德國斯圖加大學仿生研究館

　　建筑師：斯圖加大學ICD-ITKE
　　地點：德國  斯圖加特
　　面積：50平方米
　　年份：2014
    
　　斯圖加特大學的計算設計院（ICD）和建筑構造和結構設計院（ITKE）建造了另一個仿生研究館。該項目是系列研究館成功的一部分，展示了新穎設計、仿真的體系結構和制造工藝的潛力。該項目的規劃和建設由學生與生物學家、古生物學家、建筑師和工程師研究團隊進行了一年半的時間。
    
　　該項目的重點是增強聚合物結構的天然纖維復合材料殼的仿生研究，和纖維的新型機器人的制造方法的發展平行的自底向上的設計策略。目的是纏繞技術的模塊化發展，雙層纖維復合材料結構，從而降低了所需的模板到最低，同時保持了很大程度的幾何自由。
    
　　仿生研究
    
　　本次調查天然輕質結構是一個跨學科的。在調查過程中，一種甲蟲的鞘翅，翅膀和腹部的保護殼，已被證明是有效的施工高度材料合適的角色模型。這些輕量化結構的性能依賴于一個雙層系統的幾何形態和天然纖維的復合材料的力學性能。這種材料的各向異性特征，包括甲殼素纖維嵌入在蛋白質基質，允許局部有區別的材料特性。
    
　　材料和結構邏輯
    
　　基于區分小梁形態和個別纖維的安排，一個雙層的模塊化系統中產生的建筑原型。通過計算設計和仿真工具的發展，無論是機器人制造的特點和抽象仿生原理可以同時集成到設計過程中。
    作為建筑材料的玻璃纖維和碳纖維增強聚合物，由于其高性能（高強度重量比）和可能產生分化的材料特性通過光纖位置變化。與他們一起無拘無束的成型性，纖維增強聚合物適合于實現抽象的自然原理的復雜的幾何形狀和材料的組織。纖維復合元素的傳統制造方法需要一個模具的定義形式。然而，這種方法被證明是不適合過渡自然建設原則為建筑應用因為他們通常涉及獨特的元素，將需要大量的模板和非常復雜的模具。
    
　　仿生原型
    
　　共有36個單一元素組裝，其幾何形狀是基于從甲蟲鞘翅抽象的結構原則。他們每個人都有一個單獨的纖維布局結果在一個有效利用材料的承重體系。最大的元素直徑為2.6米重量只有24.1公斤。研究館占地總面積50平方米，122立方米的體積和593公斤的重量。
    
　　整體幾何反應特定場地條件大學周圍的公共空間建設在公園附近。同時也說明了系統的形態適應性，通過生成更復雜的空間安排，而不是單一的殼結構。本研究表明生物館結構原理計算合成和材料之間的復雜的相互作用，形式和機器人制造能導致創新的纖維復合材料施工方法的產生。同時，多學科的研究方法，不僅會導致行為和有效利用材料的輕質結構，探討了新的空間品質和擴大建筑構造的可能性。