有机设计 “甲壳虫”状的ICD/ITKE研究馆
近年来,建筑师、生物学家和工程师们思考了建筑领域与生物体如昆虫或树木之间可能的联系。大多情况下,建筑师的设计是基于对于自然构造的模仿。原先没有关于模仿生物体和其基本生物功能以及与环境的相互作用的研究,这种模仿在此领域有一席之地。这被成为“生物变形”。
当你将生物模拟和生物模仿当作一种理论基础时,设计过程集中在对于这个项目的功能的理解以及怎样通过对于一种具体生物的研究来解决其功能和构造问题。还有怎样在一些辅助性的研究项目中进行参数化设计。
斯图加特大学建筑和城市规划系计算设计学院的一个多学科团队建造了ICD/ITKE研究馆。这个团队包括建筑师、工程师、生物学家和古生物学家。这个研究馆是一个旨在证明建筑中基于大自然和参数化设计的新颖设计,仿真和制造工序的潜力。
设计过程:从甲壳虫到建筑
考虑到此馆的设计背景和功能,建筑师们考虑了能作为生物模拟设计原型的那些活的生物体。所有的这些加上斯图加特的天气可能导致的问题迫使建筑师考虑到对于鞘翅的研究,鞘翅是一些特别种类的昆虫(如甲壳虫)的一种硬化前翅。
鞘翅结构对于材料高度有效化的建筑来说是一种合适的建筑模型,因为这样建造出来的建筑很轻巧。其特有的轻巧和高效依赖于一个双层的几何系统以及天然纤维复合材料的机械性能。这个结构含有的甲壳素纤维能创造一种蛋白基质,这能满足当地不同的材料特性。
自然界中的每个结构都有很多的变体。正因为如此,这个研究团队才对多种会飞的甲壳虫进行了研究从而搞清这些变体,这样就能设置规则从而对这些形态进行人工模拟。既而,为了重造出与此鞘翅结构相同的特性,此研究团队不得不探寻出纤维聚合物结构的机器式制作方法。为了达到这个目的,研究团队使用了一种惯用的机器式制作方法来得到聚合物的模块化面板。