ICD.ITKE Pabellón de Investigación

El proyecto explora la transferencia de la arquitectura de los principios biológicos de la morfología del esqueleto del erizo de mar, por medio de métodos de diseño y simulación controlado por ordenador para la ejecución de su construcción. Una innovación particular consiste en la posibilidad de extender efectivamente los principios reconocidos en biónica y el rendimiento en relación con una gama de diferentes geometrías a través de procesos de cálculo, que se demuestra por el hecho de que la compleja morfología del pabellón podría ser construido exclusivamente con hojas muy delgadas de madera contrachapada (6,5 mm).

Sistema Biológico

El proyecto tiene como objetivo integrar la capacidad formativa de las estructuras biológicas en el diseño arquitectónico y en las pruebas de la resultante espacial y el sistema estructural de los materiales a gran escala. El foco se estableció en el desarrollo de un sistema modular que permita un alto grado de adaptabilidad y rendimiento. Durante el análisis de diferentes estructuras biológicas, la morfología del esqueleto de una sub-especie de erizo de mar (Echinoidea), se convirtió en un interés particular y proporcionó los principios básicos de la estructura biónica que se realizó.

Transferencia de Morfología

Continuando el análisis del esqueleto del erizo de mar, su morfología de la estructura de sus placas se han integrado en el diseño del pabellón. Tres bordes de la placa siempre se reúnen en un solo punto, un principio que permite la transmisión de las fuerzas normal y cortante, pero no entre los momentos de flexión de las articulaciones, lo que resulta en una estructura con capacidad de flexión y deformable.

A diferencia de la construcción ligera tradicional, que sólo se puede aplicar a la carga formas optimizadas, este nuevo principio diseño se puede aplicar a una amplia gama de la geometría a medida. El alto potencial de ligereza en su masa de este enfoque es evidente ya que el pabellón podría construirse sólo a partir de hojas de 6,5 mm de grosor de madera, a pesar de su considerable tamaño. Dada su ligereza, ha sido necesaria su anclaje al suelo para resistir las cargas de succión del viento.

Aparte de estos principios de construcción y de organización, otras propiedades fundamentales de las estructuras biológicas se aplican en el proceso de diseño computacional del proyecto:

Heterogeneidad: El tamaño de las celdas no son constantes, pero se adaptan a la curvatura local y a sus discontinuidades. En las áreas de pequeña curvatura de las células centrales son de más de dos metros de altura, mientras que en los extremo sólo llegan a medio metro.

Anisotropía: El pabellón es de estructura direccional. Las células se extienden y se orientan de acuerdo a las tensiones mecánicas.

Jerarquía: El pabellón se organiza como una estructura jerárquica de dos niveles. En el primer nivel, la articulaciones de los dedos de las hojas de madera pegadas entre sí para formar una célula. En el segundo nivel jerárquico, una conexión simple tornillo se une a las células en conjunto, permitiendo el montaje y desmontaje del pabellón.