Автор текста:
Алина Измайлова

Подражая божьей коровке: в Штутгарте построили адаптивный павильон, который меняет свою конфигурацию от прикосновения

Студенты и преподаватели Штутгартского университета продолжают исследовать возможности применения биомиметики и робототехники в архитектуре. Они уже успели построить павильоны, которые внешне и по конструктиву напоминают экзоскелет жука, панцирь морского ежа и «домик» личинки моли. В этом году исследователи обратили свое внимание на божьих коровок, точнее – на строение их крыльев. В результате получился павильон с мобильными навесами, которые меняют свою конфигурацию по запросу пользователя. В этом году разработкой и реализацией проекта занимались сразу три подразделения Штутгартского университета: Институт вычислительного проектирования (ICD), Институт строительной конструкции и конструктивного проектирования (ITKE) и Институт текстильных и волоконных технологий (ITFT).
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart

«У многих видов жуков тонкие и хрупкие крылья скрыты под более крепкими надкрыльями, – поясняет команда. – Чтобы компактно «упаковать» нижние крылья, насекомые складывают каждое вдоль четко выраженных гибких соединительных зон. Сложенная пара накапливает упругую энергию в местах сочленения, что позволяет [жукам] в случае опасности быстро их раскрыть [и улететь]». Исследователи говорят, что принцип, по которому складывается крыло, напоминает флексагоны – заготовки, которые используются в оригами.
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart

Кстати, ученым долгое время не удавалось понять, как божьим коровкам удается так быстро отрываться от земли и не вредить при этом жизненно важным сосудам. Секрет удалось раскрыть только в 2017 исследователям из Токийского университета. Чтобы понаблюдать за механикой движения, им пришлось удалить часть жесткого надкрылья и заменить ее прозрачным аналогом.
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart

Штутгартский павильон состоит из двух адаптивных складных элементов – тождественных крыльям божьей коровки. Ширина навесов – 1,70 м, высота одного из них – 2,50 м, а второй – на 50 см длиннее. Каждое «крыло» весит по 23 кг.
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart

Многослойные «крылья» сделаны из полиамидной матрицы, углеродного и стеклянного волокон. Материалы уложены слоями, при этом количество лент и ориентация нитей были заранее просчитаны. Основу здесь составляет стекловолокно, а углеродное используется только там, где этого требует конструктив. Послойным распределением материала занимался промышленный робот KUKA. За его работой можно понаблюдать на видео ниже.



После этого многослойную заготовку сначала отправили под горячий пресс (240°C), а затем под холодный (30°C), чтобы скрепить волокна между собой. После пластину разрезали на детали, из которых собрали итоговую конструкцию.
  • zooming
    1 / 5
    Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
    © ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
  • zooming
    2 / 5
    Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
    © ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
  • zooming
    3 / 5
    Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
    © ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
  • zooming
    4 / 5
    Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
    © ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
  • zooming
    5 / 5
    Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
    © ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart

Конфигурацию павильона можно менять двумя способами. Во-первых, прикосновением к сенсорным областям – контактное управление возможно благодаря электрической проводимости углеродных волокон. Во-вторых, через пользовательский веб-интерфейс на смартфоне или ПК.
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart

В обоих случаях навесы способны быстро реагировать на требования пользователя. Угол между плоскостями одной детали меняется от 0° до 80°. Движение осуществляется за счет пневматического привода, а в конструкцию вмонтированы датчики, которые определяют текущее состояние навеса. 
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19. Процесс изготовления
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19. Процесс изготовления
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19. Процесс изготовления
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19. Процесс изготовления
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19. Процесс изготовления
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19. Процесс изготовления
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19. Процесс изготовления
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
Демонстрационная модель ITECH Research Demonstrator 2018-19. Процесс изготовления
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart
© ICD/ITKE/ITFT University of Stuttgart


12 Августа 2019

Автор текста:

Алина Измайлова
comments powered by HyperComments

Статьи по темам: Биомиметика в архитектуре, Робототехника в строительстве

Своды-модули
Начальную школу Лушань по проекту Zaha Hadid Architects в сельской местности на юго-востоке Китая помогут построить роботы.
Пресса: На пути к биомеханическому городу
EcoLogicStudio — архитектурная студия, занимающееся проектами в области дизайна среды, экологического конструирования и создания «агро-урбанистических» экосистем. В интервью архитектору Егору Орлову основатель студии Марко Полетто рассказал об эволюции и ресурсной самообеспеченности городов, оптимизации среды с помощью коллективного разума и возможности появления биоцифровых зданий и новых видов горожан.
Пресса: Hybernatural: ноосфера, биомиметика и архитектура коммуникации
В статье поднимается проблема роли архитектуры как средства коммуникации, возможности ее диалога с окружающей средой, природой и обществом в эпоху Нью-Эйдж (или «антидиалога»). Материал исследования базируется на рассуждениях Виктора Гюго о «смерти архитектурного языка», а также авторском переводе главы «Ноосфера» книги Блайна Браунелла и Марка Свакхамера «Hybernatural».
И снова подражая природе
В Штутгартском университете появился «плетёный» павильон, построенный с помощью роботов и дрона. Конструктивный принцип авторы позаимствовали у личинки моли.

Технологии и материалы

Выйти в цвет
Рассказываем, как с помощью краски из новой линейки DULUX «Легко обновить» самостоятельно и за один день покрасить двери или окна.
Проектируя устойчивое будущее
Глава «Сен-Гобен» в России, Украине и странах СНГ, Антуан Пейрюд выступил на Дне инноваций в архитектуре и строительстве с докладом о подходах компании к устойчивому развитию. В интервью Archi.ru Антуан Пейрюд рассказал о роли инновационных материалов в иконических зданиях Фрэнка Гери, Жана Нувеля, Кенго Кумы и других известных архитекторов. Также состоялась презентация звукоизоляционных систем «Сен-Гобен» и общение специалистов BIM с архитекторами по поводу трансфера данных по строительным материалам и решениям.
«Сен-Гобен» приглашает студентов спроектировать...
Компания «Сен-Гобен» объявила о старте шестнадцатого по счету архитектурного конкурса «Мультикомфорт». Студентам архвузов предлагается разработать концепцию «устойчивого» развития территории бывшего завода в пригороде Парижа, Сен-Дени.
Теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС® для подземного строительства
Освоение подземного пространства – общемировой тренд, в мегаполисах под землей растут целые города. По версии книги рекордов Гиннесса, крупнейший подземный торговый комплекс в мире – Path в Торонто. Для его создания проложено более 30 км тоннелей.
Камин как аттрактор, или чем привлечь покупателя элитной...
Вода и огонь – две удивительные природные субстанции – влекущие, завораживающие, приковывающие взгляд. В человеческом жилище они давно завоевали свое место, и, если вода выполняет сугубо техническую функцию, огонь в камине вместе с теплом дарит визуальное наслаждение.
Размером с 30 футбольных полей
«Зеленый квартал» – энергоэффективный, инновационный и самый дорогой градостроительный проект Казахстана, разработкой которого занималась международная команда: британское архитектурное бюро Aedas, американская инженерная компания AECOM и строительный холдинг из Казахстана BI Group.
Японские технологии на родине дымковской игрушки
В Кирове появился новый 15-этажный жилой дом, спроектированный московским архитектором Алексеем Ивановым. Для отделки фасада использовались японские панели KMEW, предназначенные специально для высотного строительства.

Сейчас на главной

«Остров единорогов»
В Чэнду на западе Китая почти готов выставочный и конференц-центр Start-Up – первое здание на спроектированном Zaha Hadid Architects «Острове единорогов» для компаний-стартапов в сфере цифровых технологий.
Стирая границы
IND architects и китайское бюро DA! победили в конкурсе на проект музея в провинции Сычуань. Архитекторам удалось сделать музей частью ландшафта, а природу – полноправной участницей экспозиции.
Бетон и цвет
Школа с музыкальным уклоном имени Сервете Мачи в центре Тираны по проекту албанского бюро Studioarch4.
Фантастический роман
Рассматриваем выставку «Время Москвы-реки» в Музее Москвы, – креативную попытку актуализировать концепцию развития прибрежных пространств, победившую в конкурсе 2014 года и манифестировать вновь основанное общество Друзья Москвы-реки.
Все это – далеко не только форма
Российские архитекторы DNK ag участвовали в симпозиуме по естественному свету и устойчивому развитию, который компания Velux провела в Париже. Говорим с Натальей Сидоровой и Даниилом Лоренцем о затронутых на конференции исследованиях в области медицины, строительных технологий и здоровой среды.
Сахарные кристаллы
Бюро ODA превратило историческое здание сахарорафинадного завода на берегу Ист-ривер в Нью-Йорке в офисный комплекс с эффектным кристаллическим фасадом вместо утраченного.
Татами и роботы
Бюро BIG спроектировало для Toyota «город будущего» у подножия Фудзиямы: с почти нулевым углеродным следом, прогрессивной транспортной схемой, разными видами роботов, зданиями из дерева и модулем по размеру татами.
Тема треугольника
Бюро Lemay благоустроило парк Экспо 1967 года в Монреале – самой успешной Всемирной выставки XX века, сохраненной в наши дни как рекреационная зона.
Дерево среди стекла
Архитекторы Sheppard Robson придали «человеческое измерение» площади в новом деловом районе Манчестера с помощью деревянного павильона с озелененными фасадами и кровлей.
Линия отягощенного порыва
Жилой комплекс «Ренессанс» архитектора Степана Липгарта продолжает линию исторического центра Санкт-Петербурга и переосмысляет ленинградское ар деко и неоклассику 1930-50-х применительно к цивилизационным вызовам нашего века.
Декор без птичьих гнезд
Керамические ажурные фасады входа ТПУ в Пальма-де-Мальорка по проекту Joan Miquel Seguí Arquitectura точно рассчитаны так, что голубям в их отверстиях угнездиться не получится.
Кадашёвский опыт
У проекта ЖК «Меценат», занявшего квартал рядом с церковью Воскресения в Кадашах – длинная и сложная история, с протестами, победами и надеждами. Теперь он реализован: сохранены виды, масштаб и несколько исторических построек. Можно изучить, что получилось. Автор – Илья Уткин.
Градсовет 25.12.2019
На повестке в Петербурге: планировка для маленького городка и смелая гостиница, спроектированная под влиянием иностранцев.
Пресса: Диалоги о вечных ценностях: Степан Липгарт и Алексей...
В ноябре 2019 года в Калугу приехал архитектор Степан Липгарт — через месяц после торжественного открытия спроектированной им швейной фабрики Мануфактуры Bosco. Открывая цикл «ГЛАВАРХитектура», Липгарт прочитал на «Точке кипения» лекцию о профессиональном призвании и источниках вдохновения, о роли заказчика и о системе ценностей и убеждений, которая позволяет гордиться результатами своего труда. Главный архитектор Калуги Алексей Комов специально для Калугахауса поговорил со Степаном о вечном — и о том, как приспособить это вечное к жизни в нашем городе.
Зона комфорта
Рассматриваем интерьер общественного пространства «Мой социальный центр» – первый пример такого рода, реализованный в рамках новой программы московской мэрии по проекту бюро Хора.
Для испытаний на прочность
В Сколково открылось здание штаб-квартиры компании ТМК, выпускающей стальные трубы для нефтегазовой промышленности. Она совмещена с испытательным полигоном и исследовательскими лабораториями.
Возрождение Дворца
Архитекторы Archiproba Studios бережно восстановили образец позднего советского модернизма – Дворец культуры в городе-курорте Железноводске.
Оригами из лиственницы
Тренировочная байдарочная база в Августове на северо-востоке Польши по проекту бюро INOONI и PSBA получила фасады из сибирской лиственницы.
Как спасти мир, участвуя в архитектурном конкурсе
Международный конкурс LafargeHolcim Awards ставит в качестве главной цели поощрение идей и проектов в области устойчивого развития. Призовой фонд конкурса $ 2 000 000. Рассматриваем проекты победителей предыдущего цикла 2017-2018 годов по пяти критериям.
Террасы Хрустального мыса
Концепция музейно-образовательного и мемориального комплекса в Севастополе, предложенная Никитой Явейном, избегает прямолинейных акцентов и пафоса, интерпретируя историю места и специфику ландшафта, соединяя общественное пространство обитаемой лестницы и амфитеатров с монументальным монументом.
Десять часов роста
В кантоне Берн открылся новый кампус Swatch – Omega по проекту Сигэру Бана: объем древесины, использованный для каркаса трех зданий, «вырастет» в швейцарских лесах всего за 10 часов.
Евгений Подгорнов: «Проектировать надо так, чтобы...
Руководитель петербургского бюро Intercolumnium рассказывает, почему в портфолио компании есть работы от хай-тека до историзма, рассуждает о высотных доминантах и о заказчиках как источниках драйва, необходимого городу.
Новая ячейка
Жилой квартал на территории IT-парка: компания Архиматика сочетает инновационные технологии с человечным масштабом и уютной средой.
Градсовет 18.12.2019
Вторая и, по всей видимости, успешная попытка согласовать жилой дом, выходящий окнами на Троицкий собор и Фонтанку.
В преддверии театра
На Земляном валу справа от въезда в туннель под Таганской площадью, перед Театром на Таганке и рядом с торцом ЖК «Шоколад», достраивается здание 8-этажной гостиницы Novotel по проекту бюро «Гран» Павла Андреева.
Энергия студента
Показываем работы финалистов студенческого конкурса «АРХПроект», а также рассказываем о том, как организаторы попытались выйти за рамки сухой процедуры: с помощью менторов, лектория и выставки с вечеринкой в «Севкабель порту».
Кино на плоту
Летний кинотеатр от архитектурного бюро «А4» как универсальное общественное пространство и вариация на тему паркового павильона.
Перемена мест слагаемых
Используя приемы и материалы типового дачного строительства, Spirin architects находят свой убедительный архитектурный ответ на вызов предельно ограниченного бюджета.
Заседание в бассейне
Новый корпус штаб-квартиры adidas по проекту бюро COBE включает переговорные и актовый зал в виде разных типов спортивных сооружений, включая бассейн.
Метод сращивания
Вариант современного контекстуализма – фактурная и орнаментальная архитектура, сдержанно-классичная, но явным образом не принадлежащая ни к одному стилю. T+T architects использовали этот современный подход для деликатной работы в историческом центре Екатеринбурга.
Между Мегой и рекой
Парк у торгового центра, сделанный по всем канонам современного общественного пространства: здесь учтены потребности горожан, идентичность, экономическая и экологическая устойчивость.