Op de Federal Garden Exhibition (Bundesgartenschau - BUGA), die nu plaatsvindt in Heilbronn, Duitsland (deze grootschalige biënnale van landschapsarchitectuur wordt sinds 1993 in verschillende steden van het land gehouden), naast andere exposities, paviljoens van 'biologische oorsprong zijn verschenen. De ene is gemaakt van hout, de andere is gemaakt van composietvezel. Lichtgewicht constructies die bestand zijn tegen zware belastingen, worden ontworpen en gebouwd door de afdelingen van de Universiteit van Stuttgart - het Institute for Computational Design (ICD) en het Institute for Building Construction and Structural Design (ITKE). Aan de hand van het voorbeeld van deze twee structuren hebben wetenschappers de impact van digitale technologieën op de constructie en architectuur van de toekomst aangetoond.
Het houten paviljoen is een luifel van 7 meter, gevouwen volgens het principe van een driedimensionale puzzel. Het ontwerp is geïnspireerd op de schelp van een zee-egel, wiens morfologie de afgelopen tien jaar door een multidisciplinair team is bestudeerd.
-
Image 
zoomen 1/3 Houten paviljoen BUGA © ICD / ITKE Universiteit van Stuttgart
-
zoomen 2/3 Houten paviljoen BUGA © ICD / ITKE Universiteit van Stuttgart
-
zoomen 3/3 Houten paviljoen BUGA © ICD / ITKE Universiteit van Stuttgart
De behuizing is samengesteld uit 376 veelhoekige segmenten gemaakt van LVL. Elk van deze segmenten is een soort holle "doos" met een groot gat in de bodemwand. Het gat geeft toegang tot verborgen verbindingen in de "doos" tijdens de montage.
-
zoomen 1/3 Houten paviljoen BUGA © ICD / ITKE Universiteit van Stuttgart
-
zoomen 2/3 Houten paviljoen BUGA © ICD / ITKE Universiteit van Stuttgart
-
zoomen 3/3 Houten paviljoen BUGA © ICD / ITKE Universiteit van Stuttgart
De componenten worden bij elkaar gehouden met een vingergewricht, net als de platen die de schaal van een zee-egel vormen. Waterdichtheid wordt verzorgd door een laag EPDM-rubber. Het draagvermogen van een dergelijke constructie is 36,8 kg / m2.
Alle productiefasen - van assemblage van een constructie tot kwaliteitscontrole - zijn volledig geautomatiseerd en worden gecontroleerd door twee miljoen regels computercode. Speciaal voor het project is een robotplatform gemaakt dat onderdelen voor veelvlakken heeft geproduceerd en deze samen heeft geassembleerd.
Het frezen van één segment duurde 20-40 minuten en het monteren van ongeveer acht. Het hele paviljoen werd in 10 werkdagen gebouwd. Alle elementen van de luifel zijn ontworpen voor hergebruik, wat betekent dat het paviljoen bij BUGA kan worden opgehaald en waar dan ook kan worden "ingezet".
De houten tent zorgt voor een goede akoestiek, concerten en andere openbare evenementen kunnen hier worden gehouden. Het ziet er vooral 's nachts sfeervol uit, wanneer duizenden LED-lampen in de daarvoor bestemde gaten oplichten.
-
Image 
zoomen 1/3 Houten paviljoen BUGA © Roland Halbe
-
zoomen 2/3 Houten paviljoen BUGA © Roland Halbe
-
zoomen 3/3 Houten paviljoen BUGA © Roland Halbe
Het tweede paviljoen van ICD en ITKE, dat de tentoonstelling Heilbronn siert, is gemaakt van kunststofvezelcomposieten. In het dierenrijk, zo leggen wetenschappers uit, bestaan de meeste ondersteunende structuren ook uit vezelcomposieten: cellulose, chitine, collageen. Een kenmerk van dergelijke "structuren" is hun precieze "kalibratie": in levende organismen worden de structuur, richting en dichtheid van constructies "berekend" zodat het "verbruik" van het materiaal wordt geminimaliseerd en strikt gerechtvaardigd.
-
zoomen 1/3 BUGA composietvezelpaviljoen © ICD / ITKE Universiteit van Stuttgart
-
zoomen 2/3 BUGA composietvezelpaviljoen © ICD / ITKE Universiteit van Stuttgart
-
zoomen 3/3 BUGA composietvezelpaviljoen © ICD / ITKE Universiteit van Stuttgart
Onderzoekers brachten dit biologische principe over naar de architectuur en kozen voor glasvezel en koolstofvezel als bouwmaterialen. Voor het paviljoen is meer dan 150.000 meter van dergelijke vezels gebruikt.
-
zoomen 1/3 BUGA composietvezelpaviljoen © ICD / ITKE Universiteit van Stuttgart
-
zoomen 2/3 BUGA composietvezelpaviljoen © ICD / ITKE Universiteit van Stuttgart
-
zoomen 3/3 BUGA composietvezelpaviljoen © ICD / ITKE Universiteit van Stuttgart
Het frame wordt gevormd door 60 "balken" gemaakt van composietvezel; robots hebben er vier tot zes uur aan besteed om er een te maken. De bovenkant van het rooster is volledig bedekt met een transparant ETFE-membraan. Het paviljoen heeft een oppervlakte van ongeveer 400 m2.
De experimentele constructie oogt extreem licht, en is dat ook: hij weegt ongeveer vijf keer minder dan een vergelijkbare staalconstructie. Het paviljoen is bestand tegen een belasting van 7,6 kg / m2.
Het project laat zien hoe jarenlang onderzoek naar biologische principes, gecombineerd met de nieuwste computertechnologie, kan leiden tot een echt modern bouwsysteem. Nog maar een paar jaar geleden had zo'n paviljoen niet kunnen worden ontworpen of gebouwd.
