HygroShell: kendi kendini şekillendiren, hafif ve sürdürülebilir bir ahşap yapı - MİMDAP
Ana Sayfa Bağlantılar Biz Kimiz İletişim Mimar İş İlanları
ANA SAYFA
HygroShell: kendi kendini şekillendiren, hafif ve sürdürülebilir bir ahşap yapı
Share 21 Kasım 2023

Editör:  Gerard McGuickin

HygroShell, form ve yapı elde etmek için ahşabın higroskopik özelliklerinden yararlanır. (Higroskopik bir malzeme, ortamdaki nemi emebilen ve serbest bırakabilen bir malzemedir.) “Kendi kendini inşa eden ahşap yapı sistemi” olarak tanımlanan HygroShell, ahşabın doğal şekil değiştiren doğasına erişmek için gelişmiş hesaplama yöntemlerinden yararlanır. Bu kendi kendini şekillendiren sistem, tek tek kavisli ahşap bileşenler kullanılarak yapılan geniş açıklıklı, hafif bir kabuğun tasarımı, yapımı ve üretimi ile gösterilmiştir.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ITECH / ICD / ITKE Stuttgart Üniversitesi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ITECH / ICD / ITKE Stuttgart Üniversitesi

 

 

 

 

 

 

 

Son yıllarda, kerestenin inşaat malzemesi olarak kullanılmasına, beton ve çelik gibi her yerde bulunan yüksek karbonlu malzemelerin yerine geçmesine yönelik artan bir ilgi görülmüştür. Kereste, karbon depolamak söz konusu olduğunda özellikle faydalıdır ve bunu bir yapının ömrü boyunca (yüzlerce yıl olabilir) yapar. HygroShell, “yeni bir tür biyo-tabanlı ve biyo-esinli mimari” olarak faturalandırılan şeyi araştırıyor.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ITECH / ICD / ITKE Stuttgart Üniversitesi

 

 

 

 

 

 

 

 

HygroShell, disiplinlerarası ITECH Yüksek Lisans Programı ve Stuttgart Üniversitesi’ndeki Mimarlık için Mükemmeliyet Bütünleştirici Hesaplamalı Tasarım ve İnşaat Kümesi (IntCDC) öğrencileri ve araştırmacıları tarafından bir araştırma pavyonu olarak geliştirildi. Pavyon, Chicago Mimarlık Bienali’nde (1 Kasım 2023 – 11 Şubat 2024 tarihleri arasında gerçekleşecek) ilk kez görücüye çıktı.

 

 

 

 

 

 

 

 

Chicago’daki James R. Thompson Center’ın içindeki HygroShell:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ITECH / ICD / ITKE Stuttgart Üniversitesi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HygroShell’in kendi kendini şekillendirme özellikleri

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Odun ilk hasat edildiğinde yüksek nem içeriğine sahiptir ve kurudukça doğal olarak küçülmeye başlar. Higromorfik bir malzeme olan ahşap, çevresel nemdeki değişikliklere tepki verir. HygroShell, ahşabın higromorfik özelliklerini iki katmanlı, çapraz katlı laminatlar oluşturarak kullanır: yüksek nem içeriğine sahip daha kalın bir “aktif” katman ve düşük nem içeriğine sahip daha ince bir “kısıtlayıcı” katman. Çift katmanlı tabakalar daha sonra aktif katmandaki ahşap kurumaya ve büzülmeye başladığında kıvrılır.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ITECH / ICD / ITKE Stuttgart Üniversitesi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ITECH / ICD / ITKE Stuttgart Üniversitesi

 

 

 

 

 

 

 

HygroShell proje ekibi, ahşabın doğal özelliklerini hedefli bir şekilde yönlendirmek için analitik olarak türetilmiş mekanik modeller kullandı ve bu da kavisli geometriler oluşturmak için düşük enerjili, pasif bir yöntemle sonuçlandı. Ekip için, ahşabın anizotropisi, yapısal özellikleri (damar boyunca daha güçlü olduğu yerlerde) ve malzemenin bolluğu, hem ekonomik hem de ölçekli olarak inşaatta kendi kendini şekillendirme kavramını tanıtmak için mükemmel olduğu anlamına geliyor.

 

 

 

 

 

 

 

Malzeme güdümlü hesaplamalı tasarım

 

 

 

 

 

 

 

HygroShell, form, yapı ve üretim sürecini yönlendirmek için ahşapta bulunan doğal malzeme varyasyonlarını temsil eden verileri kullanır. Proje ekibi, tasarım ve üretim süreci boyunca kesin malzeme bilgilerinin sunulmasını sağlamak için özel bir hesaplama iş akışı geliştirdi. Bu yaklaşım, damar oryantasyonu ve ahşabın nem içeriği dahil olmak üzere genel şekillendirme sürecini ve nihai yapıyı etkileyen bir dizi faktörü dikkate aldı.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ITECH / ICD / ITKE Stuttgart Üniversitesi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ITECH / ICD / ITKE Stuttgart Üniversitesi

 

 

 

 

 

 

 

 

Üretim süreci, ladin kütüklerinin kesilmesi ve nem içeriğinin yüksek seviyede tutulmasının sağlanmasıyla başlar. Nem içeriği ve tahıl yönü de dahil olmak üzere her pano hakkında bilgi toplanır. Ayrıntılar, her bir kartın fiziksel ve mekanik özellikleri hakkında fikir veren bir dijital veri modeline eklenir. Levhalara daha sonra nem içeriğine göre bir “eğrilik potansiyeli” atanır.

 

 

 

 

 

 

 

 

Yeni nesil prefabrikasyon

 

 

 

 

 

 

 

 

HygroShell’in tanımlayıcı yönü, “fiziksel şekillendirme, yapı, bağlantı detaylandırma, hava koşullarına dayanıklılık ve kaplamayı düz katman tabanlı prefabrikasyona yerleştirme yeteneği” olarak tanımlanmaktadır. Geleneksel prefabrikasyon yöntemlerinden farklı olarak, standartlaştırılmış panellerle sınırlı değildir.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ITECH / ICD / ITKE Stuttgart Üniversitesi

 

 

 

 

 

 

 

 

HygroShell’in prefabrikasyon sürecinin bir önceliği:

 

 

 

 

 

 

 

 

10 x 3 metre (yaklaşık 33 x 10 fit) ahşap çift katmanlı döşemeler, bir masa üzerinde düz bir şekilde durarak prefabrik olarak tasarlanmıştır.

 

 

 

 

 

 

 

 

Eğrilik, özel hesaplama iş akışı kullanılarak programlanır. Yüksek nem içeriğine sahip yirmi milimetre kalınlığındaki ladin ağacı levhalar aktif katmanın içine yerleştirilir – bir poliüretan yapıştırıcı ve Fransız krampon presleme ve vakumlu laminasyonun bir kombinasyonu kullanılarak ince, dört milimetre çam kontrplak katmanlarına yapıştırılır.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ITECH / ICD / ITKE Stuttgart Üniversitesi

 

 

 

 

 

 

Kontrollü atölye ortamında su geçirmez bir tabaka ve elmas şeklindeki ahşap kiremit (Güney Almanya’da geleneksel) eklenir. Ölçek gibi davranarak, hava koşullarına karşı korumayı korurken yüzey eğriliğine uyum sağlarlar.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ITECH / ICD / ITKE Stuttgart Üniversitesi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Düz imalat ve montajın kullanılması, daha sonraki geometrik performansı sınırlamadan üretim sürecini kolaylaştırır. Paketlerin kompakt konfigürasyonu, taşıma hacimlerini de en aza indirir.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ITECH / ICD / ITKE Stuttgart Üniversitesi

 

 

 

 

 

Kendi kendini şekillendiren ve sürdürülebilir

 

 

 

 

 

Sahaya girdikten sonra paketler dikey konuma getirilir. Koşulsuz bir ortamda havayla kurutulurlar, düzden kavisliye şekil değiştirirler. Doğal nemin ve mevsimsel değişikliklerin etkisini ele almak için proje ekibi, yinelemeli lazer tarama ve gömülü IMU sensörlerinin bir kombinasyonunu kullanarak eğrilik ve nem içeriğini izlemeye yönelik siber-fiziksel bir yaklaşım geliştirdi. Her bileşen nihai hedef şekline ulaştığında, vidalarla sabitlenir ve kavisli çift katmanların içine dört milimetrelik bir kontrplak katman lamine edilir – bu, şekli yerine kilitler ve form stabilitesini artırır.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ITECH / ICD / ITKE Stuttgart Üniversitesi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ITECH / ICD / ITKE Stuttgart Üniversitesi

 

 

 

 

 

 

 

 

HygroShell, uzun açıklıklı bir çatı yapısı olarak tasarlanmış ve üretilmiştir. Üç mafsallı destek üzerine oturan kesişen kemer benzeri tonozlarla 9,5 metrelik bir açıklıktan oluşur. Yapısal derinlik ince bir 28 milimetredir. Proje ekibi, kütleyi takviye olarak kullanmak yerine, HygroShell’in “hafif sisteminin sertliğini yüzey eğriliği ve kavisli kesişimler yoluyla ürettiğini” açıklıyor.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ITECH / ICD / ITKE Stuttgart Üniversitesi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Geleneksel ahşap kurutma tekniklerini baypas etme kabiliyeti ile HygroShell, düşük etkili ve sürdürülebilir bir yapı örneğidir. Ayrıca proje ekibi, kendi kendini şekillendirmenin kalıp ihtiyacını ortadan kaldırdığına ve şantiyelerde karmaşık endüstriyel makinelerin kullanımını kolaylaştırabileceğine işaret ediyor.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kaynak: Archello


Yorum yazmak için


  Sivas’ın Divriği ilçesine uzaklığı 15 kilometre olan Cürek köyü yakınında bulunan Cürek şehri, sessizliği ve yalnızlığıyla görenlerin dikkatini çekiyor.

Copyright © 2024 All Rights Reserved | Mimdap.org