Padiglione biomimetico

Osservando i ricci di mare e dollari della sabbia, l’ICD e l’ITKE hanno realizzato una struttura che mostra tutto il potenziale del design computazionale e dei nuovi processi di fabbricazione architettonica.

L’Institute for Computational Design (ICD) e l’Institute of Building Structures and Structural Design (ITKE) dell’Università di Stoccarda hanno realizzato un padiglione di ricerca per dimostrare come le tecniche robotiche di fabbricazione tessile potessero essere applicate a strutture modulari in legno, utilizzando tecniche di montaggio industriali.

Padiglione di ricerca ICD/ITKE, Stoccarda, 2016

Il progetto è stato ideato e realizzato da studenti e ricercatori provenienti da un team multidisciplinare di architetti, ingegneri, biologi e paleontologi. Sulla base delle indagini biomimetiche sulle sezioni di strutture presenti in natura e dei nuovi metodi di fabbricazione robotica per cucire sottili strati di compensato, è stata messa a punto una tecnica che consente la produzione di lamelle di faggio a doppio strato, intagliate, incurvate, e infine cucite su misura. Grazie all’utilizzo di tecniche di connessione del settore tessile, applicate alla costruzione del legno, è stato possibile ottenere gusci estremamente leggeri e resistenti.

Con il supporto dell’Università di Tubinga, sono state realizzate immagini e scansioni SEM (microscopia elettronica a scansione) su diverse specie di ricci di mare e dollari della sabbia, per comprenderne meglio le intricate strutture interne. Si è concluso che le ottime prestazioni non dipendano solamente dalla disposizione delle singole piastrine di calcite, ma anche dalla morfologia geometrica di un sistema a doppio strato e dalla differenziazione del materiale interno.

Il padiglione è costituito da 151 segmenti prefabbricati e cuciti roboticamente, ciascuno costituito da tre strisce di compensato di faggio laminate singolarmente. La loro forma specifica, compresa tra 0,5 e 1,5 m di diametro, è stata pensata per soddisfare i requisiti strutturali e geometrici richiesti. Grazie alle connessioni tessili sviluppate per questo progetto non è necessario l’utilizzo di un fissaggio in metallo. L’intera struttura pesa 780 Kg, copre una superficie di 85 mq e si estende per 9,3 metri. Con un rapporto finale di spessore/superficie pari a 1/1000, l’edificio ha un peso strutturale di soli 7,85 Kg/mq.

Sezione di un dollaro della sabbia

Studi parametrici della struttura per il padiglione

Lamine di faggio per il Padiglione di ricerca ICD/ITKE, Stoccarda, 2016

Elemento in lamina di faggio per il Padiglione di ricerca ICD/ITKE, Stoccarda, 2016