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etfe膜结构景观亭-buga纤维展亭

2020-6-29 10:48|发布：河南鹏富德膜结构工程有限公司|点击数: 412

BUGA纤维亭位于德国海尔布隆的Bundesgartenschau园艺博览会的起伏地带，可为游客提供令人惊叹的建筑体验和对未来建筑的了解。展馆基于斯图加***大学计算设计与建筑研究院（ICD）和斯图加***大学建筑结构与结构设计研究院（ITKE）的长期仿生研究。展馆将***的计算机技术与自然界中发现的建筑原理相结合，以构建创新的，真正的数字建筑系统。展馆的承重结构完全由***的纤维复合材料以机械方式制成。世界上这种******的结构不仅极轻，而且具有极高的性能，显示出******而真实的建筑表现力和非凡的空间体验。

▼展馆概况

受自然启发的新型复合建筑系统

在生物学中，大多数承重结构属于纤维复合物，其由纤维素，甲壳质或胶原蛋白以及基质材料组成，以支持和维持稳定性。这些纤维系统具有惊人的生物结构性能和出色的资源利用效率。它们的组织结构，方向和密度已经过精确调整，并进行了局部更改，以确保仅在必要时才出现该材料。 BUGA Fiber Pavilion旨在将这种生物学原理和高度差异化的纤维复合材料系统转变为建筑结构。该项目中使用的人造玻璃纤维和碳纤维增强塑料非常有利于实现设计目标，因为它们具有与天然复合材料相同的基本***性。

▼纤维亭由人造玻璃纤维和碳纤维增强塑料制成

▼展馆外部被透明的ETFE薄膜材料覆盖

该项目基于斯图加***大学计算设计与建筑研究所（ICD）和斯图加***大学建筑结构与结构设计研究所（ITKE）多年的仿生研究。它说明了如何使用跨学科探索和***技术计算机技术来构建创新的数字光纤复合建筑系统。

▼型号

计算设计与机械制造的结合

亭子是通过连接玻璃纤维和总长度超过15万米的碳纤维而构建的：这两种纤维都需要单***设计和放置，这使得通过传统的线性工作流程和现有生产技术很难实现。在这方面，项目团队采用了创新的协作设计方法，将不间断的计算机反馈结合到了建筑设计，结构工程设计和机械化制造中。这样，可以分别校准每个建筑构件的纤维排列，密度和位置，从而实现结构和建筑的调整和铰接，并确保可以直接生产。

▼设计示意图

机械化的无芯纤维缠绕是建筑构件的一种，这是斯图加***大学开发和开发的新型增材制造方法。纤维丝机械自由地放置在两个旋转的绕组支架之间。在此过程中，建筑部件的预设形状仅通过纤维线的相互作用来成形，因此不需要模具或型芯，从而使每个部件具有******的形状和***立的粘合方法，并且不会产生不必要的废料，因此，它们在成本方面也很有利。在制造过程中会创建玻璃纤维网格，然后根据结构的需要将黑色碳纤维放置在网格上的适当位置。***终的建筑构件将具有强大的承载能力和******的外观。

▼建筑构件的详细

▼机械化无芯纤维缠绕成型

▼建筑构件的产生

▼制造过程

项目合作伙伴FibR GmbH负责该项目的制作。每个建筑组件平均需要1000米的玻璃纤维和1600米的碳纤维，并且需要4到6个小时才能完成。

▼生产现场

******而轻巧的结构以及富有表现力的建筑空间

展馆占地面积约400平方米，自由跨度超过23米。整个结构完全被机械预应力的透明ETFE薄膜材料覆盖。基本的承重结构由60种定制的纤维复合材料组成。每平方米的结构重量仅为7.6 kg，比传统的钢结构轻约5倍。完美而准确的测试表明，每种纤维成分都可以承受高达250千牛顿的压力，相当于25吨的重量或15辆以上的汽车的重量。展馆的数字纤维复合建筑系统完全符合德国建筑法规的严格要求，同时还具有轻巧，高效和表现力强的***点。

▼展馆的自由跨度超过23米

▼每平方米的结构重量仅为7.6千克，比传统钢结构轻约5倍

BUGA纤维馆位于Bundesgartenschau园艺博览会的起伏地点，将技术创新转化为******的建筑体验。黑色的碳纤维束像肌肉一样包裹在半透明的玻璃纤维网格周围，与完全透明的皮肤形成鲜明对比。从亭子的***部到接触地面的位置，碳纤维束的分布逐渐变得密集，这使建筑物的外观和张力更加紧张。尽管大多数游客可能没有看到过类似的结构，但其富有表现力的外观足以清晰地展示出设计的基本原理。这种数字化构建方法已不再是未来派的命题，它已成为一个非常现实的现实。

▼黑色碳纤维束像肌肉一样缠绕在半透明的玻璃纤维网格上