这个由 Kuan-Ting Lai 设计的装置,来自他在德国斯图加特大学完成的毕业设计,题目为重新组合的张拉整体式系统,研究张拉整体这种结构原理在生成变化的建筑结构时的作用。
这是一个由气压缸以及聚碳酸酯板组成的原型,在张拉整体原理的基础上探索不同重新组合的方式,展现了该结构的潜在功能,可根据采光或通风状况迅速调整的功能。
来自设计者的描述。 该项目探索了如何利用张拉整体原理去建造一个自动调整的结构体系的问题。研究过程从理解张拉整体的基本原理开始,然后研究了重组张拉整体结构的方式,最终形成了原型结构。
在该项目中有三个主要的研究对象——重组能力,反应能力以及部署能力。该结构可提供多种建筑空间以及不同采光与通风状态。除此之外,整个体系都是可移动的,可以作为遮篷安装在现存的建筑上,或是作为一个独立支撑的帐篷结构。这些都可以通过相同的构件设计但不同的固定方式实现。
张拉整体是一种独特的结构体系,由连续的张力单元以及非连续的压力单元组成。体系中的各单元承载张力或压力。该项目就利用这种结构的独特性能,发展出一种以几何为基础的,估测系统平衡状态的方法。
研究对象主要集中在一个由4个张力单元连接的平行支撑构件上。而重组调整就发生在支撑构件的长度变化上。改变支撑构件的这种思路,不仅是因为支撑构件数量少于绳索数量,还因为改变支撑构件长度可以对整体几何产生更直接影响。 动态研究中使用了Kangaroo 2技术,用于研究当构件长度变化时整个体系形状是如何随之调整的。
基于几何研究的结果,设计了另一个由13个单元组成的原型。压力单元作为气压制动器,而张力单元则由可弯曲的聚碳酸酯板代替。该项目的主要特点在于,整个体系仅由两个构件元素——制动器以及面板组成。前者在承载压力的同时制动结构,后者则作为张力单元并提供遮阳功能。根据张拉整体的调整原理,整个体系可以通过控制和变形成为理想的形态。
设计者: Kuan-Ting Lai, ITECH MSc. 2016 硕士毕业设计, 德国斯图加特大学
毕设辅导: Axel Körner, Anja Mader
毕设导师: Prof. Dr.-Ing. Jan Knippers - 建筑结构与结构设计学院
第二导师: Prof. Achim Menges - 计算机辅助设计学院
曾支持或帮助本设计的人: Martin Alvarez, Jan Brütting, Chen Chen, Hojoong Chung, Joshua Few, Ting-Chun Kao, Yen-Cheng Lu, Riccardo Manitta, Erik Martinez, Artyom Maxim, Michael Preisack, Jasmin Sadegh, Alexander Wolkow