BUGA 纤维材料展亭 / ICD-ITKE 德国斯图加特大学

审稿编辑 Paula Pintos

建筑师: ICD/ITKE 德国斯图加特大学; ICD/ITKE 德国斯图加特大学
面积: 400 m²
项目年份: 2019
摄影师:Roland Halbe

来自建筑师。2019年德国联邦园林景观展中有一处建筑，与四周起伏的地势几乎融为一体，这就是BUGA 纤维材料展亭，为展区参观者带来前所未有的建筑体验，窥探未来建筑结构设计的无限可能性。该设计基于德国斯图加特大学计算机设计学院（ICD）与建筑结构与结构设计学院（ITKE）多年的仿生建筑研究成果。

纤维材料展亭的设计理念将前沿的计算机技术与大自然的结构原理相结合，孕育出真正具有创新性且完全数字化的建筑体系。该展亭的承重结构由机器人制造，材料来源于先进的合成纤维。

这个独一无二的设计，不仅实现了结构的高效性和轻巧性，还是一种独特且真实的建筑表达，为参观者提供特殊的空间体验。BUGA 纤维材料展亭旨在通过生物界常见的承重适应性原则，结合到差异高度分化的合成纤维材料制造中，从而应用到建筑的实现中去。该建筑使用人造的合成材料，例如玻璃或碳纤维加固的塑料，而这种材料是实现该设计的理想化选择，因为这些材料也具有自然合成材料的特性。

展亭一共使用了总长150.000米的玻璃纤维及碳纤维。这些通过缠绕编织形成空间的纤维，每一根的位置都必须经过严谨的设计和生产，而普通的线形建造过程和目前的制造技术都已经无法满足这种设计的要求。

那么，这就需要建立一种新型的多体系设计方式，将建筑设计、结构工程以及机器人制造这三个体系通过持续不断的数字化信息回馈进行联系。这种方式可以精确定义每一根纤维的编织位置、密度以及方向，从结构或建筑体系上进行所需调整，同时，一直保持结构的制造可行性。

BUGA 纤维材料展亭占地共400平方米，实现了直径高达23米的无柱结构跨度。展亭的外表皮采用了预压处理过的ETFE透明薄膜。主要的承重结构由上文所提到的60个承重的结构单体组成。承重材料十分轻巧，只有7,6千克/平方米，大约只有传统钢材结构的五分之一。

详细的结构分析表明，每一个纤维单体能承受最高250千牛顿的压力，相当于25吨，也就是15辆汽车的重量。该展亭为我们展示了，如何通过融合计算机设计以及机器人制造技术的方式，帮助实现由复合纤维材料组成的建筑，一个真正创新且数字化的设计体系，并同时能达到德国建筑业严谨的法律法规标准，尤其是在满足如此轻巧、结构高效且充满建筑魅力的设计前提之下。