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Foam

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FOAM Basierend auf der Idee eines räumlichen Fachwerks galt es eine unkonventionelle Struktur zu finden, die dennoch einer geometrischen Logik folgt. Als Studienobjekt trat das Beijing National Aquatics Center auch "Waterkube" genannt, von PTW Architects hervor. Die Geometrie basiert auf der Idee eines optimierten Schaumgefüges, bei dem jede Zelle ein ideales Verhältnis von Oberfläche zu Volumen aufweist. Die mathematische Berechnung und geometrische Ausgabe dieser Formen entspringt den Forschungen von Denis Weaire and Robert Phelan die 1993 am Trinity College Dublin anhand von Computersimulationen die vorangegangene Geometrie von Kelvin (1887) überarbeitet haben. Die Aufgabe lag nun darin ein Fachwerksystem zu entwickeln, das mit einer Mindeszahl von Elementen errichtet werden kann. Da das gesamte Systemn aus gerade einmal 4 knoten besteht, welche wiederum aus 8 einzelbauteilen zusammengesetzt werden können, lag nun ein Augenmerk auf der Knotenausbildung. auch diese sollte einfach sein und der Struktur eine gewisse Äthetik verleihen. Da an jedem Knoten je vier Stäbe angreifen, wobei je zwei als Eingangs- und als Ausgangsstäbe deffiniert wurden, entstand der Gedanke einer "durchgehenden" Stahlkonstruktion, die theoretisch aus einem einzigen Strang bestand. Im Inneren der Konstruktion funktionierte dieses Prinzip, jedoch scheiterte die Theorie an den Rändern, wo die Knoten aus nur 3 Steben bestanden. Hier war für einen der Beiden Stränge schluss. Prinzipiell steift sich das System durch diese Verwebung der Stränge in sich aus, jedoch erweisen sich die freien Ränder als problematisch. Eine Lösung dieses Problems besteht darin ein Sekundärsystem in Form einer Hülle über die Struktur zu legen, welche die freien Ränder fasst und den Kraftschluss gewährleistet. Diese Hülle besetht aus polygonalen Aluminiumrahmen, welche Punktuell an die Grundstruktur befestigt werden und mit ETFE-Membranen ausgefacht werden. Die genaue Ausbildung dieser ETFE-Membranen entscheidet Sshlussendlich über das Erscheinungsbild der Gesamtstruktur. Im Innerern kann durch eine differenzierte Anordnung der Membranen mit der Athmosphäre gespielt und so diverse Stimmungen und Bereiche erzeugt werden.

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