Nový experimentální pavilon ve Stuttgartu demonstruje možnosti bionické konstrukce

Dagmar Šimonová | Úterý, 14. února 2012

Výzkumný pavilon na universitě ve StuttgartuJak to dopadne, když do jedné místnosti zavřete architekta, biologa a počítačového specialistu? Ne, to není začátek žádného vtipu. Právě naopak. Je to začátek úžasné spolupráce studentů a výzkumných pracovníků v německém Stuttgartu, kteří společnými silami navrhli, vyrobili a sestavili krásný pavilon, který se za krátkou dobu stal pýchou celého univerzitního kampusu.

Příroda nás neustále učí novým věcem

Výzkumný pavilon na universitě ve StuttgartuTy nejkrásnější a nejnepochopitelnější konstrukce většinou vytváří sama příroda. Právě z ní si člověk často bere ponaučení a inspiraci. Nejinak tomu bylo i v tomto případě, kdy jako vzor posloužila schránka Mořských dolarů – druhu ježovky. Biologové pečlivě prozkoumali její unikátní stavbu, která se sestávala z modulárního systému prostorových polygonů, propojených na hranách kalcitovými výstupky.

 

Výzkumný pavilon na universitě ve StuttgartuToto schéma posloužilo jako inspirace pro vytvoření architektonicky atraktivního díla značné velikosti, jehož prostorovou tuhost a stabilitu zajišťuje právě struktura kostry malého mořského živočicha. Možnosti navržené konstrukce byly prověřeny virtuálním modelem, který poukázal na veškeré nedostatky a pomohl v geometrickém členění jednotlivých desek a v přesné definici jejich tvaru a tuhosti spojů.

 

Výzkumný pavilon na universitě ve StuttgartuExperimentálně bylo zjištěno, že vypočítaným napětím by měla bez problému vyhovět 6,5 milimetru tlustá překližka, sdružená zubovým spojem. Principem vhodného rozložení napětí po celé ploše je fakt, že tři hrany se vždy setkávají v jednom jediném bodě. Takové spojení umožňuje redistribuci napětí a přitom zabraňuje vzniku ohybových momentů, které by tenká konstrukce nevydržela.

 

Stavba ke svému biologickému původu neodkazuje pouze strukturou

Výzkumný pavilon na universitě ve StuttgartuV konstrukci můžeme najít hned několik důležitých odkazů – struktura není heterogenní, od vrcholu až po úpatí se velikost jednotlivých dílů mění ze dvou metrů na půl metru. Struktura je také anizotropní, protože každá její část je orientovaná podle působení napětí tak, aby ho efektivně redistribuovala a přitom nebyla zatěžována. Posledním znakem je hierarchie, kterou můžeme pozorovat v uspořádání malých skořápek do velké skořepiny a potom několika skořepin do ještě většího celku.

 

Počítač nepomáhal jen při tvorbě virtuálního modelu experimentální dřevostavby

Výzkumný pavilon na universitě ve StuttgartuNejsložitější částí by byla bezpochyby výrova dílčích kusů překližky, protože drobné rozměrové nuance bychom mohli najít téměř u každého kusu. Moderní technologie ale pokročila do té míry, že data virtuálního modelu mohla být odeslána do příslušných obráběcích strojů, které bezchybně všechny části zhotovily a navíc minimalizovaly odpadní materiál. Univerzitní robotický výrobní systém tak vyprodukoval více jak 850 geometricky odlišných dílců a vyfrézoval 100 000 spojů.

 

Výzkumný pavilon na universitě ve StuttgartuNa všech částech vývoje, výroby i výstavby se podíleli pouze samotní studenti a výzkumní pracovníci a společnými silami se jim tak podařilo nejenom vystavět pozoruhodnou dominantu univerzitního kampusu, ale především ukázat, kam až je možné s moderní technologií dojít. Zároveň demonstrovali úžasné investigativní metody modulárního bionického inženýrství v praxi. Hlavními architekty stavby jsou Oliver David Krieg a Boyan Mihaylov.

 

 

 

Joomla Templates and Joomla Extensions by JoomlaVision.Com

Přidat komentář


Bezpečnostní kód
Obnovit

Menu DřevoStavby

Soutěže a ankety

Anketa

Proč jste na portále www.drevoastavby.cz?

Slovníček pojmů

TOP návštěvníci webu!

Eva Frouzová
764
Patrik
231
Lenča
194
Dominika
190
olinka
106
Codynka
85

Nejhledanější výrazy

     

    Dřevostavby - jak se v nich vyznat?

    V současné době známe asi dvě desítky základních systémů konstrukce dřevostaveb, které se zčásti inspirují historií, zčásti stavějí na nejnovějších fyzikálních a průmyslových poznatcích. Vytvořit jediný správný a přehledný systém je stejně nemožné jako určit, která z technologií je nejlepší. Pro lepší přehlednost jsme proto vytvořili čtyři základní kategorie, které si představíme.

    V rámci skeletových dřevostaveb můžeme rozlišit dvě podskupiny – lehké dřevěné skelety a těžké dřevěné skelety. První z nich, často označovaný také jako Two by Four, je odvozen od nejrozšířenějšího smrkového, fošnového profilu 2" x 4", tedy cca 50 x 100 mm. Celá stavba je skládána jako stavebnice přímo na stavbě prakticky z jednoho fošnového profilu, z něhož se vytvoří základní kostra domu, a ztužení z deskových prvků, nejčastěji dřevoštěpkových desek, které se hřebíky nebo sponkami kotví na nosnou konstrukci a spolupodílejí se na její statice. Doba realizace je delší než u panelových dřevostaveb, ale nevyžaduje náročnou investici do výrobního závodu jako v případě panelových konstrukcí. Tento způsob výstavby je proto dostupnější i pro menší regionální firmy, některé z nich však mívají problémy s dodržením potřebné technologické kázně a kvality. Z povahy technologie vyplývá, že dispoziční i jiné změny lze provádět pružně i na stavbě. Další výhodou je možnost využití místních pracovních sil a zdrojů materiálu.

    Rozhodující část výroby panelových dřevostaveb se odehrává ve výrobních halách: rodinný dům se zde smontuje „nanečisto" a po ověření je převezen na staveniště, kde je hrubá stavba na předem připravený základ hotová za dva až tři dny. Významnou předností je proto rychlost výstavby. Ekonomická výroba spočívá v opakovatelnosti jednoho prvku vyráběného ve velkých sériích, řádově od několika desítek až stovek domů za rok. Panely jsou ze zákona stanoveným výrobkem, musí být u nich ověřena shoda se základními požadavky.

    Základem této jednovrstvé konstrukce jsou masivní dřevěné bloky nejčastěji kulatého průřezu pečlivě zbavené kůry a důsledně ošetřené proti plísním a škůdcům. Jednotlivé díly se hrubě opracují a následně formují podle předem zvoleného návrhu. Takto se sruby většinou připraví ještě ve výrobně. Hrubá stavba je v továrně rozebrána, odvezena na příslušné místo a znovu sestavena. Charakteristickým prvkem srubů je zatesání sedlovým spojem, přes nějž klády probíhají a vyčnívají ven ze stěny. Na detailech, jako jsou například rozvody elektřiny, je možné se po dohodě s dodavatelem domluvit přímo na místě. Veškeré rozvody jsou vedeny uvnitř jednotlivých klád, tzv. husími brky. Uvnitř srubové stavby lze na výstavbu příček použít i moderní materiály, například sádrovláknité nebo sádrokartonové desky. V místech, kde by však tento materiál narušoval ryze přírodní vzhled dřevostavby, se použije kulatina.

    Také roubené dřevěné domy jsou jednovrstvé konstrukce sestaveny z masivních profilů, tentokrát opracovaných do tvaru trámů. Charakteristickým prvkem je právě roubení – zatesání tzv. na rybinu, přes níž trámy nepřesahují a tvoří tak prakticky klasický roh. Vnitřní stěny, stropy i schody mohou být rovněž roubené. Také v tomto případě se dům nejprve předvyrobí a po demontáži znovu instaluje na parcele. Vodorovné mezery mezi jednotlivými trámy se vyplňují většinou tmelem nebo izolací krytou z obou stran dřevěnou lištou. Náročnější utěsnění podélné drážky lze provést také vydlabáním žlábku a jeho vyplněním přírodní izolací.

    Tento typ staveb se vyrábí z prefabrikovaných velkoplošných dílců, které vznikají vrstvením lepeného dřeva, přičemž jednotlivé vrstvy jsou proti sobě vždy otočeny o 90 stupňů, což zajišťuje dokonalou tvarovou stabilitu. Vzhledem k technologii sušení a lepení vykazují tvarovou stálost i při změnách vlhkosti. Nosné prvky jsou používány jako stavebnice pro stěnové, stropní i střešní konstrukce. Celá „skládačka" je vyráběna na počítačem řízených automatizovaných linkách. Pro technologii je charakteristické atraktivní přiznání pohledové textury dřeva v interiéru místností. Kontaktní tepelná izolace obvodového pláště se aplikuje zásadně z vnější strany nosné konstrukce tak, aby byla zachována difuzní otevřenost stěny. Další výhodou je rychlost výstavby a jednoduchost montážních spojů. Jedná se sice o dosud méně rozšířenou, ale zajímavou a perspektivní technologii pro moderní dřevostavby.

    Volba dřevostavby aneb na co nezapomenout?

    Proč jsou dřevostavby vhodné k celoročnímu bydlení? Zvažujete tento typ bydlení a potřebujete ještě nějaké důkazy? Přinášíme vám jich rovnou několik! Samozřejmě i při výstavbě dřevostavby je nutné brát v potaz několik zásad, které mohou ovlivnit obyvatelnost domu.

    1. vhodný pozemek pro dřevostavby - informujte se, zda na vámi vybraném pozemku je povolena výstavba dřevostaveb či nikoliv
    2. projekt dřevostavby - vyberte si takového projektanta/architekta, který má s dřevostavbami zkušenosti!
    3. interiér dřevostavby - rozvržení místností a jejich orientace na pozemku jsou velmi důležité!
    4. stavební firma se zaměřením na výstavbu dřevostaveb - na našem trhu existuje několik set výrobců dřevostaveb
    5. stavební dozor pro dřevostavby - mnoho firem nabízí tuto službu automaticky, zvolit si můžete i vlastní stavební dozor
    6. typ dřevostavby - záleží jen a jen na vašem vkusu - trh nabízí panelové dřevostavby, sendvičové dřevostavby či dřevostavby masivní - sruby, roubenky; dále můžete volit energetickou náročnost domu - energeticky úsporný dům, nízkoenergetický či pasivní
    7. konstrukce dřevostavby - kvalitní konstrukce je základ - v tomto ohledu je jistotou kvalitní firma
    8. výstavba dřevostavby - montované a masivní dřevostavby jsou specifické tím, že jejich výstavba probíhá nejprve v závodě firmy, kde se dům "předpřipraví". Poté se jednotlivé části převezou na pozemek stavebníka, kde se jednodušše a rychle sestaví - rychlost výstavby dřevostaveb je jejich velkou přeností!
    9. vybavení dřevostavby - oblíbená a také náročná práce - vkusné zařízení domu spojené s pohodlím a komfortem; využít můžete služeb dekoratérů a návrhářů interiérů
    10. kolaudace dřevostavby - i v případě dřevěného domu je nutné dodržet zásady tak, aby splňovaly podmínky pro kolaudační řízení
    11. bydlení v dřevostavbě - kvalitní firma by vám měla předat informace, jak se chovat během prvních let bydlení v dřevostavbě. U masivních dřevostaveb platí nepřetápění interiéru, aby nedocházelo k prudkému vysušování dřeva
    12. okolí dřevostavby - i okolí domu lze zařídit vkusně a na míru požadavků majitele domu

    Dřevostavby - rychlé odkazy

    Dřevostavby – mýty a pověry

    Dřevostavby jsou opředeny celou řadou mýtů. Mnoho lidí  je má zafixovány jako rekrační stavby nebo víkendové chaty. Dalším mýtem je, že v porovnání se zděnou stavbou mají dřevostavby horší vlastnosti: tepelně izolační, akustické, požární nebo prostě jen nedůvěřují životnosti dřevostaveb. Nicméně i dřevostavby musí splňovat přísné stavební a bezpečnostní normy, stejně jako zděné domy.

    Požární odolnost dřevostavby

    Ačkoliv je dřevo materiál hořlavý, jeho chování při požáru lze poměrně dobře odhadnout  - při správné protipožární ochraně tak obvykle lze zabránit větším následkům než u jiných staveb. Protipožární ochrana má nejčastěji podobu speciálních nátěrů a protipožárních obkladových materiálů. Nezbytoností je samozřejmě i správně zpracovaná statika domu. 

    Akustika dřevostavby

    Akustické vlastnosti dřevostaveb (propustnost zvuků přes stěny, vrzání podlah apod.) odpovídají normovým hodnotám. Těchto hodnot je dosahováno samozřejmě za předpokladu se kvalitně zpracováné výrobní dokumenace, pečlivé výroby a montáže.

    Tepelné vlastnosti dřevostavby

    Akumulační schopnost dřevostaveb je sice v porovnání se zděnou stavbou podstatně menší, ale právě díky této vlastnosti se prostory lehké stavby vytopí za velice krátkou dobu. Odpadá zde přehřívání interieru v létě (jak je tomu u zděných staveb). Akumulační schopnost tak ještě nemusí být zárukou nízkých nákladů na vytápění. Naopak snadno lze snížit teplotu v interiéru v topné sezóně. Možnost rychle vytopit prostor v budově, kde delší dobu nikdo nebyl,  je velkou výhodou dřevostaveb. Při volbě správného otopného systému lze dosáhnout navíc výrazných úspor energie.

    Dřevostavby a vlhkost

    Dřevo, stejně jako zdivo, by nemělo mít přímý stálý kontakt s vodou. Tomu lze předejít již při projektování domu a jeho orientaci na pozemku. Pro životnost dřevostavby je důležité ošetření konstrukce vhodným přípravkem proti houbám a dřevokaznému hmyzu a v případě havárie či vytopení zajištění vyschnutí napadené části domu.

    Životnost dřevostaveb

    Mýtus o nízké životnosti dřeva je zavádějící. Dřevostavby byly základním obydlím již po tisíce let. Dochované dřevostavby mívají i několik set let životnosti za sebou. Průměrná životnost dřevostavby je 80-100 let v závislosti na péči o ni samotnou.

    Dřevostavby jako ekologické bydlení a životní styl

    Dřevo je přírodní stavební materiál, který je plně obnovitelný. Moderní dřevostavby a dřevěné konstrukce se proto vyznačují podstatně nižšími energetickými nároky než ostatní typy staveb. Ve srovnání se zděnou stavbou to může být až o 70 % méně. Z hlediska komlexní analýzy životního cyklu (LCA) je dřevo jednoznačným vítězem. V 90. letech se změnily požadavky a kultura bydlení. Stavební trh na to zareagoval širokou škálou dřevostaveb:

    Lidé si více uvědomují kvalitu ekologického bydlení a zodpovědnosti za životní prostředí - i proto jsou dřevostavby stále více žádané. Kvalitně provedená a postavená dřevostavba dává majitelům navíc velice příjemný hřejivý pocit, navozuje útulnost a spojení s přírodou.

    Copyright © 2010 PRO VOBIS s.r.o. Všechna práva vyhrazena