Noventa e Nove Falhas / The University of Tokyo Digital Fabrication Lab

Curadoria de ArchDaily

Arquitetos: The University of Tokyo Digital Fabrication Lab; The University of Tokyo Digital Fabrication Lab
Ano: 2013
Fotografias:Hayato Wakabayashi

Descrição enviada pela equipe de projeto. O projeto do pavilhão foi a extensão e expansão do 1 º ano do projeto de estúdio mestre de Obuchi Lab, da Universidade de Tóquio, como pesquisa em conjunto com a Corporação Obayashi. Os objetivos foram analisar processos experimentais de design / fabricação / montagem / construção que não podem ser feitos apenas por uma escola ou um escritório profissional e explorar as possibilidades relacionadas com a produção de um novo conjunto de "problemas" que poderiam funcionar como um catalisador para inovadoras pesquisas projetuais arquitetônicas.

"Noventa e Nove Falhas" pode ser interpretado como "Noventa e Nove Itens da Agenda de Pesquisa". Um dos nossos principais objetivos era produzir um pavilhão que iria introduzir um novo conjunto de problemas que os estudantes, pesquisadores e arquitetos profissionais poderiam compartilhar e buscar ampliar o discurso arquitetônico.

A geometria global do pavilhão foi determinada através de uma combinação de simulações digitais e uma série de testes de maquetes em escala. Digitalmente, nós testamos a cerca de 50 variações de diferentes geometrias possíveis que permitiriam que a estrutura se desdobrasse em uma superfície plana, mas que funcionam como uma estrutura estável quando composta em seu formato de destino. Nós escolhemos uma geometria que cumpriu essa exigência técnica e nos deu a oportunidade de proporcionar uma qualidade espacial interessante dentro e fora do pavilhão. Em seguida, trabalhando entre as simulações de montagem digitais e físicas, nós finamente calibramos a performance de desdobramento/estruturação da geometria final.

Nós usamos chapas de aço inoxidável muito finas para os componentes de compressão para conseguir uma estrutura super leve. Os componentes foram fabricados como "travesseiros" de metal inflados; cada componente era composto por três camadas de folhas de metal. A folha do meio era a mais grossa das folhas para dar rigidez extra. Todas as extremidades dos componentes foram soldadas e seladas, tornando assim o processo de inflação possível e ao mesmo tempo assegurando que cada componente ficasse estanque. Os componentes foram hidraulicamente inflados para atuarem como um elemento estrutural de compressão.

Cada folha do meio tinha 0,8 mm, 1,2 mm, ou 1,5 mm de espessura, dependendo do tamanho do componente. Folhas externas tinham 0,5 mm de espessura em ambos os lados.

As formas em 3 dimensões dos componentes eram formas naturais produzidos devido a inflação. As estimativas de espessura aproximada foram verificadas através de uma simples série de testes de mock-up em escala real.

255 componentes de compressão única foram ligados em rede para funcionar como um sistema estrutural coerente e integrado. Suas formas foram desenhadas em um programa que criado sob medida, exclusivamente para este projeto.

Uma série de fatores cruciais foram considerados ao projetar as formas dos componentes:

1) Restrições geométricas devido à composição geral;

2) A coordenação entre os componentes para evitar indesejáveis sobreposições / conflitos entre os componentes (tanto quando concluído e quando pendurado);

3) Compatibilidade com gabaritos de soldagem quando fabricados com um braço robótico;

4) Capacidade de segurança ao ser inflado com pressão hidráulica (o que influencia diretamente o desempenho estrutural do componente);

5) Porosidade máxima (como um pavilhão) para permitir que iluminação e minimizar a carga da pressão de vento.

Para corrigir esses componentes de compressão, parafusos de aço inoxidável foram fixados a um cabo duplo de aço inoxidável com frisos de alumínio. Estas ondulações foram ligadas a furos de parafusos perfurados nos cantos dos componentes em compressão.

Um dos desafios mais interessantes em termos de processo de design computacional foi programar um teste de simulação digital correspondendo a nossa realidade física. Sem ele nunca teríamos concluído o projeto. Outro desafio interessante foi a organização de um processo de produção fácil. Começamos com a geração de formas de componentes que coordenaram vários parâmetros complexos para a saída coerente de um conjuntos de dados. Um braço robótico poderia, então, cortar e soldar os componentes de forma eficiente.

Enquanto esperamos prosseguir a pesquisa nos seguintes anos lectivos relacionados às várias "falhas" que experimentamos durante este projeto, nós também pretendemos explorar mais a pesquisa com foco em comportamentos de materiais e hibridação de alta e baixa tecnologia de processos de fabricação / montagem através o uso da concepção computacional.