Pawilon livMatS / Fryburg

W ciągu ostatniego stulecia budownictwo stało się jednym z najbardziej materiałochłonnych i szkodliwych dla środowiska rodzajów działalności człowieka. Według raportu ONZ Global Status Report For Buildings and Construction 2020 budynki oraz przemysł budowlany pochłaniają łącznie ok. 35% energii produkowanej na świecie, przyczyniając się tym samym do ogromnej emisji gazów cieplarnianych i wzrostu ich stężenia w atmosferze. Wraz ze wzrostem liczby ludności oraz wyższymi standardami życia rośnie zapotrzebowanie na nowe obiekty, do budowy których od ponad wieku wykorzystuje się przede wszystkim stal i beton. Produkcja tych materiałów wymaga zaś dużych nakładów energii oraz surowców, które pozyskiwane są kosztem środowiska naturalnego. Aby zmienić ten trend i przestawić budownictwo na zrównoważone tory, potrzebne jest opracowanie nowych technologii opartych na efektywnym wykorzystaniu zasobów i stosowaniu materiałów naturalnie odnawialnych. Przykładem rewolucyjnego podejścia do projektowania jest pawilon livMatS powstały w Ogrodzie Botanicznym Uniwersytetu we Fryburgu, służący jako zewnętrzna sala wykładowa. Jest to pierwszy budynek o konstrukcji nośnej wykonanej w całości z włókna lnianego, materiału w pełni odnawialnego, biodegradowalnego i dostępnego w regionie. Pawilon powstał dzięki nowatorskiemu połączeniu naturalnych materiałów i zaawansowanych technologii cyfrowych oraz robotyki. Jest wynikiem współpracy interdyscyplinarnych zespołów stworzonych w ramach programów dofinansowywanych przez rząd niemiecki – architektów i inżynierów z Integrative Computational Design and Construction for Architecture (IntCDC) na Uniwersytecie w Stuttgarcie oraz biologów z Living, Adaptive and Energy-autonomous Material Systems (livMatS) na Uniwersytecie we Fryburgu.

Czytaj też: Eksperymentalny pawilon w Stuttgarcie |

Zespół IntCDC działa od 2019 roku w ramach Instytutu Projektowania Komputacyjnego oraz Konstrukcji i Projektowania Konstrukcyjnego (ICD/ITKE), który od lat zajmuje się tworzeniem komponentów budowlanych z kompozytów włóknistych, charakteryzujących się tym, że przy bardzo małej masie są w stanie przenieść nadspodziewanie duże obciążenia. Prace instytutu koncentrują się na konstrukcjach powłokowych z włókien, które służą do realizacji nietypowych pawilonów. Jego wcześniejsze realizacje opierały się na elementach wykonanych m.in. z klejonych włókien węglowych i szklanych. Orientacja ułożenia i gęstość włókien są dokładnie dopasowane do wymagań strukturalnych elementu. Produkcja takich komponentów jest w pełni zautomatyzowana. Odbywa się za pomocą zrobotyzowanych ramion, które nawlekają włókna na stalową ramę z nasadzonymi na niej metalowymi pierścieniami. Dzięki ich zastosowaniu gotowy element jest zsuwany z ramy, a ta służy jako forma do wyprodukowania kolejnego elementu o identycznej geometrii. Taka metoda produkcji nie wiąże się z wytwarzaniem odpadów, a rama dzięki modułowej konstrukcji może być wykorzystana ponownie do wykonania modułów o innym kształcie.