Memahami Prinsip Dasar Desain Organik


Dalam beberapa tahun terakhir, arsitek, ahli biologi dan engineers telah berpikir tentang kemungkinan untuk menghubungkan bidang arsitektur dengan wujud makhluk hidup, seperti serangga atau pohon. Pada sebagian besar waktunya, proyek design arsitektur didasarkan pada peniruan dari bentuk-bentuk alami. Peniruan ini dilakukan pada bidang dimana belum ada studi sebelumnya tentang organisme yang ditiru, fungsi organik dasarnya, dan interaksinya dengan lingkungan. Konsep ini disebut dengan biomorfisme.

Saat Anda menambahkan konsep seperti biomimikri dan biomimetik sebagai teori dasarnya, proses desain berfokus pada pemahaman dari fungsi proyek tersebut, bagaimana fungsi dan strukturnya bisa di selesaikan dengan mempelajari organisme tertentu, dan, dalam beberapa proyek yang mendukung, bagaimana itu bisa dibangun dengan desain parametrik.

ICD/IKT Research Pavilion didirikan oleh tim multidisipliner pada Institute for Computational Design, yang merupakab bagian dari Faculty of Architecture and Urban Planning pada University of Stuttgart. Tim tersebut terdiri dari arsitek, engineers, biologist, dan paleontologist. Pavilion tersebut adalah bagian dari proyek penelitian yang berfokus untuk mendemonstrasikan potensi dari desain baru, simulasi, dan proses fabrikasi dalam arsitektur, berdasarkan desain parametrik dan alami.

Dari kumbang ke arsitektur: Proses desain
Mempertimbangkan konteks dan fungsi yang akan direspon Pavilion, arsitek berfokus pada organisme yang dapat menjadi dasar dari pengembangan desain biomimetik. Semua ini, sejalan dengan masalah yang dapat disebabkan oleh cuaca di Stuttgart, mendorong arsitek untuk mempelajari Elytron, jenis sayap keras yang dimiliki beberapa jenis serangga, seperti kumbang.

 Struktur elytron dapat menjadi role model yang sesuai untuk konstruksi material efisien yang tinggi, menciptakan struktur yang ringan. Kapasitas unik dan keringanannya bergantung pada morfologi geometrik dari sistem double-layered dan properti mekanis dari komposisi serat alaminya. Struktur ini terdiri dari serat kitin yang membuat matriks protein, yang memungkinkan properti material yang secara lokal berbeda.


Saat studi kasus telah didefinisikan dan program arsitektur dari pavilion telah didirikan, proses untuk membuat struktur dimulai dibawah kerjasama dengan ANKA Synchotron Radiation Facility dan Institute of Technology (KIT). Desainer menggunakan model tiga dimensi dari struktur kumbang Elytra melalui micro-computed tomography.

Dengan ini, tim peneliti memiliki kesempatan untuk mempelajari struktur kompleks dari cangkang kumbang. Penelitian ini  mengkonfirmasi adanya struktur double-layered yang terhubung dengan bentuk seperti kolom, elemen pendukung berbentuk kurva - struktur yang disebut sebagai trabeculae. " Bentuk serat yang terdapat pada trabeculae menggabungkan segment cangkang atas dan cangkang bawah dengan serat yang bersambungan. Artikulasi dan distribusi dari trabeculae sangat terdifferensiasi sepanjang cangkang kumbang.

Alaminya, setiap struktur sangat banyak memiliki variasi, karena itu, tim peneliti mempelajari beberapa jenis kumbang terbang dengan tujuan untuk mengidentifikasi variasi ini dan untuk membangun aturan untuk morfologi struktur untuk diproduksiu secara artifisial.


Selanjutnya, untuk menciptakan sifat yang sama dari struktur Elytron, tim peneliti harus mengembangkan metode fabrikasi robotik baru untuk struktur polimer yang diperkuat serat. Untuk melakukan hal ini, tim menggunakan metode fabrikasi kustom robot untuk mendapatkan panel modular polimer.

Kaca dan serat karbon yang diperkuat dipilih sebagai material konstruksi dari panel, berhubungan dengan keunikan kualitas seperti rasio kekuatan menahan beban yang tinggi dan potensinya untuk menghasilkan sifat material beragam dengan mengubah pengaturannya.


Desain organik yang atraktif
Untuk fabrikasi model geometris unik ganda melengkung, dikembangkan metode robotic coreless twisting, yang menggunakan dua kolaborasi 6-axis robot industri untuk membungkus serat kitin antara dua efektor rangka baja custom-made.


Interaksi antara antara serat menghasilkan permukaan melengkung ganda dari dari koneksi serat awalnya lurus. Hubungan timbal balik antara material, bentuk, struktur, dan fabrikasi didefinisikan melalui sintaks berliku yang menjadi bagian integral dari desain alat komputasi.


Sebanyak 36 panel yang berbeda yang dibuat, masing-masing dengan tata letak serat yang unik. Panel terbesar memiliki diameter 2,6 meter, dengan berat 24,1 kilogram. Penelitian paviliun mencakup luas 50 meter persegi dan volume 122 m³.

Desain akhir dari paviliun penelitian mendasarkan bentuknya pada interaksinya dengan ruang publik universitas dan lokasi dekat ke taman. Hasil akhir menunjukkan bagaimana sintesis komputasi aturan struktural biologis dapat mengarahkan kita pada pembuatan bahan konstruksi yang inovatif, seperti serat, yang memungkinkan struktur spasial baru.

Sumber


Related Posts To Memahami Prinsip Dasar Desain Organik


Memahami Prinsip Dasar Desain Organik Rating: 4.5 Posted by: Kris Web

Search Here

Popular Posts

Total Pageviews