BIM建筑|“年夜花生”——德国园艺展览会展馆（附视频）

新建的德国园艺博览会展馆在作为艺术展厅的同时，还体现了一种新的典型性建筑，该建筑选用了轻量的木结构，同时运用了机器人材质制作技术，以及多种基于计算机的设计方法。该项目由斯图加特大学带头，同时与ICD，ITKE，IIGS等设计公司共同完成。 下面一起来看看这个建筑的建造过程，来体验下科技的牛逼吧！

建筑位于德国的施瓦本格明德小镇，壳状的结构由环环相扣的榉木胶合板拼接而成，覆盖了总面积达到125平方米的区域。建筑由位于中间捏合，形成的两个形态不同的拱顶，整体形态看起来就像个花生壳，同时还反映了入口与主展厅之前的区别。

展馆由两个主要的空间组成，入口以及住展览厅，也因为功能的需求，整个建筑的结构被分成了两个截然不同的拱顶形状。建筑间隙空间被处理成鞍状形式，而外壳由凹多边形板组成。

弧形结构的两端被沿直线垂直切去，并充填有玻璃幕墙。游客通过小的玻璃幕墙进入，大的玻璃幕墙则提供了附近树林的景致。

该项目寻求一种最节省的材料使用方式。通过计算机设计工具和制造机器人的帮助，实现轻薄的承重结构，总共只需要12平方米榉木胶合板（怎么可能？！）。另外，几乎所有切割过程中产生的废料被重复使用作为木地板。通过数字化预制结构的方式，建筑每一个系统中的所有元素（如保温，防水，和表层覆盖），在现场组装仅花费了4周时间完成。

该设计模仿了生物系统，例如轻量级的木结构，是参照物了海胆的骨架，这种骨架利用碳酸钙分子系统板，由微小的突起沿板边缘将它们组合起来，与人造手指关节结构非常相似。（小编觉得更像花生壳）

相互联结的几何状胶合板直接围合形成了内部空间。该结构的设计很大程度上是由先进的计算机设计工具辅助设计。数字程序保证了特定的材料特性和工艺参数在虚拟空间可以被模拟，从而最大限度地保证了可以进行仿真的模拟和优化。并且不需要手动绘制每个板，板的设计及优化过程被自动化地形状形成程序替代，其中包括参数设计和机械辅助设计。

该项目是非常详细的参数化辅助设计结合电脑模型的得到的结果，同时利用机器人工具来预制建筑构件。这些构件包括243片形态各异的几何榉胶合板，以及保温，防水，和包覆所需要的结构。该结构包括7600个关节，其中，通过其环环相扣的连接，保证了建筑物的结构稳定性。

项目组介绍道：“在建筑的内部清晰可见的是，像沙钱（一种海洋生物）的微观连接一样的关节连接，利用极具效率的七轴机器人进行生产制造并安装。工业机器人的灵活运动能力是产生这种复杂及特殊几何形状的基本要求。事实证明，这些独特的胶合板板材虽然在几何形状上是独一无二的，但是并不会给机械系统造成额外的困难。预制这些板壳只需要3周的时间”。

机器人预制的建筑组件在装配过程中需要极高程度的精准性。为了保证这一点，项目采用了先进的测量技术，包括扫描(BIM)范围可以达到亚毫米级别的激光跟踪器。项目团队阐述到：“成品建筑将反复通过三维扫描分析结构的长期反应状况。胶合板切割方面出现的偏差仅仅只有0.86毫米。相比于传统的木结构公差，这着实是一个非常低的值。特别是考虑到壳结构的内表面，这样的精度是保证木结构连接精准的一项必须的要求。”

该展馆是第一个使用这项技术的建筑物。(BIM培训)这种新型的轻质木材来自当地现有的榉木，在作为结构的同时还作为建筑的表皮，它只能利用50mm厚的胶合板进行制作。不仅能反应整个欧洲中部地区未来森林保护的策略，同时也考虑到了该材料轻便及优越的延展性。

展馆是两年一度的园博会的一部分，同时作为斯图加特大学“机器人在木结构建筑的研究”课题组项目的一部分。在整个项目的进行过程中，这所大学与其它一些机构共同组成了合作团队，合作者包括müllerblaustein holzbau gmbH，landesgartenschau schwäbisch gmünd 2014 gmbH, baden-württemberg 林业局（简称forest BW）以及KUKA robotics gmbH。

↑建筑图纸

↑详细的参数化辅助设计

来源：

翻译：张果果

编辑：建筑学院

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