در نمایشگاه باغ فدرال (Bundesgartenschau - BUGA) که اکنون در هیلبرون آلمان در حال برگزاری است (این دوسالانه معماری منظر در مقیاس بزرگ از سال 1993 در شهرهای مختلف کشور برگزار می شود) ، در میان سایر نمایشگاه ها ، غرفه های "بیولوژیکی" مبدا "ظاهر شده اند. یکی از چوب ساخته شده ، دیگری از الیاف کامپوزیت ساخته شده است. سازه های سبک که می توانند بارهای سنگین را تحمل کنند ، توسط گروه های دانشگاه اشتوتگارت - موسسه طراحی محاسباتی (ICD) و موسسه ساخت و سازه و طراحی سازه (ITKE) طراحی و ساخته می شوند. دانشمندان با استفاده از مثال این دو ساختار ، تأثیر فن آوری های دیجیتال در ساخت و ساز و معماری آینده را نشان دادند.
غرفه چوبی یک سایبان 7 متری است که طبق اصل یک پازل سه بعدی تا شده است. این طرح از پوسته یک جوجه تیغی دریایی الهام گرفته شده است ، که مورفولوژی آن طی ده سال گذشته توسط یک تیم چند رشته ای مورد مطالعه قرار گرفته است.
-
Image 
بزرگنمایی 1/3 غرفه چوبی BUGA © ICD / ITKE دانشگاه اشتوتگارت
-
بزرگنمایی 2/3 غرفه چوبی BUGA © ICD / ITKE دانشگاه اشتوتگارت
-
بزرگنمایی 3/3 غرفه چوبی BUGA © ICD / ITKE دانشگاه اشتوتگارت
این پوشش از 376 قطعه چند ضلعی ساخته شده از LVL ساخته شده است. هر بخش از این نوع نوعی "جعبه" توخالی است که سوراخ بزرگی در دیواره پایین دارد. این سوراخ در حین مونتاژ به اتصالات پنهان داخل "جعبه" دسترسی می یابد.
-
بزرگنمایی 1/3 غرفه چوبی BUGA © ICD / ITKE دانشگاه اشتوتگارت
-
بزرگنمایی 2/3 غرفه چوبی BUGA © ICD / ITKE دانشگاه اشتوتگارت
-
بزرگنمایی 3/3 غرفه چوبی BUGA © ICD / ITKE دانشگاه اشتوتگارت
اجزا components با مفصل انگشت به هم نزدیک می شوند ، دقیقاً مانند صفحاتی که پوسته یک جوجه تیغی دریایی را تشکیل می دهند. عایق رطوبتی توسط لایه ای از لاستیک EPDM تهیه می شود. ظرفیت تحمل چنین سازه ای 36.8 کیلوگرم بر متر است2.
تمام مراحل تولید - از مونتاژ سازه گرفته تا کنترل کیفیت - کاملاً خودکار بوده و توسط دو میلیون خط کد رایانه کنترل می شود. یک پلت فرم رباتیک به طور خاص برای این پروژه ایجاد شده است که قطعاتی برای بدنه های چند وجهی تولید می کند و آنها را با هم مونتاژ می کند.
فرز كردن یك قطعه 20-40 دقیقه و مونتاژ حدود هشت دقیقه به طول انجامید. کل غرفه در 10 روز کاری احداث شد. تمام عناصر سایبان برای استفاده مجدد طراحی شده اند ، به این معنی که غرفه را می توان از BUGA برداشت و در هر جای دیگر "مستقر" کرد.
چادر چوبی آکوستیک خوبی ارائه می دهد ، کنسرت ها و سایر برنامه های عمومی را می توان در اینجا برگزار کرد. به خصوص در شب هنگامی که هزاران لامپ LED در سوراخ های موجود روشن می شوند ، بسیار جوی به نظر می رسد.
-
Image 
بزرگنمایی 1/3 غرفه چوبی BUGA © Roland Halbe
-
بزرگنمایی 2/3 غرفه چوبی BUGA © Roland Halbe
-
بزرگنمایی 3/3 غرفه چوبی BUGA © Roland Halbe
غرفه دوم ICD و ITKE که نمایشگاه هایلبرن را تزیین می کند ، از کامپوزیت های الیاف مصنوعی ساخته شده است. در دنیای حیوانات ، دانشمندان توضیح می دهند ، بیشتر ساختارهای پشتیبانی نیز از کامپوزیت های فیبر تشکیل شده است: سلولز ، کیتین ، کلاژن. ویژگی این ساختارها "کالیبراسیون" دقیق آنهاست: در موجودات زنده ، ساختار ، جهت و چگالی سازه ها "محاسبه" می شود تا "مصرف" مواد به حداقل برسد و کاملاً توجیه شود.
-
بزرگنمایی 1/3 غرفه فیبر کامپوزیت BUGA © ICD / ITKE دانشگاه اشتوتگارت
-
بزرگنمایی 2/3 غرفه فیبر کامپوزیت BUGA © ICD / ITKE دانشگاه اشتوتگارت
-
بزرگنمایی 3/3 غرفه فیبر کامپوزیت BUGA © ICD / ITKE دانشگاه اشتوتگارت
محققان این اصل بیولوژیکی را به معماری منتقل کردند و از الیاف شیشه و الیاف کربن به عنوان مصالح ساختمانی استفاده کردند. بیش از 150،000 متر از چنین الیافی برای غرفه استفاده شد.
-
بزرگنمایی 1/3 غرفه فیبر کامپوزیت BUGA © ICD / ITKE دانشگاه اشتوتگارت
-
بزرگنمایی 2/3 غرفه فیبر کامپوزیت BUGA © ICD / ITKE دانشگاه اشتوتگارت
-
بزرگنمایی 3/3 غرفه فیبر کامپوزیت BUGA © ICD / ITKE دانشگاه اشتوتگارت
این قاب توسط 60 "پرتو" ساخته شده از الیاف کامپوزیت تشکیل شده است ؛ ربات ها از چهار تا شش ساعت برای ساخت یک زمان صرف شده اند. قسمت بالای جلوپنجره کاملا با غشای شفاف ETFE پوشانده شده است.مساحت غرفه حدود 400 متر است2.
ساختار آزمایشی بسیار سبک به نظر می رسد و در واقع اینگونه است: وزن آن حدود پنج برابر کمتر از یک سازه فلزی مشابه است. غرفه توانایی تحمل بار 7.6 کیلوگرم بر متر را دارد2.
این پروژه نشان می دهد که چگونه سالها تحقیق در مورد اصول بیولوژیکی ، همراه با آخرین فن آوری محاسبات ، می تواند به یک سیستم ساختمان واقعاً مدرن منجر شود. همین چند سال پیش چنین غرفه ای قابل طراحی و ساخت نبود.
