Materiales y tecnología se unen en nuevos espacios y experiencias. Al buscar innovaciones en la construcción avanzada, el Instituto de Diseño Computacional (ICD) y el Instituto de Estructuras de Edificios y Diseño Estructural (ITKE), junto con estudiantes de la Universidad de Stuttgart, han estado creando una serie de pabellones experimentales durante muchos años. Estas estructuras cuentan una historia de diseño computacional y procesos de fabricación asistidos por computadora para la construcción avanzada.
El objetivo del ICD es preparar a los estudiantes para el avance continuo de los procesos computacionales en la arquitectura, combinando los campos de diseño, ingeniería, planificación y construcción. La interrelación de tales temas se expone tanto técnica como conceptualmente a través de estrategias de diseño paramétrico y algorítmico. Esto proporciona una plataforma para una mayor exploración del uso integrado de los procesos computacionales en el diseño arquitectónico, con un enfoque particular en los métodos integradores para la generación, simulación y evaluación de modelos completos basados en información y orientados al rendimiento.
Hay dos campos principales de investigación en el ICD: el desarrollo teórico y práctico de los procesos de diseño computacional generativo, y el uso integral de los procesos de fabricación controlados por computadora con un enfoque particular en la fabricación robótica. Estos temas integran los avances tecnológicos en la fabricación para la producción de material performativo y sistemas de construcción.
Paralelamente, el Instituto de Estructuras de Edificios y Diseño Estructural (ITKE) de la Universidad de Stuttgart centra su actividad en el desarrollo de estructuras como el aspecto principal de la arquitectura. El objetivo de ITKE es trascender los límites actuales de la disciplina mediante la aplicación de las últimas innovaciones tecnológicas en ingeniería y el desarrollo de nuevos materiales para construir una nueva forma de hacer arquitectura. Los dos intereses clave del grupo de investigación ITKE son el desarrollo de nuevos materiales de alto rendimiento junto con la morfología estructural y el estudio de sistemas estructurales innovadores.
A continuación presentamos los últimos pabellones construidos por la Universidad de Stuttgart. Estas estructuras revelan lo último en el campo de la arquitectura y construcción de alta tecnología.
Pabellón de investigación ICD/ITKE 2011
En el verano del 2011, el Instituto de Diseño Computacional (ICD) y el Instituto de Estructuras de Edificios y Diseño Estructural (ITKE), junto con estudiantes de la Universidad de Stuttgart, realizaron un pabellón «biónico» hecho de madera. En la convergencia entre enseñanza e investigación, el proyecto incorpora principios biológicos encontrados en los esqueletos del erizo de mar a través de nuevos métodos de diseño y simulación por computadora junto con sistemas de fabricación controlados por computadora. La innovación de este proyecto consiste en la posibilidad de apropiarse efectivamente de los principios biológicos mapeados, aplicándolos a una variedad de geometrías diferentes a través de procesos computacionales. Finalmente, el pabellón fue construido completamente en láminas de madera contrachapada de solo 6.5 mm, revelando un desempeño estructural muy similar a las simulaciones encontradas en el análisis de la estructura biológica de referencia.
Pabellón de investigación ICD/ITKE 2012
En noviembre del 2012, el Instituto de Diseño Computacional (ICD) y el Instituto de Estructuras de Construcción y Diseño Estructural (ITKE) de la Universidad de Stuttgart completaron un pabellón de investigación que está fabricado completamente de forma robótica a partir de compuestos de fibra de carbono y vidrio. Este proyecto interdisciplinario, realizado por investigadores de arquitectura e ingeniería de ambos institutos junto con estudiantes de la facultad y en colaboración con biólogos de la Universidad de Tübingen, investiga la posible interrelación entre las estrategias de diseño biomimético y los nuevos procesos de producción robótica. La investigación se centró en los principios materiales y morfológicos de los exoesqueletos de los artrópodos como fuente de exploración para un nuevo paradigma de construcción compuesta en arquitectura.
Pabellón de investigación ICD/ITKE 2013
El Instituto de Diseño Computacional (ICD) y el Instituto de Estructuras de Edificios y Diseño Estructural (ITKE) de la Universidad de Stuttgart han construido otro pabellón de investigación biónico. El proyecto forma parte de una exitosa serie de pabellones de investigación que muestran el potencial de nuevos procesos de diseño, simulación y fabricación en arquitectura. El proyecto fue planeado y construido dentro de un año y medio por estudiantes e investigadores dentro de un equipo multidisciplinario de biólogos, paleontólogos, arquitectos e ingenieros.
Pabellón de investigación ICD/ITKE 2014
El Pabellón de investigación ICD/ITKE 2014-15 demuestra el potencial arquitectónico de un novedoso método de construcción inspirado en la construcción del nido submarino de la araña de agua. A través de un nuevo proceso de fabricación robótica, un encofrado neumático inicialmente flexible se endurece gradualmente con fibras de carbono que lo refuerzan desde el interior. La carcasa compuesta de fibra ligera forma un pabellón con cualidades arquitectónicas únicas que, al mismo tiempo, es una estructura altamente eficiente en materiales.
Pabellón de investigación ICD/ITKE 2015
El Instituto de Diseño Computacional (ICD) y el Instituto de Estructuras de Construcción y Diseño Estructural (ITKE) de la Universidad de Stuttgart han completado un nuevo pabellón de investigación que demuestra técnicas robóticas de fabricación textil para conchas de madera segmentadas. El pabellón es el primero de su tipo en emplear costura industrial de elementos de madera a escala arquitectónica. Es parte de una exitosa serie de pabellones de investigación que muestran el potencial del diseño computacional, la simulación y los procesos de fabricación en arquitectura. El proyecto fue diseñado y realizado por estudiantes e investigadores dentro de un equipo multidisciplinario de arquitectos, ingenieros, biólogos y paleontólogos.
Pabellón Elytra Filament / ICD/ITKE
Con la exposición «Hello, Robot. El diseño entre el humano y la máquina», el Vitra Design Museum presenta una importante exposición que examina el auge actual de la robótica. Fuera del museo, el »Pabellón Elytra Filament« complementa esta exposición. El baldaquino biónico es un ejemplo impresionante de la creciente influencia de la robótica en la arquitectura. Sus módulos individuales fueron definidos por un algoritmo y luego producidos con la ayuda de un robot, realizado por un equipo de la Universidad de Stuttgart. Después de su estreno en el Victoria & Albert Museum de Londres, ahora está a la vista en el Campus de Vitra.
Pabellón de investigación ICD/ITKE 2017
El Instituto de Diseño y Construcción Computacional (ICD) y el Instituto de Estructuras de Construcción y Diseño Estructural (ITKE) de la Universidad de Stuttgart han completado un nuevo pabellón de investigación que explora la fabricación a escala de edificios de compuestos reforzados con fibra de carbono y vidrio. El nuevo proceso se basa en las ventajas y características únicas de la construcción de fibra. Debido a que estos materiales son livianos y tienen una alta resistencia a la tracción, se hace posible un enfoque radicalmente diferente que combina máquinas de bajo costo pero de largo alcance como los vehículos aéreos no tripulados (UAV), con fuertes y precisos, pero de alcance limitado, robots industriales. Este concepto de colaboración permite una configuración de fabricación escalable para la construcción compuesta de fibra de largo alcance.
Pabellón de madera BUGA / ICD/ITKE
Ubicado en el paisaje ondulado de los terrenos de Bundesgartenschau, el pabellón de madera BUGA ofrece a los visitantes una experiencia arquitectónica sorprendente y una visión de la construcción futura. Se basa en muchos años de investigación biomimética en arquitectura en el Instituto de Diseño y Construcción Computacional (ICD) y el Instituto de Estructuras de Edificios y Diseño Estructural (ITKE) en la Universidad de Stuttgart. El pabellón demuestra cómo la combinación de tecnologías computacionales de vanguardia con principios constructivos que se encuentran en la naturaleza permite el desarrollo de un sistema de construcción verdaderamente novedoso y genuinamente digital. La estructura portante del pabellón se produce robóticamente a partir de compuestos avanzados solamente de fibra.
Torre Urbach / ICD/ITKE
La Torre Urbach es una estructura de madera única. El diseño de la torre surge de un nuevo proceso de auto modelado de los componentes de madera curvada. Este desarrollo pionero es un cambio de paradigma en la fabricación de madera, desde elaborados procesos de fabricación mecánica intensivos en energía que requieren maquinaria pesada hasta un proceso en el que el material está completamente moldeado por sí mismo. Este cambio de forma es impulsado solo por la reducción característica de la madera durante la disminución del contenido de humedad. Los componentes de la torre de 14 m de altura están diseñados y fabricados en un estado plano y se transforman de forma autónoma en las formas curvas finales previstas durante el secado técnico estándar de la industria. Esto abre nuevas e inesperadas posibilidades arquitectónicas para las estructuras de madera, utilizando un material de construcción sostenible, renovable y de origen local.
