Innovative Verbundwerkstoffe auf der AIA-Konferenz 2018 vorgestellt

 

 

Die AIA-Konferenz 2018 für Architektur, das jährliche nationale Treffen des American Institute of Architects (AIA, Washington, DC, USA), fand vom 21. bis 23. Juni in New York City statt. Die Architectural Division der American Composites Manufacturers Association (ACMA) stellte ihren fünften jährlichen Composites Pavilion aus, einschließlich der Top-Projekte aus ihrem 3. jährlichen COMPOSITES DESIGN CHALLENGE für Architektur- und Design-Studenten.

    Arcitell bietet eine leichte, nichtbrennbare Verkleidungsalternative vs. schwerer, arbeitsintensiver Ziegel und Stein. QUELLE: CW.

 

Ein neuer Aussteller dieses Jahr war Arcitell, LLC (Hagerstown, MD, USA), ein Joint Venture zwischen Acell (Mailand, Italien) und Belden Brick Co. (Canton, OH, USA). Dieses kommerzielle und住宅-Verkleidungssystem nutzt ein Glasfaser/Phenolharz-Verbundstoff-Sandwich mit offenzelligem Phenolschaumkern, um ein nichtbrennbares Paneel bereitzustellen, das aussieht und sich anfühlt wie Ziegel, aber bei einem Bruchteil des Gewichts und der Arbeitskosten traditioneller Mauerwerk. „Es gibt einen hohen Mangel an qualifizierten Arbeitskräften und die Installationskosten von traditionellem Mauerwerk steigen“, erklärt Arcitell Vice President of Sales & Marketing, Ben Skoog. „Dieses Joint Venture zwischen einem Verbundstoffmaterial-Innovator und einem heimischen Baumaterialunternehmen bringt diese patentierte Technologie nach Nordamerika.“ Mit Glasfaser von Owens Corning und Harz von Hexion kann dieses einfach zu installierende System in einer Vielfalt von Oberflächenausführungen geliefert werden, einschließlich Stein, Zedernschindeln & Shakes, Kupfer, Aluminium und Keramikfliesen. „Modulare Offsite-Konstruktion wächst“, sagt Skoog, „und Arcitell bietet nicht nur schnellere Konstruktion, sondern geringeres Gewicht, was die Komplexität der Installation traditioneller Ziegel und Stein auf modularen Strukturen reduziert.“ Das Unternehmen ist dabei, Tests für strukturelle Verkleidungszertifizierung einschließlich ASTM 136 für nichtbrennbare Baumaterialien abzuschließen. Produkte für Wohnbau sollten 1. Quartal 2019 verfügbar sein.

Ein weiteres neues Produkt auf der Ausstellung war Röchling Glastic Composites' (Cleveland, OH) Duroprotect SP Glasfaser-Verbundstoffpaneele, die eine leichte, wiederverwendbare Alternative für Hurrikanschutz vs. Sperrholz oder Oriented Strand Board (OSB) bieten.

 

„Concept AIA“ Holz-Kohlenstofffaser-Verbundstoffpaneel (oben links) wurde mit einem digitalen, adaptiven Werkzeug (oben rechts) gefertigt und ist ein maßstabsgetreuer Mock-up eines Active Grid Monocoque Dachdesigns für das UAV Learning Center in Österreich (unten). QUELLE: Digital Architects
UAV Learning Center entworfen mit University of Applied Arts Vienna, Institute of Architecture, Studio Kazuyo Sejima.

Holz und Kohlenstofffaser

Ein weiteres Highlight war ein 3,7 m langes x 1,6 m breites Holz-Kohlenstofffaser-Verbundstoffpaneel, entworfen und engineered von Digital Architects (Wien, Österreich) als Demonstrator seines Active Grid Monocoque (AGM) Dachkonstruktionssystems. Entwicklungspartner ma.lo Architekturbüro, mit seiner großen Erfahrung in architektonischer Planung und Projektmanagement, arbeitet eng mit Digital Architects zusammen, um das AGM-System auf den Markt zu bringen und zukünftige Projekte zu realisieren. „Unterstützt von Altair Engineering mit seiner HyperWorks-Software, wurde das AGM-Paneel mit Kohlenstofffaser SPRINT Material und einem flexiblen Balsaholz-Kernmaterial namens BalsaFlex gefertigt, beide geliefert von Gurit, und dann mit Buchenfurnier veredelt. Das ausgestellte „Concept AIA“-Paneel repräsentiert einen 1:10-Maßstab-Mock-up eines Dachdesigns für ein Bürogebäude in Tirol, Österreich. Dieses UAV Learning Center verfügt über eine nicht-symmetrische, doppelt gekrümmte Dachform, die eine Dachspannweite von mehr als 100 m und eine einheitliche Dachdicke von nur 10 cm erreicht. „Normalerweise müssten wir die Form in einem symmetrischen Muster gefaltet halten, um diese Dachspannweite bei dieser Dicke zu erreichen“, erklärt Digital Architects Mitgründer Atanas Zhelev. Die Verfolgung dieses Konzepts intelligenter Gebäude mit Verbundstoffstrukturen ist Teil der Forschung an der Universität Innsbruck, Institut für Experimentelle Architektur – Hochbau.

Die einzigartige wellenförmige Form des Concept AIA-Paneels wurde in der Werkstatt der technischen Partner Curve Works mit ihrem digitalisierten adaptiven Werkzeug von ADAPA thermoformend gefertigt, um große Kunststoff- und Verbundstoffstrukturen zu verarbeiten (lesen Sie meinen 2018 Artikel über rekonfigurierbares Werkzeug).

 

Dank an 2018 DESIGN CHALLENGE Sponsoren!

 

Studenten-Design-Wettbewerb

Der ACMA COMPOSITES DESIGN CHALLENGE umfasste 27 Teams (150 Studenten) von 6 Schulen, beauftragt, innovative Wege für die Nutzung von Verbundwerkstoffen in architektonischen und Baukomponenten oder -baugruppen zu entwickeln. Der Wettbewerb wurde von der ACMA Architectural Division organisiert mit Aufsicht durch David Riebe, Vice President von Windsor Fiberglass (Burgaw, NC, USA).

Tubular Knitting Team: Jingjing Liu, William Qian, Xiaohang „Gloria“ Yan, Jingxin Yang und Yuheng „Amber“ Zhu arbeitend mit Cornell Robotic Construction Lab (RCL) Direktor Sasa Zivkovic und Christopher Battaglia.

 

Erster Platz ging an ein Team der Cornell University für sein „Tubular Knitting“ Design. Es adaptierte handelsübliche Strickmechanismen, um Preforms aus Glasrovings zu konstruieren, und nutzte dann aufgeblasene Ballons als temporäre Formen, um die Rovings während der Harzimprägnierung an Ort und Stelle zu halten. Die verbleibenden gehärteten Strukturen bilden strukturelle, organisch geformte Säulen, die die Unterstützung von Holz bei 1/10 des Gewichts in einem kleinen Hocker-Demonstrator bieten.

 

Designkonzepte für Anwendung der Tubular Knitting Verbundstoff-Konstruktionstechnik.
QUELLE: Cornell RCL Tubular Knitting Team.

Zweiter Platz wurde an Studenten der Ohio State University für ihr „A Tough Tuft“ Design vergeben. Das Team ließ sich von österreichischem Künstler Erwin Wurm und amerikanischem Designer Andrew Kudless inspirieren, nutzte aber statt des Gipses, der in Kudless' überblähten ästhetischen Wänden verwendet wurde, expandierenden Polyurethanschaum. Das Team verwendete Holzdübel, um Tufts in dem gießbaren, 2-komponentigen Schäumpolymer zu erzeugen, und Stoff, um die gewünschte Oberflächenbeschaffenheit zu verleihen. Leicht skalierbar, würden diese Paneele akustische Eigenschaften und Persönlichkeit in strukturelle Dämmplatten und Clip-on-Innenausbausysteme einbringen.

   

„A Tough Tuft“ von OSU-Studenten Chris Block, Jon Decipeda und Rachel Ghindea mit Assistant Professor Justin Diles. QUELLE: OSU Knowlton School.

Der dritte Platz, „Don't Leave Me Hangin'“, ging an ein weiteres Team von Cornell, das geflochtene Glasfaserrovings imprägnierte und die Schwerkraft nutzte, diese in Katenoid-Strukturen zu formen, die an Spinnennetze erinnern.

 

„Don't Leave Me Hangin'“ von Karolina Piorko, Veronika Varga und Song Ren mit RCL-Direktor Sasa Zivkovic und Crhistopher Battaglia.

Eine lobende Erwähnung ging an Pratt Institute Undergraduate Architecture Studenten Andy Kim und Barbara Miglietti für ihr „Belt Pop Surface“ Design. „Wir erforschten, wie man die Form eines flachen FRP-Paneels ändern kann, indem man Schnitte und Ritzungen einführt“, sagt Miglietti. Der transparente Prototyp nutzte einen CNC-Router, um die „Gürtel“ in die Oberfläche zu schneiden, die dann gefaltet und genietet wurden, um eine texturierte, aber starre Struktur zu schaffen. Die schwarz-weiß bemalte Ausstellung wurde mit einem Wasserstrahl geschnitten.

   

„Belt Pop Surface“ von Andy Kim und Barbara Miglietti mit Fakultät Jason Lee, Prof. Chei Wei Wang und Prof. Richard Sarrach, nutzt digitalisierte Schnittmuster in FRP-Blechen, um unzählige Muster und 3D-Strukturen durch Falten und Nieten zu schaffen.