Entwicklung einer beweglichen Gitterschale in Holzbauweise

Abstract

Die gegenständliche Arbeit befasst sich mit der Neuinterpretation einer Gitterschale. Das flächige Tragwerk einer klassischen Schale wird zugunsten einer kontrollierten Bewegungsmöglichkeit auf vier gleich große, kleinere Flächentragwerke aufgeteilt. Diese sind wiederum gelenkig miteinander verbunden. Die vier Einzelflächen der Netzkonstruktion sind - anders als bei herkömmlichen Gitterschalenkonstruktionen - tatsächlich geflochten. Dadurch lässt sich die gesamte Konstruktion über einen herbeigeführten Impuls verscheren und die Geometrie der einstmals durch die Verflechtung entstandenen Quadrate verändert sich zu Rauten. Diese Veränderung innerhalb der vier Teile der Gitterschale steht immer in Abhängigkeit zu den anderen Sektionen, wodurch sich ein geordneter Bewegungsablauf innerhalb der gesamten Schale ergibt. Die Bewegung ist so ausgelegt, dass es sogar möglich wäre, die insgesamt vier Öffnungen des quadratischen Pavillons abwechselnd zu schließen. Die Verformung wird durch Seilzugsysteme herbeigeführt, welche an den vier Auflagern über Linear-Aktuatoren den jeweiligen Impuls bekommen. Dadurch ist es möglich, die Gitterschale gleichmäßig und kontrolliert zu bewegen. Da sich die Umwelteinflüsse permanent verändern, können mittels beweglicher Architektur schnell Anpassungen an wechselnde Anforderungen vorgenommen werden. Die Gitterschale bewegt sich konstant in Abhängigkeit zur Position der einstrahlenden Sonne. Aufgesetzte Verschattungsmodule reagieren synchron auf diese Bewegung und verschatten so den überdachten Bereich unter dem Pavillon.

The present work deals with the reinterpretation of a grid shell. The flat structure of a classic grid shell is divided into four smaller areas of equal size in favor of a controlled movement option. These are in turn articulated together. The four individual areas of the network construction are actually braided, unlike conventional lattice shell designs. As a result, the entire construction can be sheared off by an induced impulse and the geometry of the squares that were once created by the interweaving changes to rhombus. This change within the four parts of the grid shell is always dependent on the other sections and this results in an orderly sequence of movements within the entire shell. The movement is designed in such a way that it would even be possible to alternately close the four openings in the square pavilion. The deformation is brought about by a cable system which receive the respective impulse on the four supports using linear actuators. This makes it possible to move the grid shell evenly and in a controlled manner. The environment and its influences are continually changing and with a flexible architecture it is possible to adapt to the changes and changing requirements. The lattice shell deforms constantly depending on the position of the sun. Attached shading modules inevitably react to the shear and thus optimally protect the area under the pavilion according to the external influence.