Nucleus, Automation in generativer Architektur

Abstract

Die Intention dieser architektonischen Arbeit ist es auf Klimaänderungen und damit einhergehende Umwelt-Veränderungen auf unserem Planten zu reagieren. Das Szenario ist in einer dystopischen Zukunft platziert in der Ressourcen knapp werden und Städte zu verfallen beginnen. Das "Nucleus Projekt" ist der neue Startpunkt um diese Klima- und Ressourcenkrise zu überwinden. Das Ziel ist es Architektur zu erschaffen die fähig ist sich in einer stetig ändernden Umgebung mit ändernden Umwelteinflüssen selbst entwickelt. Um dies zu erreichen hält sich Nucleus an die Natur, der Ausgangs - Code ist an eine chemische Reaktion angelehnt welche digital transferiert wurde. Gesteuert wird dieser Prozess von Parametern welche die "Wirts Umgebung" liefert. Das fraktale Äußere versucht das Verhalten von natürlichen Zellen, Membranen und deren Wachstumseigenschaften zu simulieren. Der architektonische Prozess beginnt mit dem Sammeln von Informationen über den Standort. Da Nucleus überall auf diesem Planeten platziert werden kann, ist es essentiell Informationen aufzunehmen. Mit diesen spezifischen Informationen über den Standort [z.B. Bebauungsdichte, Bauhöhe, Verschmutzung, vorhandene Infrastruktur] ist es Nucleus möglich sich in vorgegebene Richtungen zu entwickeln. Dieser Entwicklungsprozess ist an mechanische und biomechanische Apparaturen, für diesen Zweck entworfen, und am letzten Stand der Technik angelehnt. Nucleus agiert sprichwörtlich als einzelne "Zelle" welche z.B. in einem verfallenden Gebäude platziert werden kann. Ab dem Zeitpunkt der Platzierung agiert das Gebäude [und der Standort] als Wirt für den wachsenden Nucleus. Eine mehrachsige Drohne im Inneren des Nucleus ist für den [bio]mechanischen Entwicklungsprozess durch Druckereinheiten verantwortlich. Dabei ist die Speisung des Systems unverzichtbar. Das Ernährungssystem des Nucleus sammelt Nahrung aus seiner Umgebung. Nucleus ist mit seinem Standort durch ein Venenhaftes Rohrsystem verbunden welches durch Schneid-Köpfe angetrieben wird. Dieses Rohrsystem speist den Nucleus durch chemisches Zersetzen von Baumaterialien und dessen Beförderung in die Zelle. Um auf eine sich schnell ändernde Umgebung reagieren zu können ist dieser architektonische Ablauf fähig seine Erscheinung während eines Lebenszyklus zu ändern. Durch die gegebene Information aus seinem Umfeld ist es Nucleus möglich sich ähnlich einem Taxi - in der Natur vorkommend - zu verhalten. Z.B. ändert sich die Belichtungssituation während des Entwicklungsprozesses radikal, so kann der wachsende Nucleus seine Flächen ändern, den Öffnungsgrad in diesen Flächen variieren und die Ausrichtung der Extrusionen zur Lichtquelle verändern. Dies ist durch eine ständige Belichtungsanalyse während dem Wachstumsprozess möglich. Die erschaffene architektonische Umgebung ist in jedem erdenkbaren, surrealen, feindseligen, kontaminierten, Erdbebengefährdeten oder auch wüstenähnlichen Umfeld beständig. Der geschaffene Raum dient der Menschheit als Schutz und Zuflucht. Das fraktale Äußere spiegelt sich auch im Inneren des Bauwerks wieder und bietet eine schier unerschöpfliche Anzahl an Grundrissen für die verschiedenen Bedürfnisse menschlichen Lebens an. Durch den immer fortschreitenden Entwicklungs- und Wachstumsprozess können menschliche Erfordernisse jederzeit in dem architektonischen Programm umgesetzt werden. Architecture designed around life.

The intention of this architectural work was to react on climatic changes and, along with this, environmental changes on our planet. The scenario is set in a dystopian future where resources getting short and cities begin to decay. The "Nucleus Project" should be seen as a new starting point to vanquish climatic and resource crisis. The aim is to create architecture that is able to develop itself in various surroundings with varying environmental influences. To obtain this Nucleus adheres close to nature, so its base code is leant on a chemical reaction, which is transformed into digital, driven by parameters of the "host environment". The fractal appearance tries to simulate the natural behaviour of cells, membranes and their growing properties. The architectural process itself starts with gathering information about the site. Since Nucleus could be placed everywhere on this planet, grabbing information is vital. With this information about specific parameters of the site (e.g. density, headroom, pollution, and still existing infrastructure), Nucleus is able to develop itself in decent directions. This development process is leant on state of the art mechanical and biomechanical apertures, which are specifically designed for this, intend. Nucleus literally acts as a single "cell" which could be placed in e.g. a decaying building. From the time of the placement, the building [and site] acts as a host for the growing Nucleus. A multi-axis drone inside Nucleus is liable for the [bio]mechanical development process via printing units. Feeding this system is inalienable, so the Nucleus nutrition system gathers nourishment from its surroundings. It is connected to its site by a vein like pipe system, driven by mechanical cutter heads. This ducted system feeds Nucleus by chemically dissolving construction material and moving it towards the cell. To react at a fast changing environment this architectural sequence is able to change its appearance during a lifetime cycle. By the provided information of its surrounding, Nucleus is able to react similar to a Taxis in nature. E.g. if the lighting situation is changing radical during the development process the growing Nucleus is able to change its faces, openings in the faces and alignment of the extrusion to the light source. This is provided by steady lightning analysis during the recursive growing process. The created architectural environment is stable in all conceivable surreal, hostile, contaminated, earthquake prone or desert alike peripheries. Its created space gives human kind host and shelter. The fractal design of the outside reflects to the inside of the object and offers a vast amount of layouts for all different needs of human residence. Because of the ongoing development and growing process, human needs could be easily implemented into the architectural program of a object. Architecture designed around life.