Hybrid Flax Pavilion’da Geleneksel Yapı Tekniklerine Alternatif CLT ve Keten Lifi Kullanıldı

Hybrid Flax Pavilion, geleneksel yapı tekniklerinin alternatifi olarak sunulan yenilikçi bir ahşap ve doğal lif hibrit inşaat sistemi.

Fotoğraflar: ICD/ITKE/IntCDC University of Stuttgart

Stuttgart Üniversitesi’nde bulunan Cluster of Excellence Integrative Computational Design and Construction for Architecture (IntCDC) tarafından geliştirilen pavyon, Almanya’nın Wangen im Allgäu kentinde Argen Nehri kıyısındaki 2024 Landesgartenschau fuarında merkezi bir sergi alanı olarak tasarlanmış.

Hibrit sistem, bölgesel ve biyolojik bazlı malzemelerden yapılmış kaynak açısından verimli bir bina oluşturmak için çapraz lamine ahşap (CLT) ve robotik olarak sarılmış keten lifini birleştirmiş. Ayrıca, pavyonun tasarımı belirgin bir yerel bağlantıya sahip. Keten, başlangıçta Wangen şehrinin batısındaki tarihi bir iplik fabrikasında işlenmiş. (Bu fabrika, Landesgartenschau kapsamında yenilendi).

CLT ve Keten Lifini Birleştiren İlk Hibrit Yapı

Kalıcı bir sergi alanı olan Hybrid Flax Pavilion, dalgalı bir çatı yapısı ve her yöne manzara sunan dairesel bir cam cepheden oluşuyor. Pavyonun merkezinde, iç avlu işlevi gören ve çapraz havalandırma ile soğutma sağlayan bir iklim bahçesi bulunuyor.

Binanın jeotermal olarak etkinleştirilen zemin döşemesi, geri dönüştürülmüş beton ve düşük karbonlu çimentodan yapılmış olup, yıl boyunca iç mekan konforu sağlıyor.

Farklı yapıdaki çatısı, pavyonun şüphesiz en dikkat çekici özelliği. Çekirdeksiz keten filament sarımı kullanılarak üretilen bu yapı, çapraz lamine ahşap plakalar ile doğal lif gövdelerini birleştiren ilk hibrit yapı olma özelliğine sahip.

Dalgalı formdaki çatı, sırayla normal ahşap plakalarla değişen 20 hibrit bileşenden oluşur ve 380 metrekarelik bir sergi alanını kaplıyor.

IntCDC, “Bu yenilikçi hibrit yapı sisteminin amacı, malzeme kullanımını en aza indirirken geniş, kolonsuz alanlar elde etmek ve ahşap ile doğal lif kompozitleri arasındaki sinerjiden yararlanmak,” diyor. IntCDC, malzemelerin ayrılabilir, sınıflandırılabilir, yeniden kullanılabilir ve/veya geri dönüştürülebilir olmasını sağlayan döngüsel inşaat ilkelerine uyan bir sistemi geliştirdi.

Pavyonun tasarımında bütünleşik hesaplama yöntemlerinin (bilgisayar algoritmaları ve simülasyonları içeren) kullanımı, çeşitli disiplinlerden uzmanların bilgilerini sorunsuz bir şekilde birleştirerek araştırma ve sanayi arasındaki bağlantıyı sağlıyor. IntCDC, “Bu yaklaşım, hibrit fiber-ahşap bileşenlerin tasarımını kapsamakla kalmayıp, cephe ve çatı gibi geleneksel yapı elemanlarına olan arayüzleri de göz önünde bulundurarak, onların birbirine bağlı geometrik ve yapısal gereksinimlerini dikkate alıyor,” diyor. Esnek ve tekrarlı bir tasarım yaklaşımı, her aşamada ayarlamalar yapılabilmesine olanak sağlıyor.

Pavyonun tasarımı, üretimi ve inşası sadece 12 ayda tamamlandı. IntCDC, “İleri düzey araştırmalar ile inşaat şirketleri arasında çift yönlü bilgi transferi ruhuyla, bina ayrıca yenilikçi mimarinin bölgesel, küçük işletmeler ve yetenekli zanaatkârlar tarafından nasıl inşa edilebileceğini de gösteriyor,” diye ekliyor. Bütünleşik hesaplamalı tasarım ve hassas prefabrikasyon sayesinde, pavyonun tavanı 8 gün içinde yerinde monte edildi.

Doğal lifler kullanan bir hibrit yapı sistemi

Keten lifi ve ahşap hibriti, her iki malzemenin özel niteliklerini en üst düzeye çıkararak hafif, pratik ve optimal yapı bileşenlerini oluşturuyor. IntCDC, “Hibrit bileşenler, değişken yapısal yüksekliğe sahip basit destekli, kiriş benzeri bir yapı elde etmeyi amaçlıyor,” diyor.

“Lif gövdesi, öncelikle gerilim yüklerini taşıyan bir alt yüzey oluştururken ahşap panel basınç kuvvetlerini yönetir ve çatı kaplaması için yüzey oluşturuyor. Birlikte, Alpler’in eteklerindeki yüksek kar yüklerini taşımak için gereken dayanıklılığı ve sertliği sağlarlar.”

Lif gövdesinin tasarımı, sırayla sarılmış doğal keten lif katmanlarından oluşur. IntCDC bunu şöyle açıklıyor: “Birincil omurga katmanı, kiriş yönüyle hizalanarak açıklığın ortasında alt kord olarak işlev görür.

Yelpaze katmanı, yükleri kademeli olarak kenar desteklerine dağıtırken, görsel olarak baskın olan kafes katmanları, gereken yapısal bütünlüğü sağlamak için düzgün bir lif ağı oluşturur. İki ek köşe takviye katmanı, lif etkileşimini artırır ve yapısal olarak kritik alanlarda ekstra takviye sağlar.”

Lif-ahşap hibrit bileşenler, doğrusal destekler arasında 8,6 metrelik bir açıklığı kapsar. 120 milimetre kalınlığında CLT paneller ana strüktürü ve çatının dalgalı görünümünü oluşturuyor. Keten lif gövdeleri, hibrit bileşenleri oluşturmak için her ikinci CLT levhanın altına vidalarla bağlanıyor.