Die Schriftenreihe «bauhaus ifex research» präsentiert aktuelle Forschungsleistungen von Mitgliedern des Instituts für experimentelle Architektur an der Bauhaus-Universität Weimar. Im Fokus stehen sowohl anwendungsbezogene Innovationen und Grundlagenforschung als auch prototypische Realisierungen und experimentelle Architekturen.
ifex #1: Von der Faser zum Haus
Wabenplatten mit einem Kern aus gewellten Papierwerkstoffen können durch Faltprozesse in äußerst tragfähige und ästhetische Bauteile transformiert werden. Die frei definierbaren Materialstärken und die hohe statische Leistungsfähigkeit dieser Sandwichpatten bieten ein breites Anwendungsspektrum. Die Arbeit widmet sich der geometrischen Bestimmung von Faltungen in Wabenplatten aus Papierwerkstoffen sowie deren Manifestation als tragende Bauteile. Die statische Eigenschaften, das konstruktive Potential und die gestalterische Variantenvielfalt werden mit umfangreichen Grafiken, Systemzeichnungen und Schautafeln präsentiert.
Wichtige Impulse aus Forschung und Technik erlauben die Verortung der Ergebnisse im architektonischen Kontext. Als theoretische Grundlage werden die geschichtliche Entwicklung und die gesellschaftliche Bedeutung von Papier und Papierwerkstoffen analysiert und deren Produktionsprozesse beleuchtet. Als Projektergebnis der interdisziplinären Forschungsarbeit wird ein realisierter Experi- mentalbau präsentiert, der eine dauerhafte Evaluation der entwickelten Bauteile unter realistischen Bedingungen ermöglicht und deren Leistungsfähigkeit aufzeigt.
ifex #2: Adaptivität von freigeformten Flächentragwerken
Die Arbeit von Christian Heidenreich fokussiert die Optimierung freige- formter adaptiver Faserverbund ächentragwerke auf Basis einer entwickelten und auf einem parametrischen Gesamtmodell basierenden Entwurfsmethode. Adaptive Tragwerke können unter Anwendung von Smart Materials als materialsparende, ligrane Tragwerke ausgeführt werden.
Die entwickelte Entwurfsmethode ermöglicht die Auslegung und Optimierung materialminimierter Schalentragwerke in einem mehrstu gen Prozess. Zudem werden Analysen hinsichtlich der Nachhaltigkeit auf Basis einer Lebenszyklusanalyse durchgeführt. Die Allgemeingültigkeit und Übertragbarkeit der Entwurfsmethode auf weitere Tragsysteme im Bauwesen und speziell anderer Materialkonstellationen wird anhand verschiedener Beispiele aufgezeigt.
ifex #3: Sichtbarkeitsbasierte Raumerzeugung
Sven Schneider widmet sich der Erzeugung räumlicher Kon gurationen, die eine zentrale Aufgabe im architektonischen bzw. städtebaulichen Entwurfsprozess darstellen. Entwurfssysteme, um solche räumlichen Kon gurationen automatisiert zu erzeugen, sind Gegenstand der vorliegenden Arbeit. Das Hauptau- genmerk liegt dabei auf der Einbeziehung wahrnehmungs- und nutzungsrelevanter Kriterien. Diese lassen sich zu großen Teilen durch Raumrepräsentation beschreiben, welche die Sichtbarkeit von Raumbereichen und deren Beziehungen zueinander abbilden.
Es wird eine Methode entwickelt, um auf Basis solcher sichtbarkeitsbasierter Raumrepräsentationen Grundrisse zu erzeugen. Anhand von Testszenarien wird gezeigt, dass diese Methode einen wichtigen Beitrag zur Verbesserung computergestützter evidenzbasierter Entwurfsprozesse leisten kann.
ifex #4: Parametric Life Cycle Assessment
Der Bausektor ist für einen großen Teil der durch Menschen verursachte Umweltauswirkungen verantwortlich. Darauf haben Architekten und Planer einen großen Einfluss. Das Hauptziel dieser Arbeit ist die Entwicklung einer Methode zur Optimierung des ökologischen Gebäudedesigns auf der Grundlage der Ökobilanz (LCA). Der Forschungsansatz beinhaltet eine gründliche Analyse der Ökobilanz von Gebäuden in Bezug auf die architektonischen Entwurfsphasen und die Erstellung eines Anforderungskatalogs.
Das Schlüsselkonzept der neuartigen Methode Parametric Life Cycle Assessment (PLCA) ist die Kombination von Ökobilanz und parametrischem Design. Die Anwendung dieser Methode zeigt an drei Beispielen, dass Gebäudeentwürfe bereits in frühen Planungsphasen zeiteffizient und ganzheitlich optimiert werden können.