Naturaleza accidental. Pabellón para la exposición de arte de Shanghái de 2017 por Naturalbuild

Descripción del proyecto por Naturalbuild

Hoy en día, las limitaciones geológicas naturales de los sitios a menudo son cambiadas y manipuladas por la tecnología moderna, y Lin Gang New City en un ejemplo claro de ello. Sobre la recuperación de llenado hidráulico más grande de la historia, sería difícil comprender si es líquido o sólido, natural o artificial. Inspirados por el proceso de relleno de tierra a gran escala, quedamos fascinados por la ambigüedad entre los estados materiales, así como por lo imprevisibile y misterioso de este acto sin precedentes. Este tipo de "naturaleza accidental" se convirtió en el punto de partida del diseño del pabellón.

Tomamos el prototipo arquitectónico básico: toldo y pilar. El toldo está creado por espuma de poliuretano: un material aislante del calor que generalmente se oculta dentro de la arquitectura. Al pulverizar, la espuma se endurece rápidamente y se expande, lo que le da una textura similar a una burbuja. La ambigüedad del estado material de la espuma les proporciona a los usuarios múltiples formas de interpretación escalar.

Primero intentamos definir la forma curva del dosel a través de la búsqueda y optimización de la forma física paramétrica, sin embargo, el resultado fue demasiado monótono. Por lo tanto, recurrimos a otras opciones para resolver la deformación estructural. A través de una serie de experimentos específicos sobre cómo trabajaban los materiales, los arquitectos y el ingeniero estructural decidieron recoger una red de nylon para reforzar el cuerpo de espuma de poliuretano.

Consecuentemente, se creó un nuevo tipo de método de construcción: pretensar la red de nylon anclando el peso a diferentes áreas de la superficie y luego pulverizando poliuretano en ambos lados de la red.

El método de construcción del toldo contribuyó a dos importantes beneficios. En primer lugar, dado que la estructura del caparazón ya ha sido "distorsionada previamente" por el peso propio, en teoría, la gravedad no causará otra deformación siempre que las condiciones de contorno sigan siendo las mismas; además, el proceso de pretensado fue capaz de reducir el riesgo de agrietamiento de la espuma de poliuretano. Como resultado, se formó una estructura de cubierta pretensada ligera.

El siguiente es el proceso de construcción: antes de rociar la espuma, colocamos un número de bolas infladas en la red de nylon y cargamos cada una de ellas con diferentes pesos de sacos de arena. A través de este proceso de deformación elástica, se generan la propiedad pretensada y la forma del toldo. Durante el proceso de diseño para decidir dónde colocar los pesos de los sacos de arena, no solo consideramos la integridad estructural del toldo, sino también la experiencia de los usuarios debajo de la estructura al articular los tamaños, cantidades y posiciones de las bolas infladas.

Mientras tanto, realizamos estudios estructurales de optimización y adecuación en el pabellón. Dentro de un rango de deflexión aceptable, el toldo está soportado por 6 pilares de acero colocados en los bordes de la estructura con un voladizo de esquina máximo de 5m. Basándonos en la teoría de la gran deformación, decidimos utilizar pilares de acero sólido de 50x50 mm para soportar vigas cuadradas de sección hueca de 80x6mm que están conectadas directamente a la estructura del toldo-cubierta.

Con el fin de garantizar la tolerancia de la estructura de acero contra las fuerzas laterales, presentamos varillas de refuerzo de acero para que la red de nylon se adhiera. Como resultado, las fuerzas transferidas desde las barras de refuerzo a la estructura se convierten en fuerzas axiales que a su vez refuerzan la estabilidad del dosel. En lugar de buscar una forma, el tramo extremo y la delgadez del toldo-cubierta se generan por las dimensiones y ubicaciones de las columnas de acero de soporte.

La combinación de percepciones y cálculos precisos concluyó en un diseño que se asemeja a "materia blanda". Su difusa precisión recrea un tipo de asistencia sensual que se pierde en las construcciones industriales típicas.