[摘要] livMatS展亭的设计灵感源于树形仙人掌(Carnegia gigantea)和梨果仙人掌(Opuntia sp )，这两个物种的特点是它们均具有特殊的空心木质结构，因而质量很轻。
在过去的一个世纪，建筑行业已成为材料消耗最为密集、对环境危害最大的人类活动之一。坐落在弗莱堡大学植物园中的livMatS展亭，为传统的建造方式提供了一种能够节约资源的替代方案，标志着建筑迈向可持续过程中的重要一步。livMatS是有史以来第一座拥有完全以机器人缠绕亚麻纤维制成的承重结构的建筑。livMatS展亭由来自斯图加特大学IntCDC(综合性计算设计和建造)精英集群、ITECH研究生项目的建筑师和工程师，以及来自弗莱堡大学livMatS(生命、适应力和能源自主材料系统)精英集群的生物学家合作完成，以新颖的方式对天然材料和先进的数字技术进行了结合。实现可持续建筑环境的先决条件是在深入研究自然可再生材料的同时，开发全新的、能够节约资源的设计和施工方法。
livMatS展亭的结构部件采用亚麻纤维制造。这种材料被人类用于织物和服装生产已有数千年的时间，直到18世纪开始被棉花所取代。它们的机械性能堪比玻璃纤维，拥有与之相似的单位重量刚度，而生产过程中消耗的能量则要低得多。与玻璃纤维、碳纤维和许多其他天然纤维不同的是，亚麻纤维可以从中欧地区获得，并具备一年生的作物周期。此外，亚麻纤维还是一种完全天然可再生、可生物降解的材料，这为建筑行业开发创新的资源节约型替代方案提供了十分有利的基础，尤其是在与高效的轻质设计相结合时可以显著地减少建筑物的环境足迹。livMatS展亭延续了佛莱堡大学和斯图加特大学在仿生学领域的长期钻研与合作，双方正在研究如何将该领域的原理从自然转移至建筑当中。
livMatS展亭的设计灵感源于树形仙人掌(Carnegia gigantea)和梨果仙人掌(Opuntia sp.)，这两个物种的特点是它们均具有特殊的空心木质结构，因而质量很轻。展亭的网状结构是单个木质单元交互生长的结果，能够为骨架提供额外的稳定性。梨果仙人掌扁平的副梢也是与分层排列且相互连接的网状木纤维束交织在一起，因此才具有极高的负荷能力。通过对这些网状结构进行抽象化处理，科学家们得以将交叉连接的纤维结构所具备的机械性能转移至展亭的轻质结构单元。展亭的承重结构是用项目团队开发的无芯纤维缠绕工艺制作而成的。在这种增量式的制造方法中，可以借助机器人将纤维束精确地放置在绕线框架上，从而允许对纤维的方向、排列和密度进行针对性的校准并与建筑接合，从而准确地适应构件的结构需求。
此外，这种制造方法不会产生任何废品或边角料;模块化的绕线框架可以用于生产几何形状各异的单元。与传统的建筑材料相比，亚麻纤维展现了出色的材料效率和高度的承载力。livMatS展亭外部覆盖着一层防水的聚碳酸酯表皮，在遮风挡雨的同时还可以保护纤维免受紫外线的直射以及雨雪产生的潮湿。livMatS展亭的承重结构由15个亚麻纤维构件组成，这些构件完全借助机器人，以连续缠绕的天然纤维预制而成，包括展亭顶部的纤维部件。这些构件的总长度从4.50米至5.50米不等，平均重量仅105千克。整个纤维结构的覆盖面积为46平方米，总重量只有约1.5吨。最终的设计符合德国建筑法规和相关的结构许可要求，以及包括风雪载荷在内的一系列载荷标准。
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