Forskargrupp Gruppen strävar efter att minska byggnaders koldioxidavtryck med materialinnovation genom beräkningsarbetsflöden som tillåter samspelet mellan form, struktur och prestanda. Arbetet kretsar kring tre parallella trådar för materialcentrerad arkitektonisk design: Den första undersöker konstruerade smarta material för arkitektoniska applikationer, den andra utvecklar nya sätt att använda traditionella byggmaterial och den tredje utforskar användningen av avfall som en resurs för byggsystem.
Byggbranschen står för omkring en tredjedel av den globala energiförbrukningen och relaterade utsläpp. I detta sammanhang finns det ett akut behov av att omdesigna byggnadssystem för att bli mer effektiva och minska deras koldioxidavtryck. Den här forskargruppen utvecklar digitalt möjliggjord materialinnovation för arkitektonisk design via tre kompletterande strategier:
Nya material: Smarta och konstruerade material som bistabila laminat, hygroskopiska material och andra formförändrande material gör att arkitekter kan föreställa sig adaptiva byggnader med förbättrad miljöprestanda. Vi utvecklar digitala arbetsflöden för att integrera sådana material i effektiva och lätta arkitekturer.
Traditionella material: Välkända material för byggbranschen som trävaror och tegel kan designas om för att möta förbättrade prestationsmål. Vi använder digital design och tillverkning för att använda dessa material på nya sätt för effektiva byggsystem.
Avfallsmaterial: Biobaserat avfall som kartong, papper, sågspån och cellulosaavfall som textilier har flera fördelar som byggmaterial för strukturella och icke-strukturella applikationer. Vi designar och testar tillverkningsarbetsflöden för att uppgradera dessa material.
Dessa tre strategier undersöks genom utvecklingen av digitala ramverk som integrerar geometri, material, struktur och prestanda. Med hjälp av beräkningsdesign och datorstyrd tillverkning fokuserar forskningen på produktion av performativa material och byggsystem.
Forskningen är inriktad på ett av FN:s mål för hållbar utveckling: Hållbara städer och samhällen.
Gruppen har deltagit i konferenser som American Research Centers Consortium (ARCC), European Association of Architectural Education (EAAE), European Computer Aided Architectural Design (eCAADe), Computer-Aided Architectural Design Futures (CAAD Futures), Waste in Construction (WASCON), Non-conventional Materials and Technologies (NOCMAT).
Marcus Shaffer, Associate Professor, Penn State University, USA
Juan Cristaldo, Universidad Nacional de Asuncion, Paraguay
Ett forskningsprojekt för lösningar med biomassa i 3D-utskrift av cement har beviljats finansiering.
