На строительной площадке нового главного железнодорожного вокзала в Штутгарте (проект железной дороги Штутгарт-Ульм / Штутгарт 21) была использована геометрически сложная бетонная опалубка из поперечно-клееной древесины для создания кубковых опор, световых люков и арок железнодорожных туннелей и краевых соединений. . После бетонирования станции опалубка больше не используется, а утилизируется как опасные отходы. Этот сценарий окончания срока службы не учитывает ни высокое качество и эксплуатационные характеристики материала, ни особые геометрические особенности элементов опалубки. Поэтому исследовательский проект «Штутгарт 210» (www.stuttgart210.de) исследует способы сохранения материала элементов опалубки и возможности его повторного использования в смысле вторичной переработки, превращая строительные материалы в первичную конструкцию новых зданий. Ключевым компонентом проекта является исследование всех соответствующих параметров строительства с повторным использованием компонентов в живых лабораториях. Помимо теоретического исследования, результаты исследований будут подвергнуты практической проверке в четырех пилотных проектах – живых лабораториях в Ингерсхайме, Марбахе, Штутгарте и Мангейме. Полученный там опыт, в свою очередь, будет использован в исследовательском проекте. «Живые лаборатории как испытательные площадки для инноваций и регулирования позволяют тестировать инновационные технологии, продукты, услуги или подходы в реальных условиях, которые лишь частично совместимы с существующей нормативно-правовой базой. Результаты таких экспериментальных пространств, которые часто ограничены во времени и пространстве обеспечивают основу для научно обоснованного дальнейшего развития правовой базы. Экспериментальные положения часто являются правовой основой».
Живая лаборатория в Ингерсхайме. Живая лаборатория Ингерсхайм — это первый пилотный проект, который будет реализован и будет функционировать как молодежное пристанище на берегу реки Неккар. Муниципалитет Ингерсхайма, к северу от Штутгарта, в 2023 году подал заявку на реализацию проекта, состоящего из двух особенно геометрически сложных элементов опалубки. Однако, к сожалению, эти две части были потеряны на стройке главного железнодорожного вокзала Штутгарта. Поэтому при поиске альтернативной конструкции были использованы элементы, которые изначально считались непригодными: очень большая и трудная для транспортировки опалубка пешеходного туннеля на южном конце станции. Хотя с помощью этих элементов можно было создать особенно скульптурный интерьер, казалось трудным создать геометрически разумную оболочку здания с их геометрией. Поэтому в проекте предусмотрена ограждающая конструкция из массивной древесины, дощатой опалубки и трехслойных панелей, которая укладывается поверх элементов опалубки и образует снаружи автономную эллиптическую форму. С одной стороны, это позволило создать поверхности крыши и фасада, защищающие элементы опалубки от непогоды с относительной геометрической простотой. С другой стороны, эта оболочка, скрывающая элементы опалубки снаружи, является частью архитектурной постановки: эффектная геометрия опалубки и ее очаровательные деревянные поверхности открываются посетителю только при входе в здание. Международный семинар. Однако особенностью этого проекта является процесс строительства, в ходе которого мэру Симоне Ленерт удалось заручиться широкой поддержкой в обществе и привлечь множество добровольцев. К участию в проекте подключились различные ремесленные фирмы, некоторые из них на общественных началах. Кроме того, овальная оболочка из еловых досок и реек была изготовлена и собрана более чем сорока турецкими, индийскими и немецкими студентами магистратуры по дизайну интерьера Штутгартского университета прикладных наук в ходе двухнедельного семинара. Группа студентов также доработала поверхности элементов опалубки и скамеек, проработала подгонки зазоров и дополнила недостающие детали. Муниципалитет, местная ассоциация Красного Креста Германии, спортивные клубы Ингерсхайма и местные волонтеры обеспечили размещение и питание участников семинара. «День горба» с двумя гостевыми лекциями был организован компанией Häfele в Blackbox в Römerkastell Stuttgart. Компания Würth внесла значительный вклад в успех проекта, щедро пожертвовав шурупы и защитное оборудование, необходимое для деревянной конструкции.
Функциональность. Использование опалубки с железнодорожного вокзала Штутгарта перевернуло процесс планирования: обычно функция и пространственная программа сначала определяются клиентом, а затем реализация посредством проектирования и строительства определяет материальность здания. Однако в этом исследовательском проекте отправной точкой всегда было повторное использование особых элементов опалубки. Самые разумные конструкции были разработаны на основе геометрического разнообразия всех элементов. Эти конструкции сначала проверялись на наличие и транспортабельность основных элементов. Только когда техническая и логистическая осуществимость стала ясна, с потенциальными клиентами связались через различные сети и предложили проекты и элементы опалубки для реализации. Муниципалитет Ингерсхайма ранее выявил потребность в молодежном тусовке в ходе общественного опроса. Это относительно открытое описание использования оставляет достаточно места для интерпретации, позволяющей использовать дизайн для этой цели. Композиция из 12 элементов опалубки образует внутреннее пространство с двумя узкими входами на восток и запад и расширяющейся крестообразной планировкой. Большая высота потолка и заостренный сводчатый потолок придают ему священный вид. Эта область получает дневной свет через большие окна на севере и юге, а также непрямой световой люк. Дополнительные меры в ограждающих конструкциях здания обеспечивают защиту конструкции и интерьера от атмосферных воздействий, а также образуют пять ниш для сидения с элегантно изогнутыми деревянными скамейками — три снаружи и две внутри. Входы скрыты за обрешетками корпуса, поэтому прямой обзор внутреннего пространства снаружи невозможен. Движение непрямое, лабиринтное и создает интимную атмосферу. Несущая конструкция – элементы опалубки стоят на плите перекрытия и фундаментных стенах из железобетона. Легкий и реверсивный фундамент с применением винтовых фундаментов не отвечал высоким требованиям по защите от паводков на строительной площадке. Чтобы иметь возможность адаптировать базовые стены к конкретной геометрии элементов опалубки, элементы сначала были расположены на высоте 50 сантиметров над плитой перекрытия. Только после этого были сформированы, армированы, закреплены и забетонированы полосы цоколя. Вместе с элементами многоразовой опалубки они образуют своеобразную деревянно-бетонную композитную конструкцию. Пристройка, состоящая из четырех стен из деревянных панелей, вместе с опорами действует как связь и несет крышу. Он состоит из простого слоя балок, опирающегося на стены панельной конструкции, и окружающей краевой балки. Обшивка брусового слоя из трехслойных досок образует поверхность крыши с покатой изоляцией и гидроизоляцией плоской кровли. Верхняя часть фасада (ленточная опалубка перекрытия из еловых досок) состоит из сборных элементов, подвешенных к парапету крыши. Промежуточный уровень между фасадом и элементами опалубки усиливает фасад. Фасад первого этажа был установлен на месте.
Круглая конструкция. Элементы опалубки составляют важную часть несущей конструкции и всех внутренних поверхностей. Внешняя оболочка состоит исключительно из массива дерева, который реверсивно скреплен винтами. Помимо гидроизоляции крыши, не использовались ни пленки, ни подложки, ни клеи, ни краски. Все деревянные поверхности остаются натуральными. Помимо структурных, физических и эстетических вопросов, исследования, сопровождающие экспериментальное здание, также изучают правовую основу для использования компонентов повторного использования. Таким образом, можно будет далее разработать конкретную правовую основу для повторного использования строительных компонентов и составить обобщающие рекомендации для экспериментального строительства. Исключительная архитектура. Использование опалубки станции «Штутгарт 21» дает возможность создать уникальную архитектуру, которая в обычных условиях была бы недоступна. Это связано с тем, что трехмерно изогнутые деревянные поверхности чрезвычайно сложны в изготовлении: слои многослойной и перекрестно-ламинированной древесины толщиной в метр фрезеруются до желаемой формы с помощью роботизированной руки, которая может перемещаться по восьми осям. Данная конструкция сочетает в себе специальный подбор элементов опалубки (из которых больше нет одинаковых частей) для создания текстильного интерьера в форме шатра, однако выполненного из массива дерева. Кроме того, лодочный лак, образувший поверхность опалубки для бетонирования (и, попутно, сохранявший элементы), удалялся вручную с помощью электрических рубанок. Этот процесс и последующая обработка паркетом и эксцентриковыми шлифовальными машинками выявили уникальную деревянную поверхность, имеющую структуру, подобную дамасской стали, благодаря аморфному трехмерному фрезерованию параллельных слоев поперечно-клееной древесины.
