ZÁKLADNÍ VÝZKUM 2.0

ZÁKLADNÍ VÝZKUM 2.0

SÍŤOVÁNÍ A VĚDA PRO VEŘEJNOST

ZÁKLADNÍ VÝZKUM 2.0

SÍŤOVÁNÍ A VĚDA PRO VEŘEJNOST

Výstava na pomezí architektury, materiálového výzkumu a atmosférického vnímání Institutu pro architekturu a média (IAM) – TU Graz.

Výstava na pomezí architektury, materiálového výzkumu a atmosférického vnímání Institutu pro architekturu a média (IAM) – Technické univerzity Graz.

Vernisáž / Opening: 12.05.2026, 19:30 Uhr / 7:30 pm

Výstava / Exhibition: 13.05.-28.09.2026, St-Po 13.00-17.30 Uhr / St-Po 1:00-5:30 pm

UPOZORNĚNÍ: Z důvodu uzavření MUWA (19.09.2026-03.10.2026) je výstava BASIC RESEARCH 2.0 možná až do konce výstavy 28.09.2026 po telefonické domluvě +43 316 811599! UPOZORNĚNÍ: Jelikož MUWA bude uzavřena (19. září – 3. října 2026), výstavu BASIC RESEARCH 2.0 lze navštívit až do jejího uzavření 28. září 2026, po předchozí rezervaci telefonicky +43 316 811599 !

Výstava BASIC RESEARCH 2.0 představuje v horním patře MUWA experimentální práce výzkumné skupiny ShapeLab Institutu pro architekturu a média (IAM), které jsou vyvíjeny od roku 2020 do roku 2028 pod vedením doc. Prof. Mileny Stavrić v rámci projektu FWF-SFB Advanced Computational Design (2020-2028).

Výstava se zaměřuje na aktuální výzkum v oblasti materiálově založených a energeticky účinných strategií pro architekturu. Jsou zde představeny chladicí systémy založené na odpařování, které využívají přirozený princip odpařování k temperování místností bez konvenční, energeticky náročné klimatizační techniky. To je doplněno nově vyvinutým vrstveným šicím systémem pro keramický 3D tisk, který mechanicky spojuje a stabilizuje jednotlivé tiskové vrstvy podél drah nástroje, čímž zlepšuje strukturální výkon aditivně vyrobených součástí. Dalším ohniskem jsou nové keramické materiály z oblasti Neusiedler See, jejichž lokální minerální zdroje jsou využívány pro digitální výrobní procesy. Porozita, kapilární vedení vody a regionální materiálové cykly jsou chápány jako designové a technické potenciály. Práce ukazují, jak digitální výroba a udržitelný materiálový výzkum otevírají nové perspektivy pro architekturu šetrnou k zdrojům.

Výzkumná skupina IAM – ShapeLab: Kristijan Ristoski, Lukas Gosch, Britta Nader, Julian Jauk, Hana Vašatko, Cornelia Ott, Renske Blok a Vladislav Tadić

Ředitel institutu: Urs Hirschberg, Univ.-Prof. Dipl.-Arch. Dr.sc.ETH

Vedoucí projektu: Milena Stavrić, Assoc.Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn.

Scroll down for English version

Kristijan Ristoski Chlazení pomocí 3D tištěných keramických minimálních ploch

Tento výzkumný projekt zkoumá, jak lze chladit prostory a města s velmi nízkou spotřebou energie. Pro tento účel byly vyrobeny speciální struktury z hlíny pomocí 3D tiskárny a následně vypáleny. Vznikla tak pevná, porézní keramika s komplexní vnitřní geometrií.

Princip chlazení je jednoduchý: voda je vedena přes keramický objekt a zvlhčuje jeho povrch. Když teplý vzduch proudí vlhkou strukturou, část vody se odpaří. Pro toto odpařování se z vzduchu odebírá teplo. Vzduch se tím ochlazuje. Tento princip je znám i z každodenního života – například když se mokrá látka chladí ve větru.

Zvláště důležitý je tvar keramiky. Zobrazené struktury mají mnoho otvorů a velkou povrchovou plochu. Tím je zajištěno, že co nejvíce vzduchu přijde do kontaktu s vlhkým povrchem. V experimentech byly testovány různé geometrické tvary. Nejlepší varianta dokázala ochladit vzduch o 7 °C – s velmi nízkou spotřebou energie přibližně 9 wattů.

Projekt kombinuje staré principy odpařovacího chlazení s novými digitálními výrobními procesy. Cílem je dále rozvíjet udržitelné a nízkoenergetické chlazení pro architekturu a veřejné prostory.

Lukas Gosch Hlína nese, když se sešije. Hlína jako stavební materiál budoucnosti: 3D tisk s vlákny vyztuženou hlínou

Hlína a zemina patří k nejstarším stavebním materiálům na světě a dnes zažívají renesanci díky digitální výrobě. Ve srovnání s betonem, který způsobuje téměř 8 procent globálních emisí CO2, jsou hlína a zemina obnovitelné, celosvětově dostupné, zcela recyklovatelné a netoxické. Na Institutu pro architekturu a média (IAM) Technické univerzity Graz se v rámci výzkumného projektu FWF „Materially and Structurally informed Materials“ zkoumá, jak lze tyto tradiční materiály přenést do současné architektury pomocí 3D tisku.

Hlavním problémem hlíny je její mechanická asymetrie: je extrémně odolná vůči tlaku, ale selhává pod tahovými a smykovými silami. Přesně zde se uplatňuje vyvinutý patent. Cíleným zavedením basaltového nebo konopného vlákna během procesu tisku se oba typy sil výrazně posilují. Výsledkem jsou součásti, které jsou stabilnější, tenčí, lehčí a schopné nést větší převisy než nevyztužené srovnávací vzorky.

Řízení vedení vlákna probíhá pomocí rozšířeného G-kódu, standardizovaného strojového kódu pro 3D tiskárny. To umožňuje přesně kontrolovat hustotu a hloubku šití po celém průřezu stěny nebo budovy. Stroj zná přesné polohy propíchnutí již vytištěných vrstev a na základě toho generuje optimalizované šicí vzory, které lokálně odvádějí síly a zabraňují slabým místům dvojitými stehy.

Výkonnost metody je kvantifikována ve spolupráci s Laboratoří pro konstrukční inženýrství TU Graz pomocí 3bodových ohybových testů, při kterých jsou přímo měřeny tahové a smykové síly na tištěných vzorcích. Srovnávány jsou konvenčně tištěné vzorky, mechanicky sešívané a vlákny vyztužené vzorky, vždy na vypálené hlíně a na adobe (nevypálená hlína).

Dlouhodobá vize kombinuje tento přístup s metodou konečných prvků: simulace zatížení celých součástí jsou přímo začleněny do výpočtu tiskových drah a šicích vzorů. Výsledný G-kód je standardizovaný a použitelný pro tiskárny jakékoli velikosti, což v budoucnu umožní průmyslovou výrobu hliněných součástí optimalizovaných pro zatížení.

Britta Nader 3D tisk s jezerními sedimenty – Stavba z materiálu Neusiedler See Jak bychom mohli v budoucnu stavět udržitelněji?

Tímto se zabývá tento výzkumný projekt kolem Neusiedler See.

Zkoumá se, zda lze jezerní sediment, tedy bahno, které se hromadí na dně Neusiedler See a v rámci vodního hospodářství se ročně odčerpá několik tisíc metrů krychlových, použít jako přírodní stavební materiál pro 3D tisk. K tomu se materiál sbírá, analyzuje a zpracovává na tisknutelnou hmotu. Následně se pomocí velkoformátové 3D tiskárny vrstvu po vrstvě vytvářejí nové tvary a stavební prvky.

Výzkum spojuje moderní technologii s jedním z nejstarších stavebních materiálů lidstva: hlínou nebo zeminou. Zatímco dříve se stavělo ručně, dnes přebírají část tohoto procesu digitální výrobní metody. Vzniká tak spojení tradičních znalostí a inovativních technologií.

Kromě procesu tisku se zkoumá chemické a mineralogické složení materiálu, stejně jako jeho chování během zpracování. Pomocí přírodních přísad, jako jsou například rákosové vlákna jako přirozená výztuž uvnitř materiálu, se mají již tak velmi dobré materiálové vlastnosti dále zlepšit a chování při sušení lépe kontrolovat. Po procesu sušení se zkoumá, jak stabilní a odolné jsou tištěné prvky. Důležitou roli zde hrají vlastnosti jako pevnost v tlaku, absorpce vody a chování materiálu při mrazu a tání.

Středem pozornosti je však především myšlenka odpovědného nakládání se zdroji. Sediment z...