BADANIA PODSTAWOWE 2.0

BADANIA PODSTAWOWE 2.0

SIECIOWANIE I NAUKA DLA SPOŁECZEŃSTWA

BADANIA PODSTAWOWE 2.0

SIECIOWANIE I NAUKA DLA SPOŁECZEŃSTWA

Wystawa na styku architektury, badań materiałowych i percepcji atmosferycznej Instytutu Architektury i Mediów (IAM) – TU Graz.

Wystawa na styku architektury, badań materiałowych i percepcji atmosferycznej Instytutu Architektury i Mediów (IAM) – Politechniki w Grazu.

Wernisaż / Otwarcie: 12.05.2026, 19:30 Uhr / 7:30 pm

Wystawa / Exhibition: 13.05.-28.09.2026, Śr-Pn 13.00-17.30 Uhr / Śr-Pn 1:00-5:30 pm

UWAGA: Ze względu na okres zamknięcia MUWA (19.09.2026-03.10.2026), wystawa BASIC RESEARCH 2.0 jest dostępna do końca wystawy 28.09.2026 po wcześniejszym umówieniu telefonicznym +43 316 811599! UWAGA: Ponieważ MUWA będzie zamknięte (19 września – 3 października 2026), wystawa BASIC RESEARCH 2.0 jest dostępna do zamknięcia 28 września 2026, po wcześniejszej rezerwacji telefonicznej +43 316 811599 !

Wystawa BASIC RESEARCH 2.0 prezentuje na piętrze MUWA eksperymentalne prace grupy badawczej ShapeLab Instytutu Architektury i Mediów (IAM), rozwijane w latach 2020-2028 pod kierownictwem prof. Mileny Stavrić w ramach projektu FWF-SFB Advanced Computational Design (2020-2028).

Wystawa koncentruje się na aktualnych badaniach dotyczących strategii opartych na materiałach i energooszczędnych rozwiązań w architekturze. Prezentowane są systemy chłodzenia oparte na parowaniu, które wykorzystują naturalną zasadę parowania do regulacji temperatury w pomieszczeniach bez konwencjonalnej, energochłonnej techniki klimatyzacyjnej. Uzupełnieniem jest nowo opracowany system szycia warstwowego do ceramicznego druku 3D, który mechanicznie łączy i stabilizuje pojedyncze warstwy druku wzdłuż ścieżek narzędzia, poprawiając tym samym wydajność strukturalną elementów wytwarzanych addytywnie. Innym obszarem zainteresowania są nowe materiały ceramiczne z regionu Neusiedler See, których lokalne zasoby mineralne są wykorzystywane do cyfrowych procesów produkcyjnych. Porowatość, kapilarne przewodzenie wody i regionalne cykle materiałowe są rozumiane jako potencjały projektowe i techniczne. Prace pokazują, jak cyfrowa fabrykacja i zrównoważone badania materiałowe otwierają nowe perspektywy dla architektury oszczędzającej zasoby.

Grupa Badawcza IAM – ShapeLab: Kristijan Ristoski, Lukas Gosch, Britta Nader, Julian Jauk, Hana Vašatko, Cornelia Ott, Renske Blok i Vladislav Tadić

Kierownik Instytutu: Urs Hirschberg, Univ.-Prof. Dipl.-Arch. Dr.sc.ETH

Kierowniczka Projektu: Milena Stavrić, Assoc.Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn.

Scroll down for English version

Kristijan Ristoski Chłodzenie za pomocą drukowanych 3D ceramicznych powierzchni minimalnych

Teng projekt badawczy bada, jak można chłodzić przestrzenie i miasta przy bardzo niskim zużyciu energii. W tym celu specjalne struktury z gliny zostały wyprodukowane za pomocą drukarki 3D, a następnie wypalone. W ten sposób powstaje stała, porowata ceramika o złożonej geometrii wewnętrznej.

Zasada chłodzenia jest prosta: woda jest prowadzona nad obiektem ceramicznym i nawilża jego powierzchnię. Kiedy ciepłe powietrze przepływa przez wilgotną strukturę, część wody paruje. Do tego parowania pobierane jest ciepło z powietrza. Powietrze staje się w rezultacie chłodniejsze. Ta zasada jest również znana z codziennego życia – na przykład, gdy mokra tkanina chłodzi na wietrze.

Szczególnie ważny jest kształt ceramiki. Przedstawione struktury mają wiele otworów i dużą powierzchnię. Dzięki temu jak najwięcej powietrza styka się z wilgotną powierzchnią. W eksperymentach testowano różne kształty geometryczne. Najlepsza wariant był w stanie schłodzić powietrze o 7 °C – przy bardzo niskim zużyciu energii, wynoszącym około 9 watów.

Projekt łączy stare zasady chłodzenia wyparnego z nowymi cyfrowymi procesami produkcyjnymi. Celem jest dalszy rozwój zrównoważonego i niskoenergetycznego chłodzenia dla architektury i przestrzeni publicznych.

Lukas Gosch Glinę można szyć, a ona trzyma. Glinka jako materiał budowlany przyszłości: druk 3D z glinką wzmocnioną włóknem

Glinka i ziemia należą do najstarszych materiałów budowlanych na świecie i dziś przeżywają renesans dzięki cyfrowej produkcji. W porównaniu do betonu, który odpowiada za prawie 8 procent globalnych emisji CO2, glinka i ziemia są odnawialne, dostępne na całym świecie, w pełni nadają się do recyklingu i są nietoksyczne. W Instytucie Architektury i Mediów (IAM) na Politechnice w Grazu, w ramach projektu badawczego FWF „Materially and Structurally informed Materials”, bada się, jak te tradycyjne materiały mogą zostać przeniesione do współczesnej architektury za pomocą druku 3D.

Centralnym problemem glinki jest jej mechaniczna asymetria: jest niezwykle odporna na ściskanie, ale zawodzi pod wpływem sił rozciągających i ścinających. Właśnie w tym miejscu wkracza opracowany patent. Poprzez celowe wprowadzenie włókna bazaltowego lub konopnego podczas procesu drukowania, oba rodzaje sił są znacznie wzmocnione. Rezultatem są komponenty, które są bardziej stabilne, cieńsze, lżejsze i zdolne do przenoszenia większych nawisów niż porównywalne próbki niewzmocnione.

Sterowanie prowadzeniem włókna odbywa się za pomocą rozszerzonego kodu G, standaryzowanego kodu maszynowego dla drukarek 3D. Pozwala to na precyzyjną kontrolę gęstości i głębokości szwu w całym przekroju ściany lub budynku. Maszyna zna dokładne pozycje przebicia już wydrukowanych warstw i na tej podstawie generuje zoptymalizowane wzory szycia, które lokalnie rozpraszają siły i zapobiegają słabym punktom poprzez podwójne szwy.

Wydajność metody jest kwantyfikowana we współpracy z Laboratorium Inżynierii Konstrukcyjnej TU Graz za pomocą 3-punktowych testów zginania, w których bezpośrednio mierzy się siły rozciągające i ścinające na wydrukowanych próbkach. Porównywane są próbki drukowane konwencjonalnie, próbki zszywane mechanicznie oraz próbki wzmocnione włóknem, każda na wypalanej glince i na adobe (niewypalanej glince).

Długoterminowa wizja łączy to podejście z metodą elementów skończonych: symulacje obciążeń całych komponentów są bezpośrednio włączane w obliczenia ścieżek druku i wzorów szycia. Wynikowy kod G jest standaryzowany i użyteczny dla drukarek każdej wielkości, co w przyszłości umożliwi przemysłową produkcję komponentów glinianych zoptymalizowanych pod kątem obciążeń.

Britta Nader Druk 3D z osadami jeziornymi – Budowanie z materiału z Neusiedler See Jak moglibyśmy w przyszłości budować bardziej zrównoważony sposób?

Tym pytaniem zajmuje się ten projekt badawczy wokół Neusiedler See.

Badane jest, czy osady jeziorne, czyli szlam gromadzący się na dnie Neusiedler See i corocznie odpompowywany w ilości kilku tysięcy metrów sześciennych w ramach gospodarki wodnej, mogą być wykorzystane jako naturalny materiał budowlany do druku 3D. W tym celu materiał jest zbierany, analizowany i przetwarzany na masę do druku. Następnie za pomocą wielkoformatowej drukarki 3D warstwa po warstwie powstają nowe kształty i elementy budowlane.

Badania łączą nowoczesną technologię z jednym z najstarszych materiałów budowlanych ludzkości: gliną lub ziemią. Podczas gdy kiedyś budowano ręcznie, dziś cyfrowe metody produkcji przejmują część tego procesu. W ten sposób powstaje połączenie tradycyjnej wiedzy i innowacyjnej technologii.

Oprócz procesu drukowania badane są chemiczne i mineralogiczne składu materiału, a także jego zachowanie podczas obróbki. Dzięki naturalnym dodatkom, takim jak na przykład włókna trzciny jako naturalne wzmocnienie wewnątrz materiału, już bardzo dobre właściwości materiału mają zostać dodatkowo poprawione, a zachowanie podczas suszenia bardziej kontrolowane. Po procesie suszenia badane jest, jak stabilne i odporne są wydrukowane elementy. Właściwości takie jak wytrzymałość na ściskanie, absorpcja wody i zachowanie materiału w cyklach zamarzania i rozmrażania odgrywają ważną rolę.

Jednak w centrum uwagi jest przede wszystkim idea odpowiedzialnego gospodarowania zasobami. Osad z...