ZÁKLADNÝ VÝSKUM 2.0

ZÁKLADNÝ VÝSKUM 2.0

SIEŤOVANIE A VEDA PRE VEREJNOSŤ

ZÁKLADNÝ VÝSKUM 2.0

SIEŤOVANIE A VEDA PRE VEREJNOSŤ

Výstava na priesečníku architektúry, materiálového výskumu a atmosférického vnímania Inštitútu pre architektúru a médiá (IAM) – TU Graz.

Výstava na priesečníku architektúry, materiálového výskumu a atmosférického vnímania Inštitútu pre architektúru a médiá (IAM) – Technickej univerzity Graz.

Vernisáž / Otvorenie: 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

UPOZORNENIE: Z dôvodu zatvorenia MUWA (19.09.2026-03.10.2026) je výstava BASIC RESEARCH 2.0 možná až do konca výstavy 28.09.2026 po telefonickom dohovore +43 316 811599! UPOZORNENIE: Keďže MUWA bude zatvorená (19. september – 3. október 2026), výstavu BASIC RESEARCH 2.0 je možné navštíviť do jej zatvorenia 28. septembra 2026, po predchádzajúcej rezervácii telefonicky +43 316 811599 !

Výstava BASIC RESEARCH 2.0 predstavuje na hornom poschodí MUWA experimentálne práce výskumnej skupiny ShapeLab Inštitútu pre architektúru a médiá (IAM), ktoré sú vyvíjané od roku 2020 do roku 2028 pod vedením doc. Prof. Mileny Stavrić v rámci projektu FWF-SFB Advanced Computational Design (2020-2028).

Výstava sa zameriava na súčasný výskum v oblasti materiálových a energeticky účinných stratégií pre architektúru. Sú tu predstavené chladiace systémy založené na odparovaní, ktoré využívajú prirodzený princíp odparovania na temperovanie miestností bez konvenčnej, energeticky náročnej klimatizačnej techniky. To je doplnené novo vyvinutým vrstveným šijacím systémom pre keramickú 3D tlač, ktorý mechanicky spája a stabilizuje jednotlivé tlačové vrstvy pozdĺž dráh nástroja, čím zlepšuje štrukturálnu výkonnosť aditívne vyrobených komponentov. Ďalším ohniskom sú nové keramické materiály z oblasti Neusiedler See, ktorých lokálne minerálne zdroje sú využívané pre digitálne výrobné procesy. Pórovitosť, kapilárne vedenie vody a regionálne materiálové cykly sú chápané ako dizajnové a technické potenciály. Práce ukazujú, ako digitálna výroba a udržateľný materiálový výskum otvárajú nové perspektívy pre architektúru šetrnú k zdrojom.

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

Riaditeľ Inštitútu: Urs Hirschberg, Univ.-Prof. Dipl.-Arch. Dr.sc.ETH

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

Scroll down for English version

Kristijan Ristoski Chladenie s 3D tlačenými keramickými minimálnymi plochami

Tento výskumný projekt skúma, ako možno chladiť priestory a mestá s veľmi nízkou spotrebou energie. Na tento účel boli vyrobené špeciálne štruktúry z hliny pomocou 3D tlačiarne a následne vypálené. Vznikla tak pevná, porézna keramika s komplexnou vnútornou geometriou.

Princíp chladenia je jednoduchý: voda je vedená cez keramický objekt a zvlhčuje jeho povrch. Keď teplý vzduch prúdi vlhkou štruktúrou, časť vody sa odparí. Pre toto odparovanie sa zo vzduchu odoberá teplo. Vzduch sa tým ochladzuje. Tento princíp je známy aj z každodenného života – napríklad keď sa mokrá látka chladí vo vetre.

Obzvlášť dôležitý je tvar keramiky. Zobrazené štruktúry majú mnoho otvorov a veľkú povrchovú plochu. Tým je zabezpečené, že čo najviac vzduchu príde do kontaktu s vlhkým povrchom. V experimentoch boli testované rôzne geometrické tvary. Najlepšia varianta dokázala ochladiť vzduch o 7 °C – s veľmi nízkou spotrebou energie približne 9 wattov.

Projekt kombinuje staré princípy odparovacieho chladenia s novými digitálnymi výrobnými procesmi. Cieľom je ďalej rozvíjať udržateľné a nízkoenergetické chladenie pre architektúru a verejné priestory.

Lukas Gosch Hlina drží, keď sa zošije. Hlina ako stavebný materiál budúcnosti: 3D tlač s vláknami vystuženou hlinou

Hlina a zemina patria k najstarším stavebným materiálom na svete a dnes zažívajú renesanciu vďaka digitálnej výrobe. V porovnaní s betónom, ktorý spôsobuje takmer 8 percent globálnych emisií CO2, sú hlina a zemina obnoviteľné, celosvetovo dostupné, plne recyklovateľné a netoxické. Na Inštitúte pre architektúru a médiá (IAM) Technickej univerzity Graz sa v rámci výskumného projektu FWF „Materiálovo a štrukturálne informované materiály“ skúma, ako možno tieto tradičné materiály preniesť do súčasnej architektúry pomocou 3D tlače.

Centrálnym problémom hliny je jej mechanická asymetria: je extrémne odolná voči tlaku, ale zlyháva pod ťahovými a šmykovými silami. Presne tu sa uplatňuje vyvinutý patent. Cieľavedomým zavedením bazaltového alebo konopného vlákna počas procesu tlače sa oba typy síl výrazne posilňujú. Výsledkom sú komponenty, ktoré sú stabilnejšie, tenšie, ľahšie a schopné uniesť väčšie previsy ako nevystužené porovnávacie vzorky.

Riadenie vedenia vlákna sa uskutočňuje pomocou rozšíreného G-kódu, štandardizovaného strojového kódu pre 3D tlačiarne. To umožňuje presne kontrolovať hustotu a hĺbku šitia po celom priereze steny alebo budovy. Stroj pozná presné polohy prepichnutia už vytlačených vrstiev a na základe toho generuje optimalizované šijacie vzory, ktoré lokálne odvádzajú sily a zabraňujú slabým miestam dvojitými stehmi.

Výkonnosť metódy je kvantifikovaná v spolupráci s Laboratóriom pre konštrukčné inžinierstvo TU Graz pomocou 3-bodových ohybových testov, pri ktorých sú priamo merané ťahové a šmykové sily na tlačených vzorkách. Porovnávané sú konvenčne tlačené vzorky, mechanicky šité a vláknami vystužené vzorky, vždy na vypálenej hline a na adobe (nevypálenej hline).

Dlhodobá vízia kombinuje tento prístup s metódou konečných prvkov: simulácie zaťaženia celých komponentov sú priamo začlenené do výpočtu tlačových dráh a šijacích vzorov. Výsledný G-kód je štandardizovaný a použiteľný pre tlačiarne akejkoľvek veľkosti, čo v budúcnosti umožní priemyselnú výrobu hlinených komponentov optimalizovaných pre zaťaženie.

Britta Nader 3D tlač s jazerovými sedimentmi – Stavanie z materiálu z Neusiedler See Ako by sme mohli v budúcnosti stavať udržateľnejšie?

Týmto sa zaoberá tento výskumný projekt okolo Neusiedler See.

Skúma sa, či možno jazerový sediment, teda bahno, ktoré sa hromadí na dne Neusiedler See a v rámci vodného hospodárstva sa ročne odčerpá niekoľko tisíc kubických metrov, použiť ako prírodný stavebný materiál pre 3D tlač. Na to sa materiál zbiera, analyzuje a spracováva na tlačiteľnú hmotu. Následne sa pomocou veľkoformátovej 3D tlačiarne vrstva po vrstve vytvárajú nové tvary a stavebné prvky.

Výskum spája modernú technológiu s jedným z najstarších stavebných materiálov ľudstva: hlinou alebo zeminou. Zatiaľ čo predtým sa stavalo ručne, dnes preberajú časť tohto procesu digitálne výrobné metódy. Vzniká tak spojenie tradičných znalostí a inovatívnych technológií.

Okrem procesu tlače sa skúma chemické a mineralogické zloženie materiálu, ako aj jeho správanie počas spracovania. Pomocou prírodných prísad, ako sú napríklad trstinové vlákna ako prirodzené vystuženie vo vnútri materiálu, sa majú už tak veľmi dobré materiálové vlastnosti ďalej zlepšiť a správanie pri sušení lepšie kontrolovať. Po procese sušenia sa skúma, aké stabilné a odolné sú tlačené prvky. Dôležitú úlohu tu zohrávajú vlastnosti ako pevnosť v tlaku, absorpcia vody a správanie materiálu pri mraze a rozmrazovaní.

Stredobodom pozornosti je však predovšetkým myšlienka zodpovedného nakladania so zdrojmi. Sediment z...