Reguleret overfladearkitektur: vægpaneler & hypars

Hvorfor en lige varmetråd kan skære flydende vægpaneler og buede hyperbolske-paraboloide (hypar) saddler i ét pas — matematikken bag regulære overflader, hvordan generatorerne fungerer, og hvad du skal bygge: feature-vægge, baffler og tyndskalsbetonforme.

To af GEN's generatorer Vægpanel og Hypar — lav arkitektoniske former, der ser umuligt buede ud, men er styrede overfladerhvert punkt på dem ligger på en lige linjeHvad en lige hot-wire fejer 4-tråd skærer gengiver dem perfekt i ét rent pas

Hvad er en styret overflade?

Tag to kanter og forbind hvert punkt på den ene med det tilsvarende punkt på den anden med en lige linje. Familien af linjer danner en styret overfladeFordi forbindelseselementerne er lige, kan en stram varmetråd — som altid er lige mellem sine to ender — ligge langs hver linje efter tur og skære hele overfladen. En vinge er det simpleste eksempel (rodsektion → spidssektion); disse to generatorer skubber den samme idé ind i arkitekturen.

Vægpaneler

Der Vægpanel generatoren giver panelet en bølgeformet forflade der morfes fra én sinuskurve på venstre kant til en anden på højre kantFordi overfladen mellem dem er reguleret, skæres den i et enkelt pas; fordi bølgerne er periodiske, er panelerne flise samling side om side og (med heltal bølgetal) stable pænt ovenpå også?

  • Venstre / højre amplitude — hvor dyb rillen er ved hver kant
  • Venstre / højre bølger — hvor mange fulde bølger over højden. Forskellige tal giver overfladen et flydende og fletmønster på panelet; lige tal giver en stabil korrugering.
  • Fase — flyt den højre bølge op/ned, så bølgetoppe møder bølgedale for vævede effekter.

Lav: skærmvægge og receptionsbaggrunde, akustiske/lofts baffler, hovedgærder, butik og udstillingsstande, skiltbaggrunde, lysdiffusorer. Skæring i skum til direkte brug (maling/overfladebehandling) eller som form til at støbe fliser i gips, GRG, GRP eller beton.

Hyperboliske paraboloider (hypars)

En hypar er den klassiske arkitektur saddle — up at two opposite corners, down at the other two. Its surface follows z = x²/a² − y²/b², equivalently the bilinear blend of its four corner heights. Astonishingly, although it curves in two directions, it is dobbelt styret — du kan lægge lige linjer hen over det på to forskellige måder — så en hot-wire skærer det perfekt. Félix Candela byggede dusinvis af åndeløse tyndskalsbetontage af hypars i 1950'erne præcis fordi den buede forskalling kunne bygges af lige træ.

  • Bredde / længde — fodaftrykket af sadlen.
  • Stigning — hvor højt de høje hjørner løfter sig over de lave (saddeldybden)?
  • Bundtykkelse — fast masse under overfladen, så emnet forbliver stift

Lav: positiv forme til tyndskalsbeton tage og markiser, gips- eller GRG-skaller, komposit (GRP/kulstof) lay-up-værktøjer, arkitektmodeller, springvand og skulpturer. Skum tager en separationsvæske og et par lag fyldstof/epoxy for at blive et genanvendeligt støbeværktøj.

Tips

  • Skær stort, så støb. Disse skinner som forme. Forsegl skummet (fyldningsprimer eller epoxy), voks/PVA slipmiddel, og læg derefter din skal ovenpå.
  • Vær opmærksom på savspalten + skum. Tættere XPS giver en skarp, regulær overflade; EPS er billigere til store engangsforme.
  • Fliselægning: for paneler, hold bølgetællinger hele og genbrug den samme bredde, så kopierne ligger i flugt. Del designet og skær det ud igen i enhver størrelse fra OBJEKT-linjen.
  • Skalér frit — en styret overflade forbliver styret uanset størrelse, så skaler i OBJEKT-linjen uden at miste skærebareheden.
Første hypar at prøve: 500 × 500 mm, højde 180 mm, base 40 mm — en pæn sadel, der passer til en skrivebordsblok og fremviser den lige linjers magi. Første panel: 500 × 500 mm, venstre 2 bølger, højre 3 bølger, 60 mm amplitude.

Relateret

Se Morfing af to profiler og for 4-trådsmekanismen bag begge vinggeneratoren til den anden regelsurface-værktøj