AAAC: Angewandte Architecture Alumni Club

Urban Lounge

11 June 2010 by Anton Falkeis

Urban Lounge

Die skulpturale Umsetzung einer städtebaulichen Entwurfsstrategie am wiener Roland-Rainer-Platz

Aktuelle Curricula an den international renommierten Architekturfakultäten affirmieren die Erforschung neuer Zugänge zur architektonischen Form. Advanced Geometries und Freiformflächen definieren algorithmische Räume, generieren skulpturale Architekturen und hochkomplexe Raumstrukturen. Das Projekt Urban Lounge hat es sich zum Ziel gesetzt, für diese Architekturen eine Strategie der Umsetzung zu entwickeln und an einem konkreten Beispiel zu überprüfen – der Entwicklung von acht architektonischen Sitzplastiken für den Roland-Rainer-Platz entlang der Halle F der Wiener Stadthalle. Der Roland-Rainer-Platz erhält mit dieser Neugestaltung eine Fassung zur Moeringgasse hin. Sie trennt den Platz vom Straßenraum. Die Stadthalle ist als Kooperationspartnerin an der Umsetzung des Forschungsprojektes beteiligt.Im Rahmen der Sonderthemen Architekturentwurf haben Studierende der Architekturstudios an der Angewandten acht architektonische Freiformkörper entworfen und deren Umsetzungsprozesse mitentwickelt. Sie verfolgen die konzeptionell unterschiedlichsten Ansätze − vom Möbel bis hin zur urbanen Landschaft – werden jedoch innerhalb des Gesamtprojektes Urban Lounge zu einer gemeinsamen Entwicklungslinie verknüpft. Durch die Abstimmung der einzelnen Projektübergänge entsteht eine Produktfamilie. Die acht individuellen architektonischen Positionen werden zu einer zeitgemäßen Intervention zusammengeführt und bilden einen urban geprägten „Straßenzug“. Der Designprozess ist so auch als städtebauliche Entwurfsstrategie zu verstehen: Trotz individuell ausgeprägter Objektkonzeptionen ermöglicht die Schnittstellenkommunikation mehr als bloß die Summe aller Teile.Die Umsetzung in Beton ist sowohl eine Herausforderung für den Formenbau als auch für die Gusstechnik. Die Studierenden entwickelten für den Realisierungsprozess dreidimensionale Computermodelle, deren Daten in die Produktion exportiert werden können. Für die Weiterführung des Designprozesses in der Umsetzung setzten sie anstelle triangulierter Netze Nurbs-Surfaces ein. NURBS (Non-uniform rational B-spline) sind mathematische Modelle zur Generierung und Darstellung von Kurven und Flächen mit großer Flexibilität bei gleichzeitig hoher Präzision. Der Datenaustausch zwischen Entwicklung und Produktion erfolgt über IGES (Initial Graphics Exchange Specification). Anhand dieser computergenerierten 3D-Modelle wurde sowohl die Entschalbarkeit des Betongusses, als auch das Tragverhalten der Freiformflächen analysiert. Ein erstes Resultat war die Simulation des Produktionsablaufs im verkleinerten Maßstab 1:10 an physischen Modellen. Die Gussformen der Modelle wurden analog dem späteren Produktionsprozess auf einer CNC-gesteuerten Fräse hergestellt und mit Gips abgegossen.

Vom digitalen Entwurfsprozess zur Entwicklung

Bis Mitte des 19. Jahrhunderts waren Realisierungen von pragmatischen Zugängen, Handwerkstechniken und tradierten Erfahrungswerten geprägt. Die einsetzende Industrialisierung des Bauprozesses, die Entwicklung neuer Technologien, Materialien und Fertigungstechniken haben für die Realisierung neue Perspektiven eröffnet. Heute ermöglichen neue Designtools die Entwicklung architektonischer Projekte anhand digitaler Modelle. Synergie-Effekte lassen sich durch die Digitalisierung schneller erzielen, da Nachbardisziplinen an demselben digitalen Modell mitentwickeln und ihre fachspezifischen Daten mit dem Modell direkt verknüpfen. Das Hauptaugenmerk von Urban Lounge lag also auf der Weiterführung des digitalen Entwurfsprozesses in den Entwicklungsprozess. Die Umsetzung der Objekte ist dabei nicht als künstlerischbildhauerischer Arbeitsvorgang zur Erstellung eines Einzelobjektes zu verstehen, sondern als integraler Bestandteil der Architekturproduktion, als Teil des (industrialisierten) Bauprozesses. Weil es für die Umsetzung der Objekte von Urban Lounge kaum vergleichbare Referenzen gibt, musste ein Großteil der Strategien und Technologien erst erforscht und entwickelt werden. Das Objekt 5 (siehe Abbildungen) wurde als Referenzprojekt gewählt, da aufgrund seiner hohen Komplexität zu erwartet war, dass im Zuge der Forschungsund Projektarbeit eine ausführliche Expertise gewonnen werden kann.Die Formulierung von Umsetzungsstrategien für Freiformstrukturen erfordert, dass auch unterschiedliche, oft widersprüchliche Randbedingungen und Zielfunktionen in den Prozess eingebunden werden. Aus der Gesamtheit dieser Anforderungen ergibt sich eine höchst anspruchsvolle Optimierungsaufgabe. Physische, maßstabsgetreue Modelle sind eine große Hilfe, wenn es darum geht, mögliche Auswirkungen von Entwurfsentscheidungen auf die Gesamtstruktur abzuschätzen. In vielen Bereichen der Formoptimierung haben sich jedoch computergestützte Werkzeuge (z. B. FEM, CAD, CAM) gegenüber physikalischen Modellen durchgesetzt. Digitale Modelle lassen sich in kürzerer Zeit generieren, bieten mehr Flexibilität, verursachen meist geringere Kosten und liefern präzisere Resultate als ihre physikalischen Pendants. Allerdings geht ihnen die Unmittelbarkeit, mit welcher physikalische Modelle auf äußere Eingriffe reagieren, verloren.Mit der Forschungsund Entwicklungsarbeit am Projekt Urban Lounge leisteten die ProjektteilnehmerInnen einen wichtigen Beitrag zur Weiterentwicklung dieser Designstrategie im Umsetzungsprozess. Die nun folgende Realisierung wird Aufschlüsse über die Implementierung der Strategien im Herstellungsprozess liefern. Anhand der so gewonnenen Daten wird als nächster Schritt an der Entwicklung und Implementierung einer eigenen Parametric Design Software als Werkzeug für die Weiterentwicklung der Umsetzungsstrategie geforscht. In einer ersten Phase wird sich die Entwicklungsarbeit auf eine Formoptimierung hinsichtlich ihrer Effizienz im Tragverhalten konzentrieren.Aktuelle Curricula an den international renommierten Architekturfakultäten affirmieren die Erforschung neuer Zugänge zur architektonischen Form. Advanced Geometries und Freiformflächen definieren algorithmische Räume, generieren skulpturale Architekturen und hochkomplexe Raumstrukturen. Das Projekt Urban Lounge hat es sich zum Ziel gesetzt, für diese Architekturen eine Strategie der Umsetzung zu entwickeln und an einem konkreten Beispiel zu überprüfen – der Entwicklung von acht architektonischen Sitzplastiken für den Roland-Rainer-Platz entlang der Halle F der Wiener Stadthalle. Der Roland-Rainer-Platz erhält mit dieser Neugestaltung eine Fassung zur Moeringgasse hin. Sie trennt den Platz vom Straßenraum. Die Stadthalle ist als Kooperationspartnerin an der Umsetzung des Forschungsprojektes beteiligt.Im Rahmen der Sonderthemen Architekturentwurf haben Studierende der Architekturstudios an der Angewandten acht architektonische Freiformkörper entworfen und deren Umsetzungsprozesse mitentwickelt. Sie verfolgen die konzeptionell unterschiedlichsten Ansätze − vom Möbel bis hin zur urbanen Landschaft – werden jedoch innerhalb des Gesamtprojektes Urban Lounge zu einer gemeinsamen Entwicklungslinie verknüpft. Durch die Abstimmung der einzelnen Projektübergänge entsteht eine Produktfamilie. Die acht individuellen architektonischen Positionen werden zu einer zeitgemäßen Intervention zusammengeführt und bilden einen urban geprägten „Straßenzug“. Der Designprozess ist so auch als städtebauliche Entwurfsstrategie zu verstehen: Trotz individuell ausgeprägter Objektkonzeptionen ermöglicht die Schnittstellenkommunikation mehr als bloß die Summe aller Teile.Die Umsetzung in Beton ist sowohl eine Herausforderung für den Formenbau als auch für die Gusstechnik. Die Studierenden entwickelten für den Realisierungsprozess dreidimensionale Computermodelle, deren Daten in die Produktion exportiert werden können. Für die Weiterführung des Designprozesses in der Umsetzung setzten sie anstelle triangulierter Netze Nurbs-Surfaces ein. NURBS (Non-uniform rational B-spline) sind mathematische Modelle zur Generierung und Darstellung von Kurven und Flächen mit großer Flexibilität bei gleichzeitig hoher Präzision. Der Datenaustausch zwischen Entwicklung und Produktion erfolgt über IGES (Initial Graphics Exchange Specification). Anhand dieser computergenerierten 3D-Modelle wurde sowohl die Entschalbarkeit des Betongusses, als auch das Tragverhalten der Freiformflächen analysiert. Ein erstes Resultat war die Simulation des Produktionsablaufs im verkleinerten Maßstab 1:10 an physischen Modellen. Die Gussformen der Modelle wurden analog dem späteren Produktionsprozess auf einer CNC-gesteuerten Fräse hergestellt und mit Gips abgegossen.
Vom digitalen Entwurfsprozess zur Entwicklung
Bis Mitte des 19. Jahrhunderts waren Realisierungen von pragmatischen Zugängen, Handwerkstechniken und tradierten Erfahrungswerten geprägt. Die einsetzende Industrialisierung des Bauprozesses, die Entwicklung neuer Technologien, Materialien und Fertigungstechniken haben für die Realisierung neue Perspektiven eröffnet. Heute ermöglichen neue Designtools die Entwicklung architektonischer Projekte anhand digitaler Modelle. Synergie-Effekte lassen sich durch die Digitalisierung schneller erzielen, da Nachbardisziplinen an demselben digitalen Modell mitentwickeln und ihre fachspezifischen Daten mit dem Modell direkt verknüpfen. Das Hauptaugenmerk von Urban Lounge lag also auf der Weiterführung des digitalen Entwurfsprozesses in den Entwicklungsprozess. Die Umsetzung der Objekte ist dabei nicht als künstlerischbildhauerischer Arbeitsvorgang zur Erstellung eines Einzelobjektes zu verstehen, sondern als integraler Bestandteil der Architekturproduktion, als Teil des (industrialisierten) Bauprozesses. Weil es für die Umsetzung der Objekte von Urban Lounge kaum vergleichbare Referenzen gibt, musste ein Großteil der Strategien und Technologien erst erforscht und entwickelt werden. Das Objekt 5 (siehe Abbildungen) wurde als Referenzprojekt gewählt, da aufgrund seiner hohen Komplexität zu erwartet war, dass im Zuge der Forschungsund Projektarbeit eine ausführliche Expertise gewonnen werden kann.Die Formulierung von Umsetzungsstrategien für Freiformstrukturen erfordert, dass auch unterschiedliche, oft widersprüchliche Randbedingungen und Zielfunktionen in den Prozess eingebunden werden. Aus der Gesamtheit dieser Anforderungen ergibt sich eine höchst anspruchsvolle Optimierungsaufgabe. Physische, maßstabsgetreue Modelle sind eine große Hilfe, wenn es darum geht, mögliche Auswirkungen von Entwurfsentscheidungen auf die Gesamtstruktur abzuschätzen. In vielen Bereichen der Formoptimierung haben sich jedoch computergestützte Werkzeuge (z. B. FEM, CAD, CAM) gegenüber physikalischen Modellen durchgesetzt. Digitale Modelle lassen sich in kürzerer Zeit generieren, bieten mehr Flexibilität, verursachen meist geringere Kosten und liefern präzisere Resultate als ihre physikalischen Pendants. Allerdings geht ihnen die Unmittelbarkeit, mit welcher physikalische Modelle auf äußere Eingriffe reagieren, verloren.Mit der Forschungsund Entwicklungsarbeit am Projekt Urban Lounge leisteten die ProjektteilnehmerInnen einen wichtigen Beitrag zur Weiterentwicklung dieser Designstrategie im Umsetzungsprozess. Die nun folgende Realisierung wird Aufschlüsse über die Implementierung der Strategien im Herstellungsprozess liefern. Anhand der so gewonnenen Daten wird als nächster Schritt an der Entwicklung und Implementierung einer eigenen Parametric Design Software als Werkzeug für die Weiterentwicklung der Umsetzungsstrategie geforscht. In einer ersten Phase wird sich die Entwicklungsarbeit auf eine Formoptimierung hinsichtlich ihrer Effizienz im Tragverhalten konzentrieren.

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