Geodesiske kupler og romrammestrukturer

Illustrasjon av Encyclopaedia Britannica/Universal Images Group/Getty Images (beskjært)

EN geodesisk kuppel er en sfærisk romrammestruktur sammensatt av et komplekst nettverk av trekanter. De koblede trekantene skaper et selvavstivende rammeverk som er strukturelt sterkt, men likevel elegant delikat. Den geodesiske kuppelen kan kalles manifestasjonen av uttrykket 'less is more', da et minimum av byggematerialer geometrisk arrangert sikrer en design både sterk og lett, spesielt når rammeverket er dekket med moderne sidekledningsmaterialer som ETFE. Designet tillater massiv innvendig plass, fri for søyler eller andre støtter.

EN romramme er det tredimensjonale (3D) strukturelle rammeverket som gjør at en geodesisk kuppel kan eksistere, i motsetning til en typisk bygnings todimensjonale (2D) ramme av lengde og bredde. 'Rummet' i denne forstand er ikke 'det ytre rom', selv om de resulterende strukturene noen ganger ser ut som de kommer fra tidsalderen for romutforskning.

Begrepet geodesisk er fra latin, som betyr 'jorddeling .' EN geodesisk linje er den korteste avstanden mellom to punkter på en kule.

Oppfinnerne av den geodesiske kuppelen:

Domer er en relativt ny oppfinnelse innen arkitektur. Romas Pantheon, gjenoppbygd rundt 125 e.Kr., er en av de eldste store kuplene. For å støtte vekten av de tunge byggematerialene i tidlige kupler, ble veggene under laget veldig tykke og toppen av kuppelen ble tynnere. Når det gjelder Pantheon i Roma, er et åpent hull eller oculus på kuppelens toppunkt.

Ideen om å kombinere trekanter med den arkitektoniske buen ble utviklet i 1919 av den tyske ingeniøren Dr. Walther Bauersfeld. I 1923 hadde Bauersfeld designet verdens første projeksjonsplanetarium for Zeiss Company i Jena, Tyskland. Det var R. Buckminster Fuller (1895 til 1983) som unnfanget og populariserte konseptet med geodesiske kupler som ble brukt som hjem. Fullers første patent for en geodesisk kuppel ble utstedt i 1954. I 1967 ble designet hans vist til verden med 'Biosphere' konstruert for Expo '67 i Montreal, Canada. Fuller hevdet at det ville være mulig å omslutte sentrum av Manhattan i New York City med en to mil bred temperaturkontrollert kuppel som den som ble presentert på Montreal-utstillingen. Kuppelen, sa han, ville betale for seg selv innen ti år ... bare fra besparelser av snøryddingskostnader.

På 50-årsjubileet for å få patent på den geodesiske kuppelen, ble R. Buckminster Fuller minnet på et amerikansk frimerke i 2004. En indeks over patentene hans kan bli funnet på Buckminster Fuller Institute.

Trekanten fortsetter å bli brukt som et middel for å styrke den arkitektoniske høyden, som det fremgår av mange skyskrapere, bl.a. One World Trade Center i New York City. Legg merke til de massive, langstrakte trekantede sidene på denne og andre høye bygninger.

Om romrammestrukturer:

Dr. Mario Salvadori minner oss om at 'rektangler ikke er stive i seg selv.' Så ingen ringere enn Alexander Graham Bell kom på ideen om å triangulere store takrammer for å dekke store, barrierefrie innvendige rom. 'Dermed,' skriver Salvadori, 'det moderne romramme sprang fra sinnet til en elektroingeniør og ga opphav til en hel familie av tak med den enorme fordelen av modulær konstruksjon, enkel montering, økonomi og visuell effekt.'

I 1960, Harvard Crimson beskrev den geodesiske kuppelen som 'en struktur sammensatt av et stort antall femsidige figurer.' Hvis du bygger din egen geodesiske kuppelmodell, får du en ide om hvordan trekanter er satt sammen for å danne sekskanter og femkanter. Geometrien kan settes sammen for å danne alle slags interiørrom, som arkitekt I.M. Pei 's Pyramid ved Louvre og rutenettformene som ble brukt til strekkarkitekturen til Frei Otto og Shigeru Ban.

Ytterligere definisjoner

'Geodesic Dome: En struktur som består av en rekke like, lette, rettlinjede elementer (vanligvis i spenning) som danner et rutenett i form av en kuppel.'
Ordbok for arkitektur og konstruksjon , Cyril M. Harris, red., McGraw-Hill, 1975, s. 227

'Space-Frame: Et tredimensjonalt rammeverk for omsluttende rom, der alle elementene er sammenkoblet og fungerer som en enkelt enhet, som motstår belastninger som påføres i alle retninger.'
Ordbok for arkitektur, 3. utg. Penguin, 1980, s. 304

Eksempler på geodesiske kupler

Geodesiske kupler er effektive, rimelige og holdbare. Boliger i bølgepapp har blitt satt sammen i ubebygde deler av verden for bare hundrevis av dollar. Plast- og glassfiberkupler brukes til sensitivt radarutstyr i arktiske strøk og til værstasjoner rundt om i verden. Geodesiske kupler brukes også til nødly og mobile militærboliger.

Den mest kjente strukturen bygget på samme måte som en geodesisk kuppel kan være Romskipet Jorden , AT&T-paviljongen på EPCOT i Disney World, Florida. EPCOT-ikonet er en tilpasning av Buckminster Fullers geodesiske kuppel. Andre strukturer som bruker denne typen arkitektur inkluderer Tacoma Dome i Washington State, Milwaukee's Mitchell Park Conservatory i Wisconsin, St. Louis Climatron, Biosphere-ørkenprosjektet i Arizona, Greater Des Moines Botanical Garden Conservatory i Iowa, og mange prosjekter opprettet med ETFE inkludert Eden-prosjektet i Storbritannia.

Kilder

• Fuller, Nervi Candela skal levere 1961-62 Norton Lecture Series , Harvard Crimson , 15. november 1960 [åpnet 28. mai 2016]
• Historien om Carl Zeiss planetarier , Zeiss [åpnet 28. april 2017]
• Why Buildings Stand Up av Mario Salvadori, Norton 1980, McGraw-Hill 1982, s. 162;