Graduated thesis project

THESIS P R OJ E CT

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he thesis project focuses on the structure of textiles, which consists of the interlacing of yarns and seeks the

possibility of utilising it to create an architectural façade as a high performing skin. This is achieved by collaborating digital and craft tools: grasshopper and loom. This project proposes an innovative solution for space creation with a textile algorithm.

糸と糸を組み合わせ、織ったり編んだりすることにより布は構成されてい る。石材や木材、コンクリートといったソリッドな建材と違い布は複数の要 素の集合体であり、それ故にフレキシブルに変化させることが可能であり多 様性のある素材であると感じた。 このプロジェクトは織の構造をアルゴリズムの観点から探ることにより、建 築における織り構造の可能性を追求している。建築のファサード、スキンを 建築本体に対する洋服として見なし、織り構造により生み出された高性能の スキンをグラスゴーに数多く存在する有効活用されていない保存建築物に 着せることにより、それらを再生させる提案につなげた。テキスタイル学科 の織機を使い織りの基本知識を学び、グラスホッパーに織りの情報を落とし 込み工芸とデジタル両面からアプローチすることで多様な織り構造のスキ ンを作り出した。

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FABRIC STRUCTURE

Woven fabric is made up with assemble of yarns, and the yarns are interlacing each other to be fabric structure.

Basically there are three patterns in weaving; plain weave, twill and satin, and they have different structure in both plan and section.

These differences cause the condition of generated fabrics in terms of thickness, density and permeability.

一 つ 一 つとしては 一 本 の 糸でしかないが、織りのルールの元にそれぞれを組み合 わ せる事 によって、繊 維 は 立 体構造を持つ布となる。また組み合わせの仕方（パタ ーン）を変 化させることで、異 なる特徴を持った布を織り上げることが可能である。 例えば、3 つ の 基 本 の 織りである、平織り、綾織り、繻子織りは平面的にも断面的に も異 なる構 造を持ち、それ により出来上がる布の厚みや密度、透過性が異なる。

Plain weave

Twill

Satin

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1,2,3: different amount of light because of different pattern 4: Layered pattern 5: Tensioned pattern

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Experiments on a loom: Learning the process of weaving 織りの 成り立ちのプロセスを学 ぶ た め にテキスタイル学科のワークショップで織りのサンプル作成を行った。

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ALGORITHM OF WOVEN GEOMETRY

Woven geometry could be generated in algorithmic way by putting an information of weaving into grasshopper. Basically, two essential steps exist in algorithm of textile structure. Firstly yarns intersect each other to make three-dimensional geometry. Secondly units of the geometry repeat to make a pattern.

織 構 造 の 情 報をグラスホッパーに落とし込むことにより、織構造をデジタル上で定 義、生 成した。織 構 造 の 基 本 ル ールは” 糸と糸が交差することで立体的な形を作り 出 す事 ”、そして”この 生 成され たパーツが連続し、パターンを生み出す事”。この二 つ の 基 本 ル ールを元 に定 義を応用させることで、多様なパターンの織構造を生成 することが 可 能となる。

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Digitally generated twill

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MANIPULATION OF PATTERNS

Different kinds of pattern can be generated by changing part of the definition. 織 構 造 の 定 義を部 分 的 に変えることにより、異なるパターンや3D織といった複雑 な パターンの 織 構 造を生 み 出すことができる。

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APPLY TO ARCHITECTURE

As a case study of textile-algorithmic design, a specific site in Glasgow city center was chosen and shows effectiveness of the textile-based pattern for architectural design in terms of both aesthetic and function.

歴 史 的 な 建 造 物 が 数 多く残るグラスゴー中心部の通りを敷地に選定し、織構造の 建 築 にお ける可 能 性を検 証 するケーススタディを行った。織構造の材料としての可 能 性、また、テクニカル な 面 における可能性を探っている。

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Woven skin for old architectures to be refurbished. 新しい 衣 服を着 せるように織構造のスキンで既存建造物を包む。

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The patterns of existing buildings were tlanslated into digital information to generate woven patterns. 既 存 建 造 物 から得 た 情 報をもとに織構造のパターンを作成した。

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Amount of light and patterns of shadow are varied dependent on the pattern of weaving. 内 部に入り込 む 光 の 量も、映し出される影も織のパターンによって違いが生まれる。

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Fabric skin Warp: PTFE fibre Weft: Glass fibre reinforced polymer

Pattern

Thermal conductivity of material PTFE: 0.25 W/m.K Glass fibre: 0.04 W/m.K Density of material PTFE: 2.16g/cm3 Glass fibre: 0.15g/cm3

MATERIAL

Woven structure consists of warp and weft threads. Different from general architectural materials such as concrete and timber, it is composite of materials, and the resulted fabric would follow the advantageous features of materials.

強 度を持った 素 材 や 耐 久 性 のある素材を織り込むことによって、構成された織り構 造も同 様 の 機 能を持った、あるいは複合的な機能を持った素材になりうる。

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Glazing

Outer skin

Pattern

Thermal conductivity of material

0.25 W/m.K Existing masonry wall

Density of material

2.16g/cm3

Fabric skin Warp/Weft: PTFE fibre

Existing roof structure Additional structure for hanging the inner skin

Inner skin

Pattern

Thermal conductivity of material

PTFE: 0.25 W/m.K Glass fibre: 0.04 W/m.K

Fabric skin Warp: PTFE fibre Weft: Glass fibre reinforced polymer

Density of material

PTFE: 2.16g/cm3 Glass fibre: 0.15g/cm3

Existing building’s envelope

Outer skin of the new building

Steel structure Fabric skin Warp: PTFE fibre Weft: Glass fibre reinforced polymer

Circulation

Pattern

PTFE: 0.25 W/m.K Glass fibre: 0.04 W/m.K

PTFE membrane Retractable for ventilation

Density of material

PTFE: 2.16g/cm3 Glass fibre: 0.15g/cm3

Fabric skin Warp/Weft: PTFE fibre

Thermal conductivity

Density

Concrete

1.4 W/m.K

2.1g/cm3

Brick

0.7 W/m.K

1.6g/cm3

Stone block

1.7 W/m.K

2.6g/cm3

Glass

0.8 W/m.K

2.7g/cm3

0.16 W/m.K

0.72g/cm3

Wood (oak)

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Thermal conductivity of material

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1 Existing steel truss 2 Existing stone wall, thermal insulation, lime render, painted finish

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3 Reinforced steel slab 4 Double glazing 5 Entrance door/ sheet steel veneering 6 Canopy/ sheet steel 7 Warp and weft of the woven skin/ PTFE fibre 8 Adjusting device for warp of woven skin/ steel tube 9 L shaped steel plate

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1 Warp of the woven skin/ stainless steel cable 2 Steel tube, connecting steel plate 3 Ball-bearing hinge

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TECHNICAL FEASIBILITY

The hanging device of the woven skin allows the gap between cables which is warp of woven skin to be varied. The pattern of the woven fabric can be changed dependent on the surrounding environment.

織りの 縦 糸と縦 糸 の 隙 間 の 巾を変化させることにより、織りのファサードの粗密を 部 分 部 分で 変 化させることができる。日差し等の環境変化に対応するキネティック なスキンとなる。

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