SOM optimiert stützenfreies Stahldach in Phu Quoc

Skidmore, Owings & Merrill (SOM) arbeitet mit der Sun Group am APEC Convention and Exhibition Center sowie einer Mehrzweck-Veranstaltungshalle in Phu Quoc, Vietnam. Die Gebäude sollen einen Projektcluster für APEC 2027 bilden. Für die Mehrzweckhalle ist eine Fläche von 11.050 m² mit einem 81 Meter langen Stahldach vorgesehen, das ohne zentrale Stützpfeiler auskommt.

Das Dach folgt einer von Meereswellen inspirierten, sanft gekrümmten Form und nimmt die Drachenschuppen-Symbolik vietnamesischer Legenden auf. Die Aufgabe bestand darin, die Tragfähigkeit des wellenförmigen Stahlfachwerksystems zu sichern, Material zu optimieren und die beabsichtigte Formensprache beizubehalten. Hinzu kommen die klimatischen Bedingungen des tropischen Küstenstandorts.

SOM wendet für das Dach die Topologieoptimierung an. Ein Algorithmus berechnet die Kraftverteilung in der Struktur und bestimmt auf dieser Grundlage die Materialplatzierung. Laut Quelle untersucht das Planungsteam damit effiziente Optionen für die Materialverteilung, statt für die erforderliche Tragfähigkeit die Stahlmenge pauschal zu erhöhen.

Dabei werden unnötige Teile innerhalb der zulässigen Konstruktionsgrenzen entfernt. Die Quelle ordnet diesen Einsatz als KI-gestützte Computertechnologie ein und nennt als Ziele die Optimierung von Gewicht, Kosten und Baueffizienz.

Zusätzlich zur Topologieoptimierung nutzt SOM computergestützte geometrische Modellierung. Damit optimieren Fachleute Krümmung, Abmessungen und Struktur jedes einzelnen Fachwerkfelds. Die Geometrie der Bauteile wird standardisiert, was laut Quelle Vorfertigung, Transport und Montage erleichtert.

Für die klimatischen Anforderungen verwendet SOM Modelle, die Wind, Temperatur, Sonneneinstrahlung und mikroklimatische Bedingungen simulieren. Computergestützte Strömungsmechanik, kurz CFD, dient dazu vorherzusagen, wie sich Wind um das Gebäude bewegt. Auf dieser Grundlage werden Gebäudehülle sowie natürliche Belüftung in Lobbys, Veranden und offenen Korridoren optimiert.

Strategisch platzierte Oberlichter im Dach sollen Tageslicht tief in den Innenraum führen und zugleich die Wärmeaufnahme begrenzen.

Als konkretes planerisches Ergebnis beschreibt die Quelle ein 81 Meter langes stützenfreies Dachtragwerk für die 11.050 m² große Halle. Die Topologieoptimierung dient dabei der Materialplatzierung entsprechend der berechneten Kraftverteilung. Für die Fachwerkfelder werden Krümmung, Dimensionen und Struktur rechnerisch abgestimmt und standardisiert.

Belastbare Angaben zu tatsächlich eingespartem Stahl, Gewicht, Kosten, Bauzeit oder zum Fertigstellungsstand des Projekts enthalten die vorliegenden Auszüge nicht.

Der dokumentierte KI-Bezug liegt in der als KI-gestützt beschriebenen Computertechnologie für die Topologieoptimierung des Tragwerks. Ergänzend setzt SOM rechnerische Geometrie- und Klimamodelle ein. Der Anwendungsfall betrifft damit die strukturelle Auslegung und Materialverteilung eines großspannigen, wellenförmigen Stahldachs sowie die klimatische Anpassung des Gebäudes am Küstenstandort.