Ветрозащитный экран из дерева, Сан-Франциско: 25 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

Многие из основных общественных уличных пространств Сан-Франциско в настоящее время представляют собой аэродинамические трубы, поскольку динамические силы, проникающие через залив, направляются в узкие городские коридоры. Поскольку город продолжает испытывать беспрецедентный рост городов и архитектуры, в основном вертикальный, скорость ветра и его сила только усиливаются, что затрудняет, если не делает невозможным, некоторые типы деревьев вырастают на уровне улицы, чтобы пустить корни, как часть городской среды. Деревья, расположенные на улицах, в парках и на открытых пространствах, могут буквально сдерживать эти динамические силы ветра, однако они должны иметь возможность беспрепятственно расти под действием сильного ветра. В настоящее время городские власти решают эту проблему, чтобы заплатить за то, чтобы привезти взрослые деревья, уже выросшие, или буквально связать их. Поскольку наши естественные, динамические системы погодных условий продолжают все больше изменяться с глобальным потеплением, для наших городских лесов, особенно для наших систем уличных деревьев, будет все более важно быть разумно расположенным в пределах города, наряду с уверенностью в том, что отдельные деревья будут иметь возможность расти вертикально, невзирая на физическое давление, оказываемое на них в критические периоды их цикла роста.

В рамках усилий по увеличению количества насаждений различных видов деревьев по всему городу и поддержанию их благополучия, особенно в молодом и растущем возрасте, я предлагаю архитектурное решение в виде типа управления уличными деревьями - броню деревьев. как ветровое стекло - по сути, щит, возводимый на короткое время цикла роста деревьев, чтобы смягчить действующие на него динамические силы ветра. Экран также служит дополнительной цели: он привлекает внимание к городской инфраструктуре, о которой часто забывают.

Шаг 1: Введение: Почему ветровое стекло вместо дерева?

(Из отдела планирования Сан-Франциско)

Когда-то Сан-Франциско был в основном безлесным ландшафтом с обширными лугами, песчаными дюнами и болотами. Сегодня почти 700 000 деревьев растут вдоль городских улиц, парков и частных владений. От величественных пальм Эмбаркадеро до высоких кипарисов в парке Золотые Ворота - деревья являются излюбленной чертой города и важной частью городской инфраструктуры.

Наш городской лес делает город более удобным, пригодным для жизни и экологически безопасным. Деревья и другая растительность очищают наш воздух и воду, создают более зеленые районы, успокаивают движение и улучшают здоровье населения, обеспечивают среду обитания диких животных и поглощают парниковые газы. Ежегодная выгода, которую приносят деревья в Сан-Франциско, оценивается более чем в 100 миллионов долларов.

Деревья в Сан-Франциско сталкиваются с рядом проблем. Этот город, который исторически недофинансируется и поддерживается в плохом состоянии, является одним из самых маленьких среди всех крупных городов Соединенных Штатов. Отсутствие финансирования ограничивает способность города сажать уличные деревья и ухаживать за ними. Ответственность за техническое обслуживание все чаще передается владельцам недвижимости. Этот подход, широко непопулярный среди населения, подвергает деревья еще большему риску небрежности и потенциальной опасности.

Наш городской лес является ценным капиталом стоимостью 1,7 миллиарда долларов. Как и общественный транспорт и канализационная система, он нуждается в долгосрочном плане, чтобы обеспечить его здоровье и долголетие.

Шаг 2: текущие тенденции бронирования дерева

Пересадка деревьев с фермы на тротуар включает в себя указание, покупку дерева (наиболее распространенным является лондонское планетарное дерево) и его отправку на участок или поблизости, где оно будет ждать, пока его посадят, согласно графику получения разрешений.

Рекомендации по бронированию деревьев от друзей городского леса включают это изображение (вверху) деревянных кольев, скрещенных между собой и сделанных из дерева. Городская версия защиты деревьев от ветра заключается в использовании металлических труб, которые вбиваются в землю или втыкаются в землю с помощью воротника или ряда воротников, которые обертывают дерево и не позволяют ему слишком сильно сгибаться в любом направлении во время длительной и устойчивой работы. / или сильный ветер. Эти вертикальные трубы часто используются в сочетании с металлическими круговыми ограждениями или экструдированными воротниками, которые также вбиваются в почву или прикрепляются к тротуару или зоне для посадки деревьев.

Шаг 3. Улучшение тротуара

Тип лондонского платана определен как тип дерева для городской тротуарной инфраструктуры, поскольку он очень быстро растет, является одновременно здоровым и устойчивым - он имеет чрезвычайно удобный температурный диапазон и может расти практически где угодно. Тени, создаваемые навесом из листьев, полны пятнистого солнечного света.

Лавровый инжир и китайский баньон (как показано выше), густые тенистые деревья, ранее были определены как обычные тротуарные деревья, однако, когда они созреют, их навес отбрасывает почти непроницаемую тень, иногда на всю ширину тротуара, где ни один искусственный или естественный свет может проникать внутрь. Это стало проблемой для города в части вопросов, связанных с безопасностью и освещением.

Физическое расстояние между деревьями по длине тротуара также является результатом этого теневого явления и связанных с этим проблем безопасности, однако такое линейное разделение деревьев связано с расходами, поскольку деревья обычно лучше растут группами или в роще. Чем плотнее расположены деревья, тем больше у них шансов вырасти и повысится их собственная устойчивость к постоянному давлению ветра - когда они изолированы, как каждое дерево, высаженное в линейной конфигурации тротуара, они сами по себе противостоят. ветер.

Шаг 4: деревья и архитектура

Архитектура имеет и продолжает иметь неразрывную связь с деревьями. Все столбчатые конструкции в долгу перед деревьями, и от наших первых аддитивных структур после того, как мы перешли из субтрактивных пространств, таких как пещеры, к другим типам убежищ, таким как юрты и вигвамы, именно использование деревьев и их частей мы создали защиту от непогоды.

В «Эссе об архитектуре» Ложье 1753 года изображены деревья как архитектура и природа одновременно, что формально и перформативно интересно сравнить с иллюстрацией Виолле-ле-Дюка 1875 года, где инженерия является аутентичной. Следует отметить, что интерес Ле-Дюка к готической архитектуре и его формальный перевод на новый материал той эпохи - чугун - перекликается с отражением текстильного искусства многих сложных геометрических форм, основанных на кривизне, характерных для готической архитектуры. Иллюстрации кладки - и, в частности, линзовидные геометрические формы - показаны как отраженные в связывании деревьев или складках, по сути, в связывании отдельных ветвей саженца для создания новой геометрии. Этот акт перевода представляет для меня большой интерес, равно как и пространственность и формальная сложность, обнаруживаемая в каждом приведенном выше примере, от Lancet до Ogee и Trefoil.

Шаг 5: Генеративные диаграммы

Вот несколько исследований топологии отдельных поверхностей, проведенных в Autodesk Maya с использованием инструментов деформации (скручивание и т. Д.) В попытке создать форму ветрового стекла, которая обертывает или «скрывает» дерево, а также имитирует его общий объем - в ширину его основание, где расположена корневая система, тонкое по длине, где расположен ствол, и объемное наверху, где располагаются навес и ветви. Исследования самопересекающихся сингулярных поверхностей, по сути «пузырьков», были проведены в попытке создать непосредственную структуру для особой поверхности, которая была бы самоподдерживающейся и полностью независимой от дерева; см. Набор Катастрофы Рене Тома. Эти миметические деревья были преобразованы в триангулированные кадры после преобразования поверхности NURBS в полигональную сетку с размерной толщиной.

Затем я создал общую плитку, похожую, возможно, на элемент листа или коры дерева, и компонент заполнил эту форму до узлов особых поверхностей. Этот цифровой процесс навел меня на мысль, что многоугольная рамка, полученная из самопересекающейся особой поверхности - «самоподобная структура» - может срастаться с рядом плиток или компонентов ячеек, чтобы контролировать количество ветрового потока над и через поверхности.

Затем была проведена заключительная серия объемных исследований «чаши» с использованием Носорога МакНила как с единственной формой дерева, так и с кластерной организацией или формированием рощи, по сути, небольшой группы деревьев. Форма была непосредственно вдохновлена Maquette de la Function Карла Вейерштрасса 1952 года, с топологическими степенями кривизны, которые меняются от 1-го до 3-го (и обратно). Самопересекающиеся топологии поверхностей были полностью удалены во время этого последнего исследования, которое, как система проектирования, допускает несколько конфигураций - для каждого дерева может быть четырехстороннее ветровое стекло или фигура - чаша - или одна -стороннее ветровое стекло - по сути, одна из четырех сторон с этого рисунка и каждая из этих конфигураций (x1 или x4 сторон на каждого) может повторяться.

Шаг 6: 3D-моделирование - Модуляции и уточнение

Шаг 7: Популяция компонентов V1

Шаг 8: Система ячеек (компонентов) - Разработка таксономии

Клетку в этом случае материально можно рассматривать как плитку - керамическую плитку.

Шаг 9: Система ячеек (компонентов) - 3D-отпечатки образца

Шаг 10: Система ячеек (компонентов) - пропорции

Шаг 11: Популяция компонентов V2 - уточнение, касательные, альтернативные системы

Шаг 12: Анализ ветра - производительность

Для городских тротуаров, наиболее подверженных давлению из-за постоянного давления ветра, доносящегося из воды залива, я определил несколько участков вдоль Эмбаркадеро и на Маркет-стрит между 4-м и 11-м.

Шаг 13: Исследование материала - керамика с покрытием из диоксида титана

Шаг 14: прототипирование - 3dprinting V1

Шаг 15: Создание прототипа: разворачивание (с 3d на 2d), лазерная резка

Шаг 16: Создание прототипа: раскладывание (с 3-го по 2-й), гидроабразивная резка Omax

Шаг 17: Набор компонентов V3 - Апериодические и зеркальные операции мозаики

Шаг 18: 3D-модели - город, улица и Xfrog

Шаг 19: бюджет, предлагаемый

Шаг 20: прототипирование - 3dprinting V2

Шаг 21: структура

Шаг 22: Создание прототипа: развертывание (с 3-го по 2-й), Omax Waterjet Cutting V2

Шаг 23: прототипирование: сборка и сварка

Шаг 24: установка