Vjetrobran za drvo, San Francisco: 25 koraka

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2025-01-23 14:37

Mnogi od glavnih javnih uličnih prostora San Francisca trenutno su zračni tuneli, jer se dinamičke sile koje prelijevaju preko zaljeva usmjeravaju u uske, urbane hodnike. Kako grad nastavlja doživljavati neusporediv urbani i arhitektonski rast, uglavnom vertikalno, brzine vjetra i njihova sila samo se povećavaju intenzitetom, otežavajući, ako ne i nemoguće, nekim vrstama drveća da rastu na razini ulice-da se ukorijene deo urbane sredine. Drveće koje se nalazi na ulicama, u parkovima i na otvorenim prostorima doslovno može ublažiti ove dinamičke sile vjetra, međutim potrebno ih je moći nesmetano rasti snažnim silama vjetra. Trenutno je odgovor grada na ovo pitanje platiti dovođenje zrelih stabala-već poraslih-ili ih doslovno vezati. Kako se naši prirodni, dinamični vremenski sustavi nastavljaju sve više mijenjati s globalnim zatopljenjem, postat će sve važnije da naše urbane šume, posebno sistemi uličnog drveća, budu inteligentno pozicionirani unutar grada, zajedno sa sigurnošću da će pojedina stabla moći rasti vertikalno, bez izazova zbog fizičkih pritisaka koji su na njih primijenjeni tokom kritičnih perioda njihovog ciklusa rasta.

Kao dio nastojanja da se poveća broj zasada-različitih vrsta drveća u cijelom gradu-i održi njihova dobrobit, posebno u mladosti i rastu, predlažem arhitektonsko rješenje kao vrstu upravljanja uličnim drvećem-oklopno drvo kao vjetrobran, u osnovi, štit podignut za kratko trajanje ciklusa rasta drveća kako bi se umanjile dinamičke sile vjetra koje na njega djeluju. Ekran služi i kao dodatna svrha jer će skrenuti pažnju na ovu često zanemarenu gradsku infrastrukturu.

Korak 1: Uvod: Zašto vjetrobran za drvo?

(Iz Odjela za planiranje u San Franciscu)

San Francisco je nekoć bio uglavnom pejzaž bez drveća sa prostranim travnjacima, pješčanim dinama i močvarama. Danas gotovo 700 000 stabala raste uz gradske ulice, parkove i privatna imanja. Od veličanstvenih palmi Embarcadera do visokih čempresa parka Golden Gate, drveće je omiljena karakteristika grada i kritičan dio urbane infrastrukture.

Naša urbana šuma stvara grad koji može hodati, biti održiv i održiv. Drveće i druga vegetacija čiste naš zrak i vodu, stvaraju zelenije četvrti, smiruju promet i poboljšavaju javno zdravlje, pružaju staništa divljim životinjama i apsorbiraju stakleničke plinove. Godišnje se koristi od drveća u San Franciscu procjenjuju na preko 100 miliona dolara.

Drveće u San Franciscu suočava se s brojnim izazovima. Povijesno nedovoljno financirana i neadekvatno održavana, gradska krošnja drveća jedna je od najmanjih od svih velikih gradova Sjedinjenih Država. Nedostatak financijskih sredstava ograničio je sposobnost Grada da sadi i njeguje ulično drveće. Odgovornost za održavanje se sve više prenosi na vlasnike nekretnina. U velikoj mjeri nepopularan u javnosti, ovaj pristup stavlja drveće u dodatni rizik za zanemarivanje i potencijalne opasnosti.

Naša urbana šuma vrijedna je kapitalna imovina vrijedna 1,7 milijardi dolara. Poput javnog prijevoza i kanalizacije, potreban joj je dugoročni plan kako bi se osiguralo njeno zdravlje i dugovječnost.

Korak 2: Trenutni trendovi oklopljenja stabala

Transplantacija drveća s farme na trotoar uključuje drvo koje se specificira, kupuje-londonsko planetarno drvo je najčešće-i otprema se na lokaciju ili u blizini, gdje će čekati na sadnju kada za to zakaže raspored.

Preporuke za oklopljenje drveća od Prijatelja urbane šume prikazuju ovu sliku (iznad) drvenih stubova koji su ukršteni i napravljeni od drveta. Gradska verzija oklopljenja drveća protiv vjetra je korištenje metalnih cijevi koje su zabijene ili složene u zemlju, s ogrlicom ili nizom ogrlica koje omotavaju drvo i sprječavaju njegovo savijanje predaleko u bilo kojem smjeru za vrijeme održavanja i / ili jak vjetar. Ove okomite cijevi često se koriste zajedno s cikličnim metalnim ogradama ili ekstrudiranim ogrlicama, koje se također zabijaju u tlo ili pričvršćuju na pločnike ili površine za sadnju drveća.

Korak 3: Poboljšanja trotoara

Londonski tip platana određen je kao tip za prelazak na stablo za gradsku infrastrukturu nogostupa, jer raste vrlo brzo i srdačan je i otporan-ima izuzetno prilagodljiv temperaturni raspon i može rasti gotovo bilo gdje. Sjene stvorene od njegove krošnje lišća pune su sunčeve svjetlosti.

Lovorova smokva i kineski banjan (kao što je prikazano gore), drveće sa gustom sjenom, prethodno su bili navedeni kao uobičajeni tip drveća na pločniku, međutim, kad sazriju, njihova krošnja baca gotovo neprobojnu sjenu, ponekad cijelom širinom pločnika, gdje nije umjetna ili može prodrijeti prirodno svjetlo. Ovo je postao problem za Grad po pitanju sigurnosti i osvjetljenja.

Fizički razmak drveća po dužini nogostupa također je rezultat pojave ove sjene i povezanih sigurnosnih pitanja, međutim ovo linearno odvajanje drveća dolazi kao cijena, jer drveće obično bolje prolazi ako se uzgaja u grozdovima ili unutar gaja. Što su drveća gušće zbijena, veće su im šanse da sazriju i povećaju svoju otpornost na stalne pritiske sile vjetra-kada su izolirana, kao što je svako drvo kad se sadi u linearnoj konfiguraciji pločnika, sama su protiv vjetar.

Korak 4: Drveće i arhitektura

Arhitektura ima i nastavlja imati isprepleten odnos sa drvećem. Sve stupčaste konstrukcije duguju zahvalnost drveću, a od naših prvih aditivnih struktura, nakon što smo se preselili iz oduzimajućih prostora, poput pećina, u druge vrste skloništa, poput jurta i tepea, bilo je to upotrebom drveća i njihovih dijelova stvorili smo zaštitu od vremenskih nepogoda.

Laugierov Esej o arhitekturi iz 1753. prikazuje ilustraciju drveća kao arhitekture i prirode istovremeno, a koje je formalno i performativno zanimljivo uporediti s ilustracijom Viollet-le-Duc iz 1875. godine, gdje je inženjering autentičan. Treba napomenuti da Le-Ducovo zanimanje za gotičku arhitekturu i njen formalni prijevod na novi materijal tog doba-lijevano željezo-odražava odraz tekstilne umjetnosti mnogih složenih geometrija zasnovanih na zakrivljenosti koje se nalaze u gotičkoj arhitekturi. Ilustracije zidanja-i, posebno, geometrije sočiva-prikazane su kao odražene u vezivanju drveća, ili u osnovi, povezivanju pojedinačnih udova mladica radi stvaranja novih geometrija. Ovaj prijevodni čin me jako zanima, kao i prostornost i formalna složenost koja se nalazi u svakom gore navedenom primjeru, od Lanceta do Ogeea do trolista.

Korak 5: Generativni dijagrami

Evo nekoliko pojedinačnih površinskih topoloških studija provedenih u Autodesk Maya pomoću alata za deformaciju (uvijanje itd.) U pokušaju da se stvori vjetrobran koji obmotava ili "ogrće" drvo, istovremeno oponašajući njegovu generičku zapreminu-široku na njegova baza na kojoj se nalazi korijenov sistem, vitka po cijeloj dužini gdje se nalazi deblo, i obimna na vrhu, gdje se nalaze krošnja lista i grane. Studije singularne površine koje se međusobno presijecaju, u osnovi "mjehurići", provedene su u pokušaju stvaranja neposredne strukture da pojedinačna površina sama sebe podržava i potpuno je neovisna o drvetu; vidi Set katastrofa Rene Thom. Ova mimetička stabla pretvorena su u trokutaste okvire, nakon pretvaranja površine NURBS u poligonalnu mrežu dimenzionalne debljine.

Zatim sam stvorio generičku pločicu, možda sličnu elementu lista ili kore drveta, i komponentu koja je nastanila taj oblik do čvorova pojedinačnih površina. Ovaj digitalni proces naveo me je na pomisao da bi poligonalizirani okvir izveden iz samoprelazeće singularne površine-"samoslične strukture"-mogao prikupiti brojne pločice ili komponente ćelije za kontrolu količine strujanja vjetra i kroz površine.

Zatim je izvedena posljednja serija volumetrijskih studija "kalež" koristeći McNeelov nosorog s jedinstvenim oblikom stabla i organizacijom klastera, ili u osnovi, malom grupom stabala. Oblik je izravno inspiriran Maquette de la funkcijom Karla Weierstrassa iz 1952. godine, s topološkim stupnjevima zakrivljenosti koji se pomiču s 1 stupnja na 3 stupnja (i natrag). Topologije površine koje se međusobno presijecaju potpuno su uklonjene tijekom ove posljednje studije, koja kao sistem dizajna dopušta više konfiguracija-za svako drvo moglo bi postojati četverostrano vjetrobransko staklo ili figura-kalež-ili jednokratno -bočno vjetrobransko staklo-u suštini, jedna od četiri strane sa ove figure, a svaka od tih konfiguracija (x1 ili x4 strane, po), mogla bi se ponoviti.

Korak 6: 3dmodel - Modulacije i usavršavanje

Korak 7: Populacija komponente V1

Korak 8: Ćelijski (komponentni) sistem - razvoj taksonomije

Ćelija se u ovom slučaju može materijalno smatrati pločicom-keramičkom pločicom.

Korak 9: Ćelijski (komponentni) sistem - 3D uzorci uzorka

Korak 10: Ćelijski (komponentni) sistem - proporcije

Korak 11: Populacija komponenti V2 - usavršavanje, tangente, alternativni sistemi

Korak 12: Analiza vjetra - Performanse

Za gradske pločnike koji su pod najvećim pritiskom stalnog pritiska vjetra koji dolazi iz vode u uvali, identificirao sam više lokacija uz Embarcadero i na Market Streetu između 4. i 11. novembra.

Korak 13: Istraživanje materijala - keramika obložena titanijevim dioksidom

Korak 14: Izrada prototipa - 3d štampanje V1

Korak 15: Izrada prototipa: Rasklapanje (3d do 2d), lasersko rezanje

Korak 16: Izrada prototipa: Rasklapanje (3d do 2d), Omax rezanje vodenim mlazom

Korak 17: Populacija komponenti V3 - Aperiodične i preslikane operacije popločavanja

Korak 18: 3dmodeli - City, Street & Xfrog

Korak 19: Budžet, prijedlog

Korak 20: Izrada prototipova - 3dprinting V2

Korak 21: Struktura

Korak 22: Izrada prototipa: Rasklapanje (3d do 2d), Omax rezanje vodenim mlazom V2

Korak 23: Izrada prototipa: Montaža i zavarivanje

Korak 24: Instalacija