Szyba przednia drzewa, San Francisco: 25 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

Wiele z głównych przestrzeni ulicznych San Francisco to obecnie tunele aerodynamiczne, ponieważ dynamiczne siły napływające z całej zatoki są kierowane do ciasnych, miejskich korytarzy. Ponieważ miasto nadal doświadcza niezrównanego rozwoju urbanistycznego i architektonicznego, głównie w pionie, prędkość wiatru i jego siła tylko rosną w intensywności, co utrudnia, jeśli nie uniemożliwia, dla niektórych gatunków drzew wzrost na poziomie ulicy – zakorzenienie się – jako część środowiska miejskiego. Drzewa znajdujące się na ulicach, w parkach i na otwartych przestrzeniach mogą dosłownie buforować te dynamiczne siły wiatru, jednak muszą być w stanie rosnąć bez przeszkód. Obecnie odpowiedzią miasta na ten problem jest opłacenie sprowadzenia dojrzałych drzew – już wyrośniętych – lub dosłownie ich związanie. W miarę jak nasze naturalne, dynamiczne systemy wzorców pogodowych w coraz większym stopniu zmieniają się wraz z globalnym ociepleniem, tym ważniejsze dla naszych lasów miejskich, w szczególności systemów drzew ulicznych, będzie inteligentne rozmieszczenie w mieście, wraz z pewnością, że poszczególne drzewa będą być w stanie rosnąć w pionie, nie obciążone fizycznymi naciskami wywieranymi na nie w krytycznych okresach ich cyklu wzrostu.

W ramach dążenia do zwiększenia liczby nasadzeń – różnych gatunków drzew w całym mieście – i utrzymania ich dobrego samopoczucia, zwłaszcza młodych i rosnących, proponuję rozwiązanie architektoniczne jako rodzaj zagospodarowania drzew ulicznych – opancerzenie drzew jako szyba przednia - zasadniczo tarcza wzniesiona na krótki czas cyklu wzrostu drzew w celu złagodzenia dynamicznych sił wiatru, które na nią oddziałują. Ekran pełni też dodatkową funkcję, zwracając uwagę na tę często pomijaną infrastrukturę miejską.

Krok 1: Wprowadzenie: Dlaczego przednia szyba na drzewo?

(Z Departamentu Planowania San Francisco)

San Francisco było niegdyś w dużej mierze bezdrzewnym krajobrazem rozległych łąk, wydm i mokradeł. Dziś wzdłuż miejskich ulic, parków i prywatnych posesji rośnie prawie 700 000 drzew. Od okazałych palm Embarcadero po wysokie cyprysy parku Golden Gate, drzewa są ukochaną cechą miasta i kluczowym elementem miejskiej infrastruktury.

Nasz las miejski tworzy bardziej przyjazne dla pieszych, znośne i zrównoważone miasto. Drzewa i inna roślinność oczyszczają nasze powietrze i wodę, tworzą bardziej zielone dzielnice, uspokajają ruch uliczny i poprawiają zdrowie publiczne, zapewniają siedliska dzikiej przyrody i pochłaniają gazy cieplarniane. Rocznie korzyści zapewniane przez drzewa w San Francisco szacuje się na ponad 100 milionów dolarów.

Drzewa w San Francisco stoją przed szeregiem wyzwań. Historycznie niedofinansowany i nieodpowiednio utrzymany korona drzew w mieście jest jednym z najmniejszych dużych miast w Stanach Zjednoczonych. Brak funduszy ograniczył zdolność Miasta do sadzenia i pielęgnacji drzew ulicznych. Odpowiedzialność za utrzymanie jest coraz częściej przenoszona na właścicieli nieruchomości. Takie podejście, powszechnie niepopularne wśród społeczeństwa, naraża drzewa na dalsze ryzyko zaniedbań i potencjalnych zagrożeń.

Nasz las miejski jest cennym kapitałem o wartości 1,7 miliarda dolarów. Podobnie jak system transportu publicznego i kanalizacja, potrzebuje długoterminowego planu, aby zapewnić jego zdrowie i długowieczność.

Krok 2: Aktualne trendy w opancerzeniu drzew

Przeszczepy drzew z farmy na chodnik obejmują określone drzewo, kupowane (najczęściej jest to londyńska planetree) i wysyłane na miejsce lub w pobliżu, gdzie będzie czekało na sadzenie podczas planowania pozwoleń.

Rekomendacje dotyczące opancerzenia drzew od Friends of the Urban Forest przedstawiają ten obraz (powyżej) drzewnych palików, które są skrzyżowane i wykonane z drewna. Wersje City opancerzenia drzew przeciw wiatrowi polegają na użyciu metalowych rur, które są wbijane lub wbijane w ziemię za pomocą kołnierza lub serii kołnierzy, które owijają drzewo i zapobiegają zbyt dużemu wyginaniu się w dowolnym kierunku podczas długotrwałego i trwałego / lub silne wiatry. Te pionowe rury są często używane w połączeniu z okrągłymi metalowymi ogrodzeniami lub wytłaczanymi kołnierzami, również wbijanymi w ziemię lub mocowanymi do chodnika lub obszaru sadzarki drzew.

Krok 3: Ulepszenia chodnika

Gatunek platana londyńskiego jest wskazany jako typ drzewa dla infrastruktury miejskich chodników, ponieważ rośnie bardzo szybko i jest zarówno wytrzymały, jak i wytrzymały – ma niezwykle przychylny zakres temperatur i może rosnąć niemal wszędzie. Cienie tworzone z baldachimu liści są pełne nakrapianego światła słonecznego.

Laurel Fig i chiński banion (jak pokazano powyżej), drzewa o gęstym cieniu, były wcześniej określane jako pospolite drzewa chodnikowe, jednak gdy dojrzeją, ich baldachim rzuca prawie nieprzenikniony cień, czasami na całą szerokość chodnika, gdzie ani sztuczne lub naturalne światło może przeniknąć. Stało się to problemem dla Miasta ze względu na kwestie związane z bezpieczeństwem i oświetleniem.

Fizyczne rozmieszczenie drzew wzdłuż chodnika jest również wynikiem tego zjawiska cienia i związanych z nim problemów z bezpieczeństwem, jednak ta liniowa separacja drzew jest kosztem, ponieważ drzewa zazwyczaj lepiej radzą sobie, gdy rosną w skupiskach lub w zagajniku. Im gęściej upakowane są drzewa, tym większa szansa, że dojrzeją i zwiększą swoją odporność na ciągłe napory wiatru – gdy są odizolowane, jak każde drzewo sadzone w liniowym układzie chodnika, są same przeciwko sobie. wiatr.

Krok 4: Drzewa i architektura

Architektura ma i nadal ma spleciony związek z drzewami. Wszystkie konstrukcje kolumnowe mają dług wdzięczności wobec drzew, a od naszych pierwszych struktur addytywnych, po tym, jak przenieśliśmy się z przestrzeni subtraktywnych, takich jak jaskinie, do innych rodzajów schronień, takich jak jurty i tipi, to jednak użycie drzew i ich części stworzyliśmy ochronę przed żywiołami.

Esej Laugiera o architekturze z 1753 roku zawiera ilustrację drzew jako architektury i natury jednocześnie, co jest interesujące formalnie i performatywnie w porównaniu z ilustracją Viollet-le-Duc z 1875 roku, gdzie inżynieria jest autentyczna. Warto zauważyć, że zainteresowanie le-Duca architekturą gotycką i jej formalnym przełożeniem na nowy materiał tamtych czasów – żeliwo – odzwierciedla odzwierciedlenie sztuki tekstylnej wielu złożonych, opartych na krzywiznach geometrii występujących w architekturze gotyckiej. Ilustracje murów – aw szczególności geometrii soczewkowatych – są pokazane jako odzwierciedlone w wiązaniu drzew, lub w zasadzie upraszanie, wiązanie ze sobą pojedynczych gałęzi drzewek w celu stworzenia nowych geometrii. Ten akt translacyjny bardzo mnie interesuje, podobnie jak przestrzenność i formalna złożoność, którą można znaleźć w każdym powyższym przykładzie, od Lanceta przez Ogee do Trefoil.

Krok 5: Diagramy generatywne

Oto kilka pojedynczych badań topologicznych powierzchni przeprowadzonych w Autodesk Maya przy użyciu narzędzi deformacyjnych (twist, itp.) w celu stworzenia formy przedniej szyby, która owija się lub "zasłania" drzewo, jednocześnie naśladując jego ogólną objętość - jego podstawa, w której znajduje się system korzeniowy, smukła na całej długości, w której znajduje się pień, i obszerna u góry, gdzie znajduje się baldachim liścia i gałęzie. Badania samoprzecinających się pojedynczych powierzchni, zasadniczo „pęcherzyków”, przeprowadzono w celu stworzenia bezpośredniej struktury dla pojedynczej powierzchni, która byłaby samonośna i całkowicie niezależna od drzewa; zobacz Zestaw katastroficzny Rene Thoma. Te mimetyczne drzewa zostały przekształcone w trójkątne ramy, po przekształceniu powierzchni NURBS w siatkę wielokątną o grubości wymiarowej.

Następnie stworzyłem ogólny kafelek, być może podobny do elementu liścia lub kory drzewa, a komponent wypełniający ten kształt w węzłach pojedynczych powierzchni. Ten cyfrowy proces skłonił mnie do myślenia, że wielokątna rama wytworzona z samoprzecinającej się pojedynczej powierzchni – „samopodobna struktura” – może akreować pewną liczbę płytek lub elementów komórek, aby kontrolować wielkość przepływu wiatru przez i przez powierzchnie.

Następnie przeprowadzono ostatnią serię „kielichowych” badań wolumetrycznych przy użyciu nosorożca McNeela zarówno z pojedynczą formą drzewa, jak i organizacją skupień, lub formacją zagajników, zasadniczo małą grupą drzew. Forma została bezpośrednio zainspirowana Maquette de la Function Karla Weierstrassa z 1952 roku, z topologicznymi stopniami krzywizny, które przesuwają się od 1 do 3 stopni (i z powrotem). Topologie samoprzecinających się powierzchni zostały całkowicie usunięte podczas tego ostatniego badania, które jako system projektowy pozwala na wiele konfiguracji – dla każdego drzewa może być czterostronna przednia szyba lub figura – kielich – lub pojedyncza -stronna szyba przednia - w zasadzie jeden z czterech boków z tej figury i każda z tych konfiguracji (x1 lub x4 boki, na) może się powtarzać.

Krok 6: Modelowanie 3d - modulacje i udoskonalenia

Krok 7: Populacja składników V1

Krok 8: System komórkowy (komponentowy) - rozwój taksonomii

W tym przypadku komórka może być traktowana jako materiałowo płytka – płytka ceramiczna.

Krok 9: System komórek (komponentów) - wzory 3dprintów

Krok 10: System ogniwa (komponentu) - proporcje

Krok 11: Populacja komponentów V2 - rozdrobnienie, styczne, układy alternatywne

Krok 12: Analiza wiatru - wydajność

W przypadku miejsc na chodnikach miejskich najbardziej obciążonych stałym naporem wiatru wiejącego od wody zatoki zidentyfikowałem wiele miejsc wzdłuż Embarcadero i na Market Street między 4 a 11 dniem.

Krok 13: Badania materiałowe - ceramika pokryta dwutlenkiem tytanu

Krok 14: Prototypowanie - druk 3d V1

Krok 15: Prototypowanie: rozkładanie (3d do 2d), cięcie laserowe

Krok 16: Prototypowanie: rozkładanie (3d do 2d), cięcie strumieniem wody Omax

Krok 17: Populacja komponentów V3 - aperiodyczne i lustrzane operacje kafelkowania

Krok 18: 3dmodels - Miasto, Ulica i Xfrog

Krok 19: Budżet, proponowany

Krok 20: Prototypowanie - druk 3d V2

Krok 21: Struktura

Krok 22: Prototypowanie: rozkładanie (3d do 2d), cięcie strumieniem wody Omax V2

Krok 23: Prototypowanie: montaż i spawanie

Krok 24: Instalacja