البيوفيليا في العمارة

البيوفيليا في العمارة
البيوفيليا في العمارة
Anonim

صممه Skidmore، Owings & Merrill (SOM) عام 1975 في بورتلاند ، أوريغون ، وكان Edith Green-Wendell Wyatt (EGWW ، الذي سمي على اسم عضوين سابقين في مؤتمر أوريغون) برجًا نموذجيًا للمكاتب في عصره. - صندوق مكون من 18 طابقًا مصنوع من ألواح مسبقة الصنع مليئة بالزجاج الملون. بحلول بداية القرن الحادي والعشرين ، وصلت الهياكل الخارجية إلى نهاية دورة حياتها - فقد فشلت الأختام ، وتسربت الجدران ، التي لم تكن معزولة جيدًا منذ البداية ، مثل الغربال.

تكبير
تكبير
تكبير
تكبير

في 2004-2006 ، طور القادة في مجال التصميم المستدام ، sera و Cutler Anderson Architects ، مشروعًا لتنشيط وترميم هذا المبنى. ولكن في عام 2006 ، عندما بدأت بالفعل مرحلة التصميم التفصيلي ، تم تعليق أنشطتهم بسبب نقص التمويل. تم إلغاء تجميد المشروع في عام 2009 مع دخول برنامج الإنعاش وإعادة الاستثمار الأمريكي (ARRA) حيز التنفيذ ، والذي تضمن تمويل تحسينات كفاءة الطاقة والمياه في المباني الحكومية. تم تخصيص 133 مليون دولار لتنفيذه.

على الرغم من أن المشروع كان شبه مكتمل ، إلا أن اللوائح الجديدة لتشييد المباني عالية الأداء ، المحددة في معايير استقلال الطاقة والسلامة لعام 2007 (EISA) ، تطلبت متطلبات مشروع أكثر صرامة.

عقدت سيرا ورشة عمل لتحليل التصميم لمدة يومين. بعد ذلك ، لمدة شهرين ، بناءً على بحث يركز على تدابير توفير الطاقة ذات الأولوية ، تم إجراء نمذجة مكثفة لتشمس المبنى. عملت Sera مع جامعة Oregon Energy Research لتحليل أنظمة الإضاءة والتظليل. في المختبر ، في بيئة "سماء اصطناعية" خاصة تحاكي الطقس الغائم ، اختبر المهندسون العديد من تكوينات الواجهات لمساعدتهم على تقييم مستوى الضوء الطبيعي. بالإضافة إلى ذلك ، تم فحص نموذج المبنى على طاولة دوارة تسمى heliodon ، والتي تعيد تكوين زاوية سقوط ضوء الشمس في وقت معين من السنة. في بعض الأحيان ، كانت الأهداف مثل ضوء النهار والتظليل تتنافس مع بعضها البعض ، وكانت هناك حاجة إلى إرشادات هندسية لتحسين التركيبة الشاملة للعناصر لتحقيق أفضل نتيجة لكفاءة الطاقة. سمحت البيانات التي تم الحصول عليها للمصممين بضبط أنظمة التظليل والانعكاس.

تقرر تفكيك جميع القضبان الخارجية وصولاً إلى الإطار الفولاذي واستبدالها بجدار زجاجي جديد مصنوع من نوافذ زجاجية مزدوجة مملوءة بالأرجون مع طلاء منخفض الانبعاث (عاكس) موفر للحرارة.

تكبير
تكبير
تكبير
تكبير

تخلى المهندسون المعماريون عن نظام HVAC القديم (التدفئة والتهوية وتكييف الهواء) لصالح التدفئة والتبريد بالإشعاع الأكثر كفاءة. تم تركيب الأسلاك الجديدة خلف السقف المعلق. أتاح القسم الصغير من الأنابيب الهيدروليكية رفع مستوى السقف من 2.6 متر إلى 2.9 متر.

تكبير
تكبير
تكبير
تكبير

لقد تغير أيضًا تصميم الأرضيات بشكل طبيعي - فهو الآن يتوافق مع التنظيم الحديث والأكثر قدرة على الحركة والمريح لمساحة المكتب.

تكبير
تكبير

ولتقليل التعرض لأشعة الشمس وتقليل تكاليف التبريد ، تقرر إنشاء ستارة فوق الحائط الزجاجي. في البداية ، كان المهندسون المعماريون بصدد صنع ستارة حية من نباتات التسلق المتسلقة على إطار معدني.

تكبير
تكبير

لكن العميل (GSA ، إدارة الخدمات العامة - وكالة مستقلة تابعة للحكومة الأمريكية) رفض فكرة إنشاء جدار حي بسبب مخاوف بشأن تعقيد الصيانة والتكلفة والفاصل الزمني لمدة عامين المطلوب للمحطات تحقيق قوة التظليل الكاملة.

ومع ذلك ، أراد James Cutler (Cutler Anderson Architects) الحفاظ على المظهر العضوي لجدار الشاشة.بالتعاون مع شركة Benson Industries المتخصصة في الكسوة والكسوة ، قام بتطوير نظام ألواح مجمعة من مقاطع الألمنيوم المبثوقة ، وهي أكثر المواد فعالية من حيث التكلفة وسهولة الاستخدام.

الألواح تشبه غابة القصب. تتنوع "القصب" في الطول وترتبط بنقل ، مما يعطي التكوين مظهرًا اعتباطيًا وطبيعيًا.

تكبير
تكبير

لكن المؤلفين لا يعتزمون التخلي عن فكرة الستار الحي على الإطلاق - بمرور الوقت ، عندما يتم اختبار النباتات المختلفة واختيار أكثرها تواضعًا وتكييفًا لإنشاء الظل ، فمن المخطط زرع عدة طوابق سفلية معهم و انظر إلى أي ارتفاع يمكنهم التسلق.

تكبير
تكبير

كل واجهة تلبي ظروف الإضاءة المحددة.

تكبير
تكبير
تكبير
تكبير

في الغرب ، حيث تكون الشمس منخفضة ويأتي الضوء بزاوية طفيفة ، استخدم المهندسون المعماريون 50٪ من التظليل باستخدام نظام "قصب" عمودي من الألومنيوم. إذا كانت "القصب" الأنبوبية متصلة ، لكانت قد وصلت إلى ارتفاع 85 مترًا ، ولكن نظرًا لأن الألومنيوم يحتوي على معامل تمدد حراري مرتفع نسبيًا (مقياس يصف كيفية استجابة المواد للتغيرات في درجات الحرارة) ، كان من الضروري توفير فجوات سيسمح لأنابيب الألومنيوم بالتوسع والتقلص.

لذلك تم تقسيمها إلى أقسام طولها حوالي 9 أمتار ، ومتصلة كل طابقين. تبرز "القصب" عدة عشرات من السنتيمترات أسفل الدعم أو فوقه ، مما يخلق نمطًا إيقاعيًا.

تكبير
تكبير

يوضح كاتلر: "لقد أمضينا الكثير من الوقت على هذه الشاشات لأنه يمكن رؤيتها من النافذة ، فهي أمام أعيننا مباشرة".

تكبير
تكبير

أنابيب القصب لها مقطع عرضي شبه منحرف. مع الجزء الضيق ، يواجهون الداخل. يتم ذلك من أجل التظليل الأمثل ولتقليل حجمها بصريًا ، "تفتيح" الهيكل. زوايا الأنابيب مستديرة ، لأن الزوايا الحادة ستخلق ظلالًا قاسية ، وستبدو الشاشة قاسية.

تكبير
تكبير

عند تصميم عناصر معقدة للغاية ولا يمكن التنبؤ بها في سلوكهم ، حاول المؤلفون توقع جميع المشكلات المحتملة ، على سبيل المثال ، صوت "القصب" أو صافرة الريح فيها. ونتيجة لذلك ، فإن هذه القصبة لا تصدر ضوضاء حتى في ظل الرياح القوية عندما تنحني الأشجار.

تجمع الواجهات الجنوبية والشرقية بين أنظمة تظليل أفقية ورأسية - زعانف عمودية وأرفف أفقية بعمق 60 سم.

تكبير
تكبير

تخلق هذه الأرفف ظلًا خفيفًا في الأسفل ، وتعكس من الأعلى ضوء النهار إلى المبنى بمقدار 9-10.5 مترًا ، مما يساهم في تشميس المبنى بشكل أفضل.

يتم توفير العزل الحراري الجيد للهياكل المرفقة عن طريق العزل المزدوج لألواح عتبة النافذة المطلية بالمينا بأسمنت زجاجي أخضر - طبقة واحدة من العزل الحراري بسمك 10 سم هي جزء لا يتجزأ من اللوحة ، والأخرى بنفس السماكة من الداخل.

تكبير
تكبير
تكبير
تكبير

ساعدت النمذجة التكرارية في تقليل استهلاك الطاقة بنسبة 55-60٪ مقارنة بمبنى مكتبي نموذجي.

تكبير
تكبير

بالإضافة إلى ذلك ، يحقق المشروع أكثر من 65٪ وفورات في المياه. تعمل كل من السباكة الجديدة الموفرة للمياه والخزان سعة 770 لترًا الذي يجمع ويخزن مياه الأمطار المستخدمة للاحتياجات الفنية مثل تنظيف المرحاض وري الحشائش والتبريد على تقليل الاستهلاك الكلي للمياه.

تكبير
تكبير

تم تكييف سقف مائل للمبنى لتجميع مياه الأمطار. بالمناسبة ، تحتوي أيضًا على بطارية شمسية بقدرة 180 كيلو وات ، والتي توفر أيضًا توفيرًا إضافيًا للطاقة (4-15٪).

تكبير
تكبير

المصاعد الموفرة للطاقة ذات المحرك المتجدد ، والتي تستعيد الطاقة الكامنة أثناء الهبوط ، هي أيضًا جزء من التحديث "الأخضر".

وفقًا لحسابات المتخصصين ، فإن الوفورات السنوية المتوقعة في تشغيل هذا المبنى ستكون 280 ألف دولار.

ومع ذلك ، أعرب السناتور جون ماكين ودون كوبيرن عن عدم رضاهما عن الطريقة التي يتم بها استخدام الأموال الفيدرالية ، قائلين إنه سيكون من الأفضل استخدام الأموال لبناء مبنى جديد بدلاً من تحديث المبنى القديم.

ولكن بالنسبة لجميع المشاركين في هذا التجديد - من المسؤولين إلى المخططين - فإن المشروع يعني أكثر بكثير من مجرد تحويل مبنى حكومي عفا عليه الزمن. تم اختبار العديد من أحدث التقنيات هنا - في البناء وتوفير الطاقة والتصميم وفي تنظيم التصميم.

تم تعزيز كفاءة المشروع من خلال حقيقة أن الفريق بأكمله - المهندسين المعماريين والمقاولين والاستشاريين والمقاولين من الباطن - عملوا في نفس المبنى بجوار مشروع التجديد. هذا سهل تنسيق العمل ، ووفر الوقت وبالتالي المال. قامت جميع الشركات بعمل رسوماتها وحساباتها على نفس أجهزة الكمبيوتر وباستخدام نفس برنامج Autodeck Building Information Modeling (BIM). تم تنفيذ التطورات المعمارية والإنشائية والهندسية باستخدام نموذج Revit واحد. تم استخدام سحابة الحل لنقل البيانات وتخزين المستندات والتصميم التعاوني.

تشير التقديرات إلى أنه تم توفير 20٪ من التكاليف العامة عن طريق تقليل ازدواجية الجهود. قام المهندسون والكهربائيون والسباكون والمصممين بعمل رسوماتهم معًا ، بالتوازي ، بتنسيق جميع الحلول ، مما ساعد على تجنب الأخطاء والتناقضات.

تم تنفيذ قدر كبير من أعمال التركيب خارج موقع البناء. على سبيل المثال ، تم تجميع وحدات السباكة المعقدة ، والشاشات المصنوعة من "القصب" أولاً ، ثم تم إحضارها إلى موقع البناء ، وهي جاهزة ، مما سهل إلى حد كبير تركيبها.

ونتيجة لذلك ، فإن المشروع ، الذي يستغرق عادة من 5 إلى 10 سنوات ، سيتم الانتهاء منه في غضون 48 شهرًا. وبحسب التوقعات المتفائلة ، سيكون المبنى جاهزا بحلول 28 مارس 2013.

موصى به: