Tree Windscreen, San Francisco - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

Veel van de belangrijkste openbare straatruimtes van San Francisco zijn momenteel windtunnels, omdat de dynamische krachten die van over de baai naar binnen stromen, naar nauwe, stedelijke gangen worden geleid. Terwijl de stad een ongeëvenaarde stedelijke en architecturale groei blijft doormaken, meestal verticaal, nemen de windsnelheden en hun kracht alleen maar in intensiteit toe, waardoor het voor sommige boomsoorten moeilijk, zo niet onmogelijk wordt om op straatniveau te groeien - om wortel te schieten - als onderdeel van de stedelijke omgeving. Bomen in straten, parken en open plekken kunnen deze dynamische windkrachten letterlijk bufferen, maar ze moeten wel ongehinderd kunnen groeien door sterke windkrachten. Momenteel is het antwoord van de stad op dit probleem om te betalen om volwassen bomen binnen te halen - die al zijn gegroeid - of om ze letterlijk vast te binden. Naarmate onze natuurlijke, dynamische weerpatroonsystemen in toenemende mate veranderen met de opwarming van de aarde, zal het des te belangrijker worden voor onze stadsbossen, met name onze straatboomsystemen, om op intelligente wijze in de stad te worden geplaatst, samen met de zekerheid dat individuele bomen zullen in staat zijn om verticaal te groeien, onbetwist door de fysieke druk die op hen wordt uitgeoefend tijdens kritieke perioden van hun groeicyclus.

Als onderdeel van een poging om het aantal aanplantingen - van verschillende boomsoorten in de stad - te vergroten en hun welzijn te behouden, vooral wanneer ze jong en groeiend zijn, stel ik een architectonische oplossing voor als een soort straatboombeheer - een boombepantsering als een voorruit, in wezen een schild dat gedurende een korte duur van de groeicyclus van de bomen is opgericht om de dynamische windkrachten die erop worden uitgeoefend te verminderen. Het scherm heeft ook een bijkomend doel, omdat het de aandacht vestigt op deze vaak over het hoofd geziene stedelijke infrastructuur.

Stap 1: Intro: Waarom een voorruit voor een boom?

(Van de planningsafdeling van San Francisco)

San Francisco was ooit een grotendeels boomloos landschap van uitgestrekte graslanden, zandduinen en wetlands. Tegenwoordig groeien er bijna 700.000 bomen langs de straten, parken en privé-eigendommen van de stad. Van de statige palmen van Embarcadero tot de hoge cipressen van Golden Gate Park, bomen zijn een geliefd kenmerk van de stad en een cruciaal onderdeel van de stedelijke infrastructuur.

Ons stadsbos zorgt voor een meer beloopbare, leefbare en duurzame stad. Bomen en andere vegetatie zuiveren onze lucht en water, creëren groenere buurten, kalmeren het verkeer en verbeteren de volksgezondheid, bieden leefgebieden voor wilde dieren en absorberen broeikasgassen. Jaarlijks worden de voordelen van bomen in San Francisco geschat op meer dan $ 100 miljoen.

Bomen in San Francisco staan voor een aantal uitdagingen. Historisch ondergefinancierd en onvoldoende onderhouden, is de boomkruin van de stad een van de kleinste van alle grote steden in de Verenigde Staten. Gebrek aan financiering heeft het vermogen van de stad om haar straatbomen te planten en te verzorgen beperkt. De verantwoordelijkheid voor onderhoud wordt steeds vaker overgedragen aan eigenaren van onroerend goed. Deze benadering is algemeen niet populair bij het publiek en brengt bomen in gevaar voor verwaarlozing en potentiële gevaren.

Ons stadsbos is een waardevol kapitaalgoed ter waarde van 1,7 miljard dollar. Net als het openbaar vervoer en de riolering heeft het een langetermijnplan nodig om zijn gezondheid en levensduur te garanderen.

Stap 2: Huidige boompantsertrends

Bomentransplantaties van boerderij naar trottoir omvatten de boom die wordt gespecificeerd, gekocht - de Londense plataan is de meest voorkomende - en verscheept naar de locatie, of in de buurt, waar hij zal wachten om te worden geplant wanneer de planning dit toelaat.

Aanbevelingen voor boombepantsering van de Vrienden van het Stedelijk Bos bevatten deze afbeelding (hierboven) van boompalen die gekruist zijn en gemaakt zijn van hout. De stadsversie van het wapenen van bomen tegen de wind is het gebruik van metalen buizen die in de grond worden gedreven of vastgezet met een kraag of een reeks kragen die de boom omwikkelen en voorkomen dat deze te ver in een bepaalde richting buigt tijdens aanhoudende en / of harde wind. Deze verticale buizen worden vaak gebruikt in combinatie met cyclindrische metalen omheiningen of geëxtrudeerde kragen, ook in de grond gedreven of bevestigd aan het trottoir of de boomplanter.

Stap 3: Verbeteringen aan de stoep

Het type London Plane-boom wordt gespecificeerd als het meest geschikte boomtype voor stedelijke stoepinfrastructuur, omdat het erg snel groeit en zowel stevig als veerkrachtig is - het heeft een extreem accommoderend temperatuurbereik en kan bijna overal groeien. De schaduwen die door het bladerdak worden gecreëerd, zijn vol gevlekt zonlicht.

De lauriervijg en Chinese Banyon (zoals hierboven weergegeven), dichte schaduwbomen, werden eerder gespecificeerd als het gewone trottoirboomtype, maar als ze eenmaal volwassen zijn, werpt hun bladerdak een bijna ondoordringbare schaduw, soms over de gehele breedte van het trottoir, waar noch kunstmatige of natuurlijk licht kan doordringen. Dit is een probleem geworden voor de stad vanwege veiligheids- en verlichtingsgerelateerde kwesties.

De fysieke afstand van de bomen langs de lengte van het trottoir is ook een gevolg van dit schaduwfenomeen en gerelateerde veiligheidsproblemen, maar deze lineaire scheiding van bomen brengt kosten met zich mee, aangezien bomen het doorgaans beter doen als ze in clusters of in een bosje worden gekweekt. Hoe dichter op elkaar gepakte bomen, hoe groter de kans dat ze volwassen worden en hun eigen veerkracht tegen aanhoudende winddruk vergroten - wanneer ze geïsoleerd zijn, zoals elke boom wanneer ze in een lineaire stoepconfiguratie worden geplant, zijn ze alleen tegen de wind.

Stap 4: Bomen en architectuur

Architectuur heeft en heeft een verstrengelde relatie met bomen. Alle zuilvormige structuren zijn bomen dankbaar, en vanaf onze eerste additieve structuren, nadat we van subtractieve ruimtes, zoals grotten, naar andere soorten beschutting waren verhuisd, zoals yurts en tipi's, was het hoewel het gebruik van bomen en hun delen die we hebben bescherming tegen de elementen gecreëerd.

Laugier's Essay on Architecture uit 1753 bevat een illustratie van bomen als architectuur en natuur tegelijk, en die formeel en performatief interessant is om te vergelijken met de illustratie van Viollet-le-Duc uit 1875, waar de techniek authentiek is. Merk op dat de interesse van le-Duc voor gotische architectuur en de formele vertaling ervan naar het nieuwe materiaal van die tijd - gietijzer - de weerspiegeling van de textielkunst weerspiegelt van de vele complexe, op krommingen gebaseerde geometrieën die in de gotische architectuur worden aangetroffen. Illustraties van metselwerk - en in het bijzonder lenticulaire geometrieën - worden weergegeven als weerspiegeld in het binden van bomen, of smeken, in wezen, het samenbinden van individuele jonge boomtakken om nieuwe geometrieën te creëren. Deze vertaalhandeling is van groot belang voor mij, evenals de ruimtelijkheid en formele complexiteit in elk voorbeeld hierboven, van Lancet tot Ogee tot Trefoil.

Stap 5: generatieve diagrammen

Hier zijn een aantal topologische onderzoeken op het oppervlak die zijn uitgevoerd in Autodesk Maya met behulp van vervormingstools (draaien, enz.) in een poging een voorruitvorm te creëren die de boom omhult of "omhult", terwijl het ook zijn generieke volume nabootst - breed bij de basis waar het wortelstelsel zich bevindt, slank over de lengte waar de stam zich bevindt, en volumineus aan de bovenkant, waar het bladerdak en de takken zich bevinden. Zelf-doorsnijdende enkelvoudige oppervlaktestudies, in wezen "blebs", werden uitgevoerd in een poging om een onmiddellijke structuur te creëren voor een enkelvoudig oppervlak om zelfdragend en volledig onafhankelijk van de boom te zijn; zie Rene Thom's Catastrofeset. Deze mimetische bomen werden omgezet in driehoekige frames, nadat het NURBS-oppervlak was omgezet in een veelhoekig gaas met een dimensionale dikte.

Vervolgens heb ik een generieke tegel gemaakt, misschien vergelijkbaar met het blad- of schorselement van een boom, en een component die zich vormt tot de knooppunten van de enkelvoudige oppervlakken. Dit digitale proces bracht me ertoe te denken dat een gepolygonaliseerd frame afgeleid van een zichzelf kruisend enkelvoudig oppervlak - een "zelf-soortgelijke structuur" - een aantal tegels of celcomponenten zou kunnen aangroeien om de hoeveelheid windstroom over en door de oppervlakken.

Vervolgens werd een laatste reeks "kelk" volumetrische studies uitgevoerd met behulp van McNeel's Rhino met zowel een enkelvoudige boomvorm als een clusterorganisatie, of kreupelhoutformatie, in wezen een kleine groep bomen. De vorm is direct geïnspireerd op Karl Weierstrass' Maquette de la Function uit 1952, met topologische graden van kromming die verschuiven van 1 graad naar 3 graad (en weer terug). De zichzelf kruisende oppervlaktetopologieën werden tijdens deze laatste studie volledig verwijderd, wat als ontwerpsysteem meerdere configuraties mogelijk maakt - voor elke boom kan er een vierzijdige voorruit zijn, of een figuur - de kelk - of een enkele -zijdige voorruit - in wezen kan een van de vier zijden van deze figuur, en elk van die configuraties (x1 of x4 zijden, per), herhalen.

Stap 6: 3D-modellering - Modulaties & Verfijning

Stap 7: Componentpopulatie V1

Stap 8: Cel (component) systeem - ontwikkeling van taxonomie

De cel kan in dit geval materieel gezien worden als een tegel - een keramische tegel.

Stap 9: Cell (Component) Systeem - Patroon 3dprints

Stap 10: Cel (Component) Systeem - Verhoudingen

Stap 11: Componentpopulatie V2 - Verfijning, raaklijnen, alternatieve systemen

Stap 12: Windanalyse - Prestaties

Voor de stoeplocaties in de stad die het meest onder druk staan door constante winddruk die uit het water van de baai komt, identificeerde ik meerdere locaties langs de Embarcadero en op Market Street tussen de 4e en 11e.

Stap 13: Materiaalonderzoek - met titaniumdioxide gecoat keramiek

Stap 14: Prototyping - 3dprinten V1

Stap 15: Prototyping: ontvouwen (3d naar 2d), lasersnijden

Stap 16: Prototyping: ontvouwen (3d naar 2d), Omax Waterjet Cutting

Stap 17: Componentpopulatie V3 - Aperiodische en gespiegelde tegelbewerkingen

Stap 18: 3dmodels - Stad, Straat & Xfrog

Stap 19: Budget, voorgesteld

Stap 20: Prototyping - 3dprinting V2

Stap 21: Structuur

Stap 22: Prototyping: ontvouwen (3d naar 2d), Omax Waterjet Cutting V2

Stap 23: Prototyping: montage en lassen

Stap 24: Installatie