Biophilia ในสถาปัตยกรรม

Biophilia ในสถาปัตยกรรม
Biophilia ในสถาปัตยกรรม

วีดีโอ: Biophilia ในสถาปัตยกรรม

วีดีโอ: Biophilia ในสถาปัตยกรรม
วีดีโอ: Wazzadu Podcast : 4 Minute Design Update EP.1 Biophilic Design คืออะไร? 2024, อาจ
Anonim

ออกแบบในปี 1975 โดย Skidmore, Owings & Merrill (SOM) ในพอร์ตแลนด์โอเรกอนอีดิ ธ กรีน - เวนเดลล์ไวแอตต์ (EGWW ตั้งชื่อตามอดีตสมาชิกสองคนของ Oregon Congress) เป็นอาคารสำนักงานทั่วไปในยุคนั้น - กล่อง 18 ชั้นทำจาก แผ่นสำเร็จรูปที่เต็มไปด้วยกระจกสี เมื่อต้นศตวรรษที่ 21 โครงสร้างภายนอกได้สิ้นสุดวงจรชีวิตแล้ว - แมวน้ำล้มเหลวและผนังซึ่งไม่ได้รับการหุ้มฉนวนอย่างดีตั้งแต่แรกเริ่มรั่วไหลออกมาเหมือนตะแกรง

ซูม
ซูม
ซูม
ซูม

ในปี 2547-2549 ผู้นำด้านการออกแบบอย่างยั่งยืนสถาปนิก Sera และ Cutler Anderson ได้พัฒนาโครงการเพื่อการฟื้นฟูและบูรณะอาคารนี้ แต่ในปี 2549 เมื่อขั้นตอนของการออกแบบรายละเอียดได้เริ่มขึ้นแล้วกิจกรรมของพวกเขาถูกระงับเนื่องจากขาดเงินทุน โครงการนี้ไม่ได้รับความนิยมในปี 2552 โดยมีผลบังคับใช้ของโครงการฟื้นฟูและลงทุนใหม่ของอเมริกา (ARRA) ซึ่งรวมถึงการระดมทุนสำหรับการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานและน้ำในอาคารของรัฐ 133 ล้านดอลลาร์ได้รับการจัดสรรสำหรับการดำเนินการ

แม้ว่าโครงการจะเสร็จสมบูรณ์แล้ว แต่กฎระเบียบใหม่สำหรับการก่อสร้างอาคารประสิทธิภาพสูงซึ่งกำหนดโดยมาตรฐานความเป็นอิสระด้านพลังงานและความปลอดภัยปี 2550 (EISA) จำเป็นต้องมีข้อกำหนดของโครงการที่เข้มงวดขึ้น

Sera จัดเวิร์กชอปการวิเคราะห์การออกแบบปี 2006 เป็นเวลาสองวัน จากนั้นเป็นเวลาสองเดือนจากการวิจัยที่มุ่งเน้นไปที่มาตรการประหยัดพลังงานลำดับความสำคัญได้ดำเนินการสร้างแบบจำลองอย่างเข้มข้นของไข้แดดของอาคาร Sera ทำงานร่วมกับ Oregon Energy Research University ในการวิเคราะห์ระบบแสงและเงา ในห้องปฏิบัติการในสภาพแวดล้อม "ท้องฟ้าเทียม" แบบพิเศษที่จำลองสภาพอากาศที่มีเมฆมากสถาปนิกได้ทดสอบการกำหนดค่าด้านหน้าหลายแบบเพื่อช่วยในการประเมินระดับของแสงธรรมชาติ นอกจากนี้แบบจำลองของอาคารยังได้รับการตรวจสอบบนโต๊ะหมุนที่เรียกว่าเฮลิโอดอนซึ่งสร้างมุมตกกระทบของแสงแดดในช่วงเวลาหนึ่งของปี บางครั้งเป้าหมายเช่นการส่องสว่างและการแรเงาก็แข่งขันกันและแนวทางทางวิศวกรรมจำเป็นต้องปรับองค์ประกอบแบบองค์รวมให้เหมาะสมที่สุดเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่มีประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่ดีที่สุด ข้อมูลที่ได้รับช่วยให้นักออกแบบสามารถปรับแต่งระบบการแรเงาและการสะท้อนแสงได้อย่างละเอียด

มีการตัดสินใจที่จะรื้อรางภายนอกทั้งหมดลงไปที่โครงเหล็กและแทนที่ด้วยผนังกระจกใหม่ที่ทำจากหน้าต่างกระจกสองชั้น Viracon แบบอาร์กอนพร้อมการเคลือบ Low-E แบบประหยัดความร้อน (สะท้อนแสง)

ซูม
ซูม
ซูม
ซูม

สถาปนิกได้ทิ้งระบบ HVAC (เครื่องทำความร้อนการระบายอากาศและเครื่องปรับอากาศ) แบบเก่าเพื่อให้ความร้อนและความเย็นที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น สายไฟใหม่ได้รับการติดตั้งไว้ด้านหลังเพดานเท็จ ส่วนเล็ก ๆ ของท่อไฮดรอลิกทำให้สามารถยกระดับเพดานจาก 2.6 ม. เป็น 2.9 ม.

ซูม
ซูม
ซูม
ซูม

รูปแบบของพื้นก็เปลี่ยนไปตามธรรมชาติเช่นกัน - ตอนนี้สอดคล้องกับการจัดระเบียบพื้นที่สำนักงานที่ทันสมัยเคลื่อนที่ได้มากขึ้นและเหมาะกับสรีระ

ซูม
ซูม

และเพื่อลดการสัมผัสแสงแดดและลดต้นทุนในการทำความเย็นจึงตัดสินใจสร้างม่านเหนือผนังกระจก ตอนแรกสถาปนิกกำลังจะทำม่านที่มีชีวิตของพืชปีนเขาที่ปีนขึ้นไปบนโครงโลหะ

ซูม
ซูม

แต่ลูกค้า (GSA, General Services Administration - หน่วยงานอิสระของรัฐบาลสหรัฐฯ) ปฏิเสธแนวคิดในการสร้างกำแพงชีวิตเนื่องจากกังวลเกี่ยวกับความซับซ้อนของการบำรุงรักษาค่าใช้จ่ายและช่วงเวลาสองปีที่จำเป็นสำหรับพืช บรรลุพลังการแรเงาเต็มรูปแบบ

อย่างไรก็ตาม James Cutler (Cutler Anderson Architects) ต้องการคงรูปลักษณ์ที่เป็นธรรมชาติของผนังหน้าจอไว้ด้วยความร่วมมือกับ Benson Industries ผู้ผลิตงานหุ้มและหุ้มฉนวนเขาได้พัฒนาระบบแผงที่ประกอบจากโปรไฟล์อลูมิเนียมอัดขึ้นรูปซึ่งเป็นวัสดุที่คุ้มค่าและใช้งานง่ายที่สุด

แผงมีลักษณะคล้ายต้นอ้อ "กก" มีความยาวแตกต่างกันไปและเชื่อมต่อกับกะซึ่งทำให้องค์ประกอบภาพดูเป็นธรรมชาติตามอำเภอใจ

ซูม
ซูม

แต่ผู้เขียนไม่ได้ตั้งใจที่จะละทิ้งความคิดเกี่ยวกับม่านที่มีชีวิตเลย - เมื่อเวลาผ่านไปเมื่อมีการทดสอบพืชที่แตกต่างกันและเลือกที่ไม่โอ้อวดและปรับให้เข้ากับการสร้างร่มเงามากที่สุดก็มีการวางแผนที่จะปลูกชั้นล่างหลายชั้นด้วยกันและ ดูว่าพวกเขาสามารถปีนขึ้นไปได้สูงแค่ไหน

ซูม
ซูม

ด้านหน้าแต่ละส่วนตรงตามสภาพแสงที่เฉพาะเจาะจง

ซูม
ซูม
ซูม
ซูม

ทางทิศตะวันตกซึ่งดวงอาทิตย์อยู่ต่ำและแสงเข้ามาในมุมเล็กน้อยสถาปนิกใช้การบังแดด 50% ด้วยระบบ "กก" อะลูมิเนียมแนวตั้ง ถ้าท่อ "กก" ต่อเนื่องกันพวกมันจะมีความสูงถึง 85 เมตร แต่เนื่องจากอลูมิเนียมมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนค่อนข้างสูง (การวัดที่อธิบายว่าวัสดุตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างไร) จึงจำเป็นต้องจัดให้มีช่องว่างที่ จะช่วยให้ท่ออลูมิเนียมขยายตัวและหดตัว

ดังนั้นจึงถูกแบ่งออกเป็นส่วน ๆ ประมาณ 9 เมตรและเชื่อมต่อกันทุกสองชั้น "กก" ยื่นออกมาหลายสิบเซนติเมตรด้านล่างหรือเหนือแนวรับทำให้เกิดรูปแบบจังหวะ

ซูม
ซูม

“เราใช้เวลากับหน้าจอเหล่านี้มากเพราะสามารถมองเห็นได้จากหน้าต่าง

ซูม
ซูม

ท่อกกมีหน้าตัดเป็นรูปสี่เหลี่ยมคางหมู ด้วยส่วนที่แคบจึงหันหน้าไปทางด้านใน สิ่งนี้ทำได้ทั้งเพื่อการแรเงาที่เหมาะสมที่สุดและเพื่อลดขนาดด้วยสายตา "ทำให้โครงสร้างเบาลง" มุมของท่อมีความโค้งมนเนื่องจากมุมที่คมจะทำให้เกิดเงาที่รุนแรงและหน้าจอจะดูโหด

ซูม
ซูม

เมื่อออกแบบองค์ประกอบที่ซับซ้อนและไม่สามารถคาดเดาได้ในพฤติกรรมผู้เขียนพยายามคาดการณ์ปัญหาที่เป็นไปได้ทั้งหมดเช่นเสียง "กก" หรือเสียงหวีดหวิวในนั้น ด้วยเหตุนี้ต้นอ้อจึงไม่ส่งเสียงดังแม้ในลมแรงเมื่อต้นไม้โค้งงอ

อาคารด้านทิศใต้และทิศตะวันออกรวมระบบบังแดดแนวนอนและแนวตั้ง - ครีบแนวตั้งและชั้นวางแนวนอนลึก 60 ซม.

ซูม
ซูม

ชั้นวางเหล่านี้สร้างเงาแสงที่ด้านล่างและจากด้านบนจะสะท้อนแสงกลางวันเข้าสู่อาคารได้ 9-10.5 เมตรซึ่งก่อให้เกิดไข้แดดที่ดีที่สุด

ฉนวนกันความร้อนที่ดีของโครงสร้างปิดล้อมนั้นมาจากฉนวนสองชั้นของแผงขอบหน้าต่างที่เคลือบด้วยซีเมนต์แก้วสีเขียว - ฉนวนกันความร้อนชั้นหนึ่งหนาประมาณ 10 ซม. เป็นส่วนหนึ่งของแผงและอีกชั้นหนึ่งมีความหนาเท่ากัน วางจากด้านใน

ซูม
ซูม
ซูม
ซูม

การสร้างแบบจำลองซ้ำช่วยลดการใช้พลังงานได้ 55-60% เมื่อเทียบกับอาคารสำนักงานทั่วไป

ซูม
ซูม

นอกจากนี้โครงการยังสามารถประหยัดน้ำได้มากกว่า 65% ทั้งระบบประปาแบบประหยัดน้ำใหม่และถังขนาด 770 ลิตรที่รวบรวมและกักเก็บน้ำฝนที่ใช้สำหรับความต้องการทางเทคนิคเช่นการล้างห้องน้ำการชลประทานในสนามหญ้าและการทำความเย็นช่วยลดการใช้น้ำโดยรวม

ซูม
ซูม

หลังคาแหลมของอาคารถูกดัดแปลงเพื่อเก็บน้ำฝน นอกจากนี้ยังมีแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 180 กิโลวัตต์ซึ่งให้การประหยัดพลังงานเพิ่มเติม (4-15%)

ซูม
ซูม

ลิฟท์แบบประหยัดพลังงานพร้อมมอเตอร์หมุนเวียนซึ่งกู้คืนพลังงานที่อาจเกิดขึ้นระหว่างการลดระดับลงก็เป็นส่วนหนึ่งของการปรับปรุง "สีเขียว"

จากการคำนวณของผู้เชี่ยวชาญคาดว่าจะประหยัดค่าใช้จ่ายรายปีในการดำเนินงานของอาคารนี้ได้ 280,000 ดอลลาร์

อย่างไรก็ตามวุฒิสมาชิกจอห์นแมคเคนและดอนโคเบิร์นแสดงความไม่พอใจกับวิธีการใช้เงินของรัฐบาลกลางโดยกล่าวว่าจะเป็นการดีกว่าที่จะใช้เงินเพื่อสร้างอาคารใหม่แทนการอัพเกรดอาคารเก่า

แต่สำหรับทุกคนที่เกี่ยวข้องกับการปรับปรุงครั้งนี้ตั้งแต่เจ้าหน้าที่ไปจนถึงนักวางแผนโครงการมีความหมายมากกว่าการเปลี่ยนอาคารของรัฐที่ล้าสมัยเพียงหลังเดียว เทคโนโลยีล่าสุดจำนวนมากได้รับการทดสอบที่นี่ทั้งในด้านการก่อสร้างการประหยัดพลังงานการออกแบบและในองค์กรของการออกแบบ

ประสิทธิภาพของโครงการได้รับการปรับปรุงให้ดียิ่งขึ้นจากข้อเท็จจริงที่ว่าทั้งทีมสถาปนิกผู้รับเหมาที่ปรึกษาและผู้รับเหมาช่วงทำงานในอาคารเดียวกันถัดจากโครงการตกแต่งใหม่ ช่วยอำนวยความสะดวกในการประสานงานประหยัดเวลาและเงิน บริษัท ทั้งหมดทำการวาดและคำนวณบนคอมพิวเตอร์เครื่องเดียวกันและใช้ซอฟต์แวร์ Autodeck Building Information Modeling (BIM) เดียวกัน การพัฒนาสถาปัตยกรรมโครงสร้างและวิศวกรรมดำเนินการโดยใช้แบบจำลอง Revit เดียว ระบบคลาวด์ของโซลูชันใช้สำหรับการถ่ายโอนข้อมูลการจัดเก็บเอกสารและการออกแบบการทำงานร่วมกัน

มีการประเมินว่า 20% ของต้นทุนค่าโสหุ้ยได้รับการบันทึกโดยการลดการทำงานซ้ำซ้อน วิศวกรช่างไฟฟ้าช่างประปาและนักออกแบบวาดภาพร่วมกันโดยประสานการแก้ปัญหาทั้งหมดซึ่งช่วยหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดและความไม่สอดคล้องกัน

มีงานติดตั้งจำนวนมากนอกสถานที่ก่อสร้าง ตัวอย่างเช่นหน่วยประปาที่ซับซ้อนหน้าจอที่ทำจาก "กก" ถูกประกอบขึ้นครั้งแรกจากนั้นจึงนำไปยังสถานที่ก่อสร้างซึ่งทำให้การติดตั้งง่ายขึ้นมาก

เป็นผลให้โครงการซึ่งมักใช้เวลาห้าถึง 10 ปีจะแล้วเสร็จใน 48 เดือน ตามการคาดการณ์ในแง่ดีอาคารจะพร้อมใช้งานภายในวันที่ 28 มีนาคม 2556

แนะนำ: