Biophilia Trong Kiến trúc

Biophilia Trong Kiến trúc
Biophilia Trong Kiến trúc

Video: Biophilia Trong Kiến trúc

Video: Biophilia Trong Kiến trúc
Video: Biophilic Design 2024, Có thể
Anonim

Được thiết kế vào năm 1975 bởi Skidmore, Owings & Merrill (SOM) ở Portland, Oregon, Edith Green-Wendell Wyatt (EGWW, được đặt theo tên của hai thành viên cũ của Quốc hội Oregon) là một tòa tháp văn phòng tiêu biểu trong thời đại của nó. - Hộp 18 tầng làm bằng các tấm đúc sẵn chứa đầy kính màu. Vào đầu thế kỷ 21, các cấu trúc bên ngoài đã đi vào giai đoạn cuối của vòng đời - các vòng đệm đã bị hỏng, và các bức tường, vốn không được cách nhiệt tốt ngay từ ban đầu, bị rò rỉ như một cái sàng.

phóng to
phóng to
phóng to
phóng to

Trong năm 2004-2006, các nhà lãnh đạo trong lĩnh vực thiết kế bền vững, sera và Cutler Anderson Architects, đã phát triển một dự án phục hồi và phục hồi tòa nhà này. Nhưng vào năm 2006, khi giai đoạn thiết kế chi tiết đã bắt đầu, các hoạt động của họ bị đình chỉ do thiếu kinh phí. Dự án đã được ngừng đóng băng vào năm 2009 với sự bắt đầu có hiệu lực của Chương trình Phục hồi và Tái đầu tư Hoa Kỳ (ARRA), bao gồm tài trợ cho việc cải thiện năng lượng và hiệu quả sử dụng nước trong các tòa nhà chính phủ. 133 triệu đô la đã được phân bổ để thực hiện nó.

Mặc dù dự án đã gần như hoàn thành, các quy định mới về xây dựng các tòa nhà hiệu suất cao, được xác định bởi Tiêu chuẩn An toàn và Độc lập Năng lượng 2007 (EISA), đòi hỏi các yêu cầu của dự án nghiêm ngặt hơn.

Sera đã tổ chức một Hội thảo Phân tích Thiết kế năm 2006 kéo dài hai ngày. Sau đó, trong hai tháng, dựa trên nghiên cứu tập trung vào các biện pháp tiết kiệm năng lượng ưu tiên, mô hình chuyên sâu về sự cách nhiệt của tòa nhà đã được thực hiện. Sera đã làm việc với Đại học Nghiên cứu Năng lượng Oregon để phân tích hệ thống chiếu sáng và che nắng. Trong phòng thí nghiệm, trong môi trường “bầu trời nhân tạo” đặc biệt mô phỏng thời tiết nhiều mây, các kiến trúc sư đã thử nghiệm một số cấu hình mặt tiền để giúp họ đánh giá mức độ ánh sáng tự nhiên. Ngoài ra, mô hình của tòa nhà đã được kiểm tra trên một bảng quay vòng gọi là heliodon, tái tạo góc tới của ánh sáng mặt trời tại một thời điểm cụ thể trong năm. Đôi khi các mục tiêu như ánh sáng ban ngày và bóng râm cạnh tranh với nhau và các hướng dẫn kỹ thuật được yêu cầu để tối ưu hóa sự kết hợp toàn diện của các yếu tố để đạt được kết quả hiệu quả năng lượng tốt nhất. Dữ liệu thu được cho phép các nhà thiết kế tinh chỉnh hệ thống đổ bóng và phản chiếu.

Nó đã được quyết định tháo dỡ tất cả các đường ray bên ngoài xuống khung thép và thay thế chúng bằng một bức tường kính mới làm bằng cửa sổ kính hai lớp Viracon đầy argon với lớp phủ Low-E tiết kiệm nhiệt (phản chiếu).

phóng to
phóng to
phóng to
phóng to

Các kiến trúc sư đã loại bỏ hệ thống HVAC (hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí) cũ để chuyển sang làm mát và sưởi bằng bức xạ hiệu quả hơn. Hệ thống dây điện mới đã được lắp đặt phía sau trần giả. Phần ống thủy lực nhỏ giúp nâng trần nhà từ 2,6m lên 2,9m.

phóng to
phóng to
phóng to
phóng to

Cách bố trí của các tầng cũng đã thay đổi một cách tự nhiên - giờ đây nó tương ứng với một tổ chức hiện đại, cơ động hơn và tiện dụng hơn của không gian văn phòng.

phóng to
phóng to

Và để giảm thiểu ánh nắng mặt trời chiếu vào và giảm chi phí làm mát, người ta đã quyết định tạo ra một bức màn che trên bức tường kính. Ban đầu, các kiến trúc sư sẽ làm một bức màn sống động với những cây leo leo trên khung kim loại.

phóng to
phóng to

Nhưng khách hàng (GSA, Cục Quản lý Dịch vụ Tổng hợp - một cơ quan độc lập của chính phủ Hoa Kỳ) đã từ chối ý tưởng tạo ra một bức tường sống vì lo ngại về sự phức tạp của việc bảo trì, chi phí và khoảng thời gian hai năm cần thiết để các nhà máy đạt được sức mạnh che bóng đầy đủ.

Tuy nhiên, James Cutler (Cutler Anderson Architects) muốn giữ vẻ ngoài hữu cơ của bức tường bình phong. Phối hợp với nhà sản xuất tấm ốp và tấm ốp Benson Industries, ông đã phát triển một hệ thống bảng điều khiển được lắp ráp từ các thanh nhôm định hình, vật liệu dễ sử dụng và tiết kiệm chi phí nhất.

Các tấm giống như những bụi lau sậy. "Tháp Mười" có độ dài khác nhau và được kết nối với một sự dịch chuyển, mang lại cho bố cục một cái nhìn tự nhiên, tùy ý.

phóng to
phóng to

Nhưng các tác giả không có ý định từ bỏ ý tưởng về một tấm rèm sống - theo thời gian, khi các loại cây khác nhau được thử nghiệm và chọn ra những cây thích nghi và khiêm tốn nhất để tạo bóng râm, người ta sẽ lên kế hoạch trồng một số tầng thấp hơn với chúng và xem họ có thể leo cao đến mức nào.

phóng to
phóng to

Mỗi mặt tiền đều đáp ứng các điều kiện ánh sáng cụ thể.

phóng to
phóng to
phóng to
phóng to

Ở hướng Tây, nơi ít nắng và ánh sáng chiếu vào ở góc độ nhẹ, các kiến trúc sư đã sử dụng hệ lam chắn nắng 50% bằng hệ thống "cây lau" nhôm thẳng đứng. Nếu "lau sậy" hình ống liên tục, chúng sẽ đạt đến chiều cao 85 mét, nhưng vì nhôm có hệ số giãn nở nhiệt tương đối cao (một phép đo mô tả cách vật liệu phản ứng với sự thay đổi nhiệt độ), nên cần phải cung cấp các khoảng trống sẽ cho phép các ống nhôm mở rộng và co lại.

Do đó, chúng được chia thành các phần khoảng 9 mét, và nối hai tầng một lần. Những "cây lau sậy" nhô ra vài chục cm bên dưới hoặc phía trên giá đỡ, tạo ra một mô hình nhịp nhàng.

phóng to
phóng to

Cutler giải thích: “Chúng tôi đã dành rất nhiều thời gian cho những màn hình này vì chúng có thể được nhìn thấy từ cửa sổ, chúng ở ngay trước mắt chúng tôi.

phóng to
phóng to

Ống sậy có mặt cắt ngang hình thang. Với phần hẹp của chúng, chúng hướng vào bên trong. Điều này được thực hiện vừa để tạo bóng tối ưu vừa để giảm kích thước của chúng một cách trực quan, "làm sáng" cấu trúc. Các góc của ống được làm tròn, vì các góc sắc nét sẽ tạo ra bóng khắc nghiệt và màn hình sẽ trông tàn bạo.

phóng to
phóng to

Khi thiết kế các yếu tố rất phức tạp và không thể đoán trước trong hành vi của chúng, các tác giả đã cố gắng lường trước tất cả các vấn đề có thể xảy ra, ví dụ, âm thanh của "lau sậy" hoặc tiếng còi của gió trong chúng. Nhờ vậy, cây lau này không gây tiếng ồn ngay cả trong gió mạnh khi cây uốn cong.

Mặt tiền phía Nam và phía Đông kết hợp hệ lam chắn nắng ngang và dọc - vây dọc và kệ ngang sâu 60 cm.

phóng to
phóng to

Các kệ này tạo bóng sáng ở phía dưới, và từ trên cao phản chiếu ánh sáng ban ngày vào tòa nhà khoảng 9-10,5 mét, góp phần cách nhiệt tốt nhất cho mặt bằng.

Khả năng cách nhiệt tốt của các kết cấu bao quanh được cung cấp bởi lớp cách nhiệt kép của các tấm ngưỡng cửa sổ tráng men xi măng thủy tinh xanh - một lớp cách nhiệt dày khoảng 10 cm là một phần không thể thiếu của tấm và lớp còn lại có cùng độ dày, được đặt từ bên trong.

phóng to
phóng to
phóng to
phóng to

Mô hình lặp đi lặp lại đã giúp giảm mức tiêu thụ năng lượng từ 55-60% so với một tòa nhà văn phòng thông thường.

phóng to
phóng to

Ngoài ra, dự án còn tiết kiệm được hơn 65% lượng nước. Cả hệ thống ống nước tiết kiệm nước mới và bình chứa 770 lít giúp thu gom và lưu trữ nước mưa được sử dụng cho các nhu cầu kỹ thuật như xả nhà vệ sinh, tưới cỏ và làm mát giúp giảm lượng nước tiêu thụ tổng thể.

phóng to
phóng to

Một mái dốc của tòa nhà được điều chỉnh để thu nước mưa. Nhân tiện, nó cũng có một pin năng lượng mặt trời 180 kW, cũng cung cấp khả năng tiết kiệm năng lượng bổ sung (4-15%).

phóng to
phóng to

Thang máy tiết kiệm năng lượng với một động cơ tái tạo, thu hồi năng lượng tiềm năng trong quá trình xuống dốc, cũng là một phần của quá trình hiện đại hóa "xanh".

Theo tính toán của các chuyên gia, số tiền tiết kiệm dự kiến hàng năm trong quá trình vận hành tòa nhà này sẽ là 280.000 USD.

Tuy nhiên, các Thượng nghị sĩ John McCain và Don Coburn bày tỏ sự không hài lòng với cách sử dụng quỹ liên bang, nói rằng tốt hơn hết là dùng tiền để xây một tòa nhà mới thay vì nâng cấp tòa nhà cũ.

Nhưng đối với tất cả mọi người tham gia vào việc cải tạo này - từ các quan chức đến các nhà quy hoạch - thì dự án có ý nghĩa hơn nhiều so với việc chuyển đổi một tòa nhà chính phủ đã lỗi thời. Nhiều công nghệ mới nhất đã được thử nghiệm tại đây - trong xây dựng, tiết kiệm năng lượng, thiết kế và tổ chức thiết kế.

Hiệu quả của dự án thậm chí còn được nâng cao bởi thực tế là toàn bộ đội - kiến trúc sư, nhà thầu, tư vấn và nhà thầu phụ - đã làm việc trong cùng một tòa nhà bên cạnh dự án tân trang. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc điều phối công việc, tiết kiệm thời gian và tiền bạc. Tất cả các công ty đã thực hiện các bản vẽ và tính toán của họ trên cùng một máy tính và với cùng một phần mềm Autodeck Building Information Modeling (BIM). Việc phát triển kiến trúc, kết cấu và kỹ thuật được thực hiện bằng cách sử dụng một mô hình Revit duy nhất. Đám mây giải pháp được sử dụng để truyền dữ liệu, lưu trữ tài liệu và thiết kế cộng tác.

Người ta ước tính rằng 20% chi phí chung đã được tiết kiệm bằng cách giảm thiểu nỗ lực lặp lại. Các kỹ sư, thợ điện, thợ ống nước và nhà thiết kế đã cùng nhau thực hiện các bản vẽ của họ, song song, phối hợp tất cả các giải pháp, giúp tránh những sai lầm và mâu thuẫn.

Một lượng lớn công việc lắp đặt đã được thực hiện bên ngoài công trường. Ví dụ, các đơn vị hệ thống ống nước phức tạp, màn hình làm bằng "lau sậy" được lắp ráp đầu tiên, và sau đó, được làm sẵn, được đưa đến công trường, giúp đơn giản hóa việc lắp đặt.

Do đó, dự án, thường kéo dài từ 5 đến 10 năm, sẽ hoàn thành trong 48 tháng. Theo dự báo lạc quan, tòa nhà sẽ sẵn sàng vào ngày 28 tháng 3 năm 2013.

Đề xuất: