Tree Windscreen, San Francisco: 25 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:38

Många av de stora pubic -gatutrymmena i San Francisco är för närvarande vindtunnlar, eftersom de dynamiska krafterna som sveper in från tvärs över viken trasas in i trånga, urbana korridorer. När staden fortsätter att uppleva en stadslös och arkitektonisk tillväxt utan motstycke, mestadels vertikalt, ökar vindhastigheterna och deras kraft bara i intensitet, vilket gör det svårt, om inte omöjligt för vissa trädslag att växa på gatunivå-att slå rot som del av stadsmiljön. Träd som ligger på gator, parker och öppna platser kan bokstavligen buffra dessa dynamiska vindkrafter, men de måste kunna växa obehindrat av starka vindkrafter. För närvarande är stadens svar på denna fråga att betala för att få in mogna träd som redan är odlade eller för att bokstavligen binda dem. I takt med att våra naturliga, dynamiska vädermönstersystem fortsätter att flöda med global uppvärmning kommer det att bli desto viktigare för våra urbana skogar, särskilt våra gateträdssystem, att vara intelligent placerade i staden, tillsammans med säkerheten att enskilda träd kommer att kunna växa vertikalt, utan att ifrågasättas av det fysiska påtryckningar som läggs på dem under kritiska perioder av deras tillväxtcykel.

Som ett led i ett försök att öka antalet planteringar-av olika trädslag i hela staden-och bibehålla deras välbefinnande, särskilt när de är unga och växer, föreslår jag en arkitektonisk lösning som en typ av street tree management-ett trädpansar som en vindruta-i huvudsak en sköld som uppfördes under en liten varaktighet av trädens tillväxtcykel för att mildra de dynamiska vindkrafter som infördes på den. Skärmen tjänar också ett ytterligare syfte genom att den kommer att uppmärksamma denna ofta förbisedda stadsinfrastruktur.

Steg 1: Intro: Varför en vindruta för ett träd?

(Från San Francisco Planning Department)

San Francisco var en gång i stort sett trädlöst landskap med vidsträckta gräsmarker, sanddyner och våtmarker. Idag växer nästan 700 000 träd längs stadens gator, parker och privata fastigheter. Från Embarcaderos ståtliga palmer till de höga cypresserna i Golden Gate Park, träd är ett älskat inslag i staden och en kritisk bit av stadsinfrastruktur.

Vår stadsskog skapar en mer gångbar, livlig och hållbar stad. Träd och annan växtlighet rengör vår luft och vatten, skapar grönare stadsdelar, lugnar trafiken och förbättrar folkhälsan, ger livsmiljöer och absorberar växthusgaser. Årligen uppskattas fördelarna med träd i San Francisco till över 100 miljoner dollar.

Träd i San Francisco står inför ett antal utmaningar. Historiskt underfinansierad och otillräckligt underhållen är stadens trädkrona en av de minsta av någon stor stad i USA. Brist på finansiering har begränsat stadens förmåga att plantera och ta hand om sina gatuträd. Underhållsansvaret överförs i allt högre grad till fastighetsägare. Denna metod är mycket impopulär bland allmänheten och utsätter träd för ytterligare risker för försummelse och potentiella faror.

Vår stadsskog är en värdefull kapitaltillgång värd 1,7 miljarder dollar. Liksom kollektivtrafik och avloppssystem behöver den en långsiktig plan för att säkerställa dess hälsa och livslängd.

Steg 2: Nuvarande Trädpansarstrender

Trädtransplantationer från gård till trottoar inkluderar trädet som specificeras, köps-Londonplanet är det vanligaste-och skickas till platsen, eller i närheten, där det kommer att vänta med att planteras när man planerar tillstånd.

Trädpansarrekommendationer från stadsskogens vänner har denna bild (ovan) av trädpinnar som är korsade och gjorda av trä. Stadens version av trädpansar mot vinden är att använda metallrör som drivs eller sätts i marken med en krage eller en serie krage som lindar trädet och förhindrar att det böjer sig för långt i någon riktning under långvarig och / eller hård vind. Dessa vertikala rör används ofta i samband med cyklindriska metallstaketomger eller extruderade krage, som också drivs i jorden eller fästs på trottoaren eller trädplanteringsområdet.

Steg 3: Förbättringar av trottoaren

London Plane-trädtypen är specificerad som trädetyp för stadsinfrastruktur, eftersom den växer väldigt snabbt och är både rejäl och spänstig-den har ett extremt tillmötesgående temperaturintervall och kan växa nästan var som helst. Skuggorna som skapas från dess lövtak är fulla av dappled solljus.

Laurel Fig och Chinese Banyon (som visas ovan), täta skuggträd, specificerades tidigare som den vanliga trottoarstypen, men när de väl är mogna kastar deras baldakin en nästan ogenomtränglig skugga, ibland hela trottoarens bredd, där varken konstgjord eller naturligt ljus kan tränga igenom. Detta har blivit ett problem för staden enligt säkerhets- och belysningsrelaterade frågor.

Trädens fysiska avstånd längs trottoarns längd är också ett resultat av detta skuggfenomen och relaterade säkerhetsfrågor, men denna linjära separation av träd kommer som en kostnad, eftersom träd vanligtvis går bättre när de odlas i kluster eller i en lund. Ju mer tätt packade träd är, desto större chans har de att mogna och öka sin egen motståndskraft mot ihållande vindkraftstryck-när de är isolerade, som varje träd är när de planteras i en linjär trottoarkonfiguration, är de på egen hand mot vinden.

Steg 4: Träd och arkitektur

Arkitekturen har och fortsätter att ha en sammanflätad relation till träd. Alla pelarstrukturer är tacksamma för träd, och från våra första additiva strukturer, efter att vi flyttat från subtraktiva utrymmen, som grottor, till andra typer av skydd, som yurts och tepees, var det dock användningen av träd och deras delar som vi skapade skydd mot elementen.

Laugiers uppsats om arkitektur från 1753 innehåller en illustration av träd som arkitektur och natur samtidigt, och som är formellt och performativt intressant att jämföra med Viollet-le-Ducs illustration från 1875, där konstruktionen är äkta. Observera att le-Ducs intresse för gotisk arkitektur och dess formella översättning till det nya materialet i den åldern-gjutjärn-återger textilkonstens reflektion av de många komplexa, krökningsbaserade geometrier som finns inom gotisk arkitektur. Illustrationer av murverk-och i synnerhet lentikulära geometrier-visas som återspeglas i trädbindning, eller pleaching, i huvudsak, sammanbindning av enskilda plantlemmar för att skapa nya geometrier. Denna översättande handling är av stort intresse för mig, liksom den rymdlighet och formella komplexitet som finns i varje exempel ovan, från Lancet till Ogee till Trefoil.

Steg 5: Generativa diagram

Här är ett antal enstaka topologiska studier som utförts i Autodesk Maya med hjälp av deformationsverktyg (vridning etc.) i ett försök att skapa en vindruteform som sveper runt eller "täcker" trädet, samtidigt som det efterliknar dess generiska volym-bred vid dess bas där rotsystemet är beläget, smal längs dess längd där stammen är belägen och omfattande på toppen, där lövtaket och grenarna ligger. Självkorsande singulariska ytstudier, i huvudsak "blebs", genomfördes i ett försök att skapa en omedelbar struktur för att en singular yta skulle vara självbärande och totalt oberoende av trädet; se Rene Thoms katastrofuppsättning. Dessa mimetiska träd konverterades till triangulerade ramar, efter omvandling av NURBS -ytan till ett polygonalt nät med en dimensionell tjocklek.

Jag skapade sedan en generisk kakel, som kanske liknar blad- eller barkelementet i ett träd, och komponenten fylls som bildas till noderna på singularytorna. Denna digitala process ledde till att jag tänkte att en polygonaliserad ram som härrör från en självkorsande singular yta-en "självliknande struktur"-kan ackumulera ett antal brickor eller cellkomponenter för att styra mängden vindflöde över och genom ytorna.

Därefter genomfördes en sista serie volymetriska "kalk" -studier med McNeels noshörning med både en enstaka trädform och en grupporganisation, eller kopparformation, i huvudsak en liten grupp av träd. Formen inspirerades direkt av Karl Weierstrass Maquette de la Function från 1952, med topologiska krökningsgrader som skiftar från 1-grad till 3-graders (och tillbaka igen). De självkorsande ytopologierna togs bort helt och hållet under den senare studien, som som designsystem möjliggör flera konfigurationer-för varje träd kan det finnas en fyrsidig vindruta eller figur-kalken-eller en enda -sidig vindruta-i huvudsak kan en av de fyra sidorna från denna figur, och var och en av dessa konfigurationer (x1 eller x4 sidor, per), upprepas.

Steg 6: 3dmodellering - moduleringar och förfining

Steg 7: Komponentpopulation V1

Steg 8: Cell (komponent) system - taxonomiutveckling

Cellen i detta fall kan betraktas som en kakel-en keramisk kakel.

Steg 9: Cell (komponent) system - mönster 3dprints

Steg 10: Cell (komponent) system - proportioner

Steg 11: Komponentpopulation V2 - Förfining, tangenter, alternativa system

Steg 12: Vindanalys - Prestanda

För stadens trottoarplatser som är mest pressade av konstant vindtryck som kommer in från vikvattnet, identifierade jag flera platser längs Embarcadero och på Market Street mellan 4: e och 11: e.

Steg 13: Materialförnyelse - titandioxid -belagd keramik

Steg 14: Prototypning - 3dprinting V1

Steg 15: Prototypning: Utveckling (3d till 2d), laserskärning

Steg 16: Prototypning: Utveckling (3d till 2d), Omax Waterjet Cutting

Steg 17: Komponentpopulation V3 - Aperiodic & Mirrored Tiling Operations

Steg 18: 3dmodeller - City, Street & Xfrog

Steg 19: Budget, föreslagen

Steg 20: Prototypning - 3dprinting V2

Steg 21: Struktur

Steg 22: Prototypning: Utveckling (3d till 2d), Omax Waterjet Cutting V2

Steg 23: Prototypning: Montering och svetsning

Steg 24: Installation

Steg 25: Coda