Imaginație și orientare spre verde

Arhitectura, construcția, clădirile de pe străzile orașelor și satelor noastre au fost întotdeauna cea mai vizuală vitrină a stării actuale a tehnologiei și tehnologiei. Ce este o vitrină din secolul al XNUMX-lea?

Astăzi este dificil să vorbim despre un stil sau o direcție dominantă. Poate că aceasta este o caracteristică foarte comună. luptă pentru un design ecologic, dar este înțeles în moduri diferite, iar uneori ceea ce unii consideră proiecte verzi, pentru alții chiar anti-eco. Deci nu există claritate chiar și în cea mai puternică tendință arhitecturală.

Despre asta se vorbeste des. Potrivit World Green Building Council, energia necesară pentru construirea și exploatarea clădirilor reprezintă aproape 40% din total. emisiile globale de dioxid de carbon sunt mai mari decât toate mașinile, avioanele și alte vehicule din lume.

Dacă industria cimentului ar fi un stat, ar fi a treia cea mai mare sursă de emisii de CO.₂ în jurul Chinei și SUA. Betonul, cel mai utilizat material artificial, are o emisie uimitor de mare: producția și utilizarea unui metru cub produce suficient dioxid de carbon pentru a umple o întreagă casă unifamilială.

Designeri verzi caută în continuare soluții mai în armonie cu mediul natural decât metodele tradiționale, cu emisii cât mai scăzute și „fixare” de CO₂.

Case de designer din plută sau ciuperci uscate. Există tot mai multe invenții care captează dioxidul de carbon și îl leagă de alte materiale sub formă de cărămizi, de exemplu, din care sunt fabricate. case ecologice. Cu toate acestea, se pare că o opțiune mai realistă și mai convingătoare este cheresteaua laminată încrucișată (CLT), un tip de placaj industrial cu straturi groase de cherestea lipite în unghi drept pentru rezistență.

Deși CLT taie copacii, folosește o mică parte din carbonul eliberat de ciment și poate înlocui oțelul în clădirile mici și mijlocii (și deoarece copacii absorb CO₂ din atmosferă, lemnul poate avea un bilanţ pozitiv de carbon). Cea mai înaltă clădire CLT din lume a fost construită recent în Norvegia., este un cartier multifuncțional, rezidențial și hotelier. La 85m înălțime și 18 etaje, finisat elegant cu molid local, pare o alternativă reală la structurile din beton și oțel. Am dedicat un raport amplu publicat în MT acum un an structurilor din lemn în continuă creștere și CLT.

Proiecte offshore verzi

Proiectele și conceptele „verzi” îndrăznețe, publicate de bunăvoie în mass-media, sună uneori foarte radical și fantastic. De fapt, înainte de a vedea bioorașele viitorului, vor fi construite din ce în ce mai multe clădiri care arată ca noul campus Apple din California. Aproximativ 80% din suprafața din jurul zonei rotunde, asemănătoare unui vehicul OZN, a fost transformată într-un parc aici.

Apple a angajat experți în arbori universitari pentru a planta speciile unice din zonă. Campusul a fost construit în armonie cu mediul înconjurător, inclusiv din punct de vedere al înălțimii clădirilor. Toate clădirile nu trebuie să depășească patru etaje. Deși clădirea principală ar trebui să aibă dimensiuni dominante, de fapt nu se va ridica deasupra zgârie-norilor. Campusul are o sursă de alimentare de rezervă, care, potrivit lui Steve Jobs însuși, va deveni în cele din urmă sursa principală, așa cum Apple intenționează să o facă. genera energie solarăcare va fi mai curat și mai ieftin decât din rețea și îl va folosi pe acesta din urmă ca alternativă.

În primăvara lui 2015, Google introduce, de asemenea, un proiect eco-raft cu un nou design de sediu în Mountain View, California. Designul noului campus Google a fost dezvoltat de doi arhitecți - Bjarke Ingels și Thomas Heatherwick. Include clădiri rezidențiale de birouri cu dom în aer liber, piste pentru biciclete, spații verzi extinse și alei mobile. Fără îndoială, proiectul Google este și un răspuns la Campus 2 de la Apple.

Clădirile unice nu sunt cu siguranță suficiente pentru mulți designeri contemporani. Vor să construiască și să reconstruiască cartiere întregi și orașe verzi. Vincent Callebaut, un arhitect și urbanist francez, a demonstrat un proiect pentru a transforma Parisul într-un oraș verde și inteligent al viitorului.

Conceptul, pe care Callebaut îl numește „Smart City”, combină un concept verde la modă cu soluții tehnologice de ultimă generație. Planul este de a transforma orașul luminos într-unul prietenos, în armonie cu natura, păstrând în același timp elementele istorice.

Vizualizările lui Vincent Callebaut sunt pline de „cladiri verzi” folosind tehnologii energetice pasive, reciclare completă a apei, pereți verzi și grădini chiar și la cele mai înalte etaje. Pereții clădirilor din celule de tip fagure sunt cu siguranță responsabili pentru generarea de energie din lumina soarelui. Această energie este apoi folosită în principal pentru a produce biocombustibili. zgârie-nori verzi ar trebui să combine funcțiile rezidențiale cu cele de afaceri, ceea ce ar trebui să reducă nevoia de navetă și să elibereze străzile de excesul de trafic.

Merită să ne amintim că modul verde de a gândi în arhitectură este puternic promovat și de autoritățile moderne și de legile consacrate. de exemplu, în Franța, o lege pentru acoperișuri este în vigoare din 2015. De acum înainte, acoperișurile unităților comerciale nou construite trebuie acoperite parțial cu verdeață, în caz contrar. Acest lucru ar trebui să ajute la izolarea clădirii, ducând la costuri mai mici de încălzire iarna și de răcire vara, creșterea biodiversității, reducerea problemelor de scurgere prin reținerea apei de ploaie și controlul zgomotului. Franța nu este prima țară care a introdus o politică de acoperiș verde. Astfel de măsuri au fost deja făcuți în Canada și în Beirutul libanez.

Arhitecții încearcă să aducă natura înapoi în orașe. Combinarea proprietăților organismelor vii cu ingeniozitatea noastră poate estompa linia dintre natural și artificial. Și viețile noastre se vor schimba în bine. Pionierii caută modalități de a dărâma pereții pe care i-am îngrădit și de a le înlocui cu „pereți vii” acoperiți cu pământ și vegetație și structuri de sticlă umplute cu alge. Astfel, ele ar putea fi folosite pentru a converti gaze și a produce energie. Chiar și cele mai simple sisteme biologice pot absorbi apa de ploaie, pot susține viața sub o varietate de forme, pot capta poluanții și pot regla temperatura aerului.

Forma urmează mediul

Eco-proiectele radicale sunt încă în mare parte curiozități. Realitatea construcției moderne este accentul pus pe eficiența energetică a structurilor clădirilor în curs de ridicare astfel încât acestea să îndeplinească cele mai înalte cerințe atât din punct de vedere economic, cât și din punct de vedere al funcționării. Acesta este un dublu „eco” - ecologie și economie. Clădirile eficiente din punct de vedere energetic se caracterizează prin locuințe compacte, în care riscul apariției punților termice și, prin urmare, a pierderilor de căldură este minimizat. Acest lucru este important în ceea ce privește obținerea unor parametri minimi buni în raport cu zona pereților despărțitori exterioare, care sunt luate în considerare împreună cu podeaua la sol, la volumul total încălzit.

În mai 2019, un grup de firme britanice de arhitectură numite „Architects Declare” a publicat un manifest care, alături de cerințe modeste (minimizarea deșeurilor din construcții, controlul consumului de energie), conține ipoteze mai ambițioase, precum minimizarea „vieții”. ciclu” - pe cantitatea de CO₂ necesare pentru producerea betonului sau a pietrei de mină pentru energie de demolare. O sugestie deosebit de controversată pentru o industrie obișnuită să scape de clădirile vechi și să o ia de la capăt a fost aceea structurile existente ar trebui modificate și modernizate mai degrabă decât demolate.

Cu toate acestea, după cum mulți au subliniat, nu există cu adevărat un consens cu privire la ceea ce înseamnă cu adevărat arhitectura și construcția „durabilă”. Când ne adâncim în discuții pe această temă, ne aflăm inevitabil într-un labirint de opinii și interpretări. Unii vor insista să se întoarcă la materiale de construcție vechi de secole, cum ar fi un amestec de pământ și paie, alții vor indica clădiri precum hotelul de lux din Amsterdam, construit parțial din beton recuperat și cu o fațadă „inteligentă” care controlează interiorul. temperatura. ca exemplu de cale corectă.

Pentru unii, o clădire durabilă este una care trăiește în armonie cu mediul înconjurător, folosind materiale locale, lemn, mortar cu nisip extras local, piatră locală. Pentru alții, nu există arhitectură ecologică fără panouri solare și încălzire geotermală. Experții se întreabă dacă clădirile durabile sunt sustenabile pentru a maximiza energia necesară pentru a le construi sau ar trebui să se biodegradeze treptat când cererea dispare?

Pionierul ecodesignului în arhitectură și construcții este celebrul arhitect Frank Lloyd Wright, care în anii 60 a susținut structurile care iau naștere și funcționează în armonie cu mediul înconjurător, iar celebra vilă în cascadă proiectată în Pennsylvania a devenit expresia tangibilă a acestor aspirații. Cu toate acestea, abia în anii XNUMX arhitecții au început să se gândească mai mult la cum să proiecteze în armonie cu natura, decât să încerce să o stăpânească. În locul principiului modernist „forma urmează funcția”, arhitectul norvegian Kjetil Tredal Thorsen a propus un nou slogan: „forma urmează mediul”.

La începutul anilor '90, Wolfgang Feist, profesor la Universitatea din Innsbruck, a creat conceptul de „casă pasivă”, o casă pasivă care se răspândește de mulți ani pe tot continentul european, deși nu se poate spune că a fost în masă. -produs. Este vorba despre a face clădirile „pasive” prin reducerea dependenței acestora de sistemele de încălzire și răcire „active” consumatoare de energie și, în schimb, să utilizeze mai bine soarele, căldura corporală a ocupanților și chiar căldura radiată de la aparatele electrocasnice. Un prototip de bloc de apartamente a fost construit în Darmstadt, Germania, în 1991. Feist și familia lui au fost printre primii chiriași.

În clădirile pasive, se pune accent pe izolarea perfectă. Acesta este un ambalaj termic proiectat cu grijă, cât mai etanș posibil, cu o temperatură internă controlată prin sisteme de ventilație a aerului încorporate și sisteme de recuperare a căldurii. Cele mai bune modele pasive oferă o reducere cu 95% a facturilor medii de încălzire, o reducere semnificativă a emisiilor. Costurile mai mari de construcție sunt compensate de costuri de operare mai mici.

Cu toate acestea, mulți arhitecți care privesc mediul înconjurător au îndoieli serioase cu privire la faptul că o casă pasivă este un proiect de gândire ecologică. Dacă scopul este să vă mențineți în formă cu mediul înconjurător, de ce să construiți un spațiu închis etanș, cu ferestre cu geam triplu, unde deschiderea ferestrelor pentru a auzi cântecul păsărilor perturbă fluxul de energie al clădirii? În plus, standardele de arhitectură pasivă au sens mai ales în climatele în care iernile sunt destul de reci și verile sunt uneori calde, cum ar fi în Europa Centrală, Scandinavia. În schimb, în ​​Marea Britanie temperată maritimă are mult mai puțin sens.

Și dacă nu numai acasă pentru a economisi energie, dar și, de exemplu, să purifice aerul? Cercetătorii de la Universitatea din California, Riverside au testat un nou tip de țiglă de acoperiș despre care spun că poate descompune chimic aceeași cantitate de oxizi de azot nocivi din atmosferă pe care o emite o mașină medie într-un an. O altă estimare spune că un milion de acoperișuri acoperite cu astfel de țigle elimină 21 de milioane de tone de acești compuși din aer pe zi.

Cheia pentru noile acoperișuri este amestecul de dioxid de titan. Ei au pompat compuși nocivi de azot într-o „camera atmosferică” și au iradiat plăcile cu radiații ultraviolete, care au activat dioxidul de titan. În diferite probe, învelișul reactiv a fost îndepărtat de la 87 la 97 la sută. Substanțe dăunătoare. dioxid de titan. Inventatorii iau în considerare în prezent posibilitatea de a „păta” întreaga suprafață a clădirilor cu această substanță, inclusiv pereții și alte elemente arhitecturale.

În ciuda ciocnirii conceptelor despre clădirile rezidențiale, valul verde al reamenajării globale vrea să pătrundă mai mult în toate cartierele, peisajul și mediul. Astăzi folosește proiectarea computerizată de mediu, de ex. CAED(). Folosind practica PermaGIS (), puteți proiecta și crea ferme, ferme, sate, orașe și orașe cu auto-vindecare.

Print și tampoane

Nu numai domeniul de aplicare al designului se schimbă, ci și performanța. În martie 2017, a devenit cunoscut faptul că în Emiratele Arabe Unite plănuiesc să construiască primul zgârie-nori din lume creat folosind tehnologia de imprimare 3D. Planurile au fost anunțate de Cazza Construction, un startup din Dubai.

„Folosirea tehnologiei de imprimare 3D va reduce costurile de construcție cu 80%, va economisi până la 70% din timp și va reduce utilizarea forței de muncă cu 50%”, a declarat inginerul Munira Abdul Karim, directorul local al Departamentului de Implementare a Proiectelor de Dezvoltare a Infrastructurii. Anterior, autoritățile din Dubai au anunțat planuri pentru o strategie modernă de imprimare 3D, conform căreia până în 2030 toate clădirile din Dubai vor fi create folosind imprimarea 25D.

Deja în martie 2016, prima clădire de birouri construită folosind această tehnologie a fost construită în Dubai. Suprafața sa utilă era de 250 m.². Obiectul a fost creat în colaborare cu compania chineză Winsun, cunoscută pentru că este prima tipografie 3D. În toamna lui 2019, cea mai mare clădire imprimată 3D din lume a fost ridicată în Dubai (1).

1. Cea mai mare clădire imprimată 3D din lume din Dubai.

Primele clădiri rezidențiale cunoscute din lume pentru utilizare normală folosind această tehnică au fost construite cu aproximativ 5 ani mai devreme în China. Acest lucru a fost făcut de compania Winsun menționată mai sus. La acea vreme s-a construit o vilă cu două etaje și o clădire de locuințe cu mai multe etaje. Întregul proces de construcție a durat 17 zile și a fost un succes. Pentru imprimarea clădirii a fost folosit un amestec de beton, plastic și tencuială armată cu fibră de sticlă. Costul implementării s-a dovedit a fi de două ori mai mic decât prețul care ar fi fost cheltuit pentru construcția unei facilități similare folosind tehnologii tradiționale.

În martie 2017, compania americană Apis Cor a prezentat prima clădire rezidențială, care a fost construită în doar 24 de ore. Clădirea a fost construită în Stupino (regiunea Moscova). Elementele structurale nu au fost realizate în atelierul de producție. Imprimanta 3D le-a imprimat la șantier. Mai întâi, a fost creată o structură completă de perete. Imprimanta a ieșit apoi din clădire și a imprimat acoperișul, care a fost instalat de muncitori. Camerele nu necesitau tencuieli. Singurele elemente structurale create în afara șantierului au fost ușile și ferestrele. Suprafața casei tipărită de Apis Cor era mică - doar 38 mXNUMX.². Apis Cor raportează că costul total de construcție a fost de 10 USD. Cele mai mari cheltuieli au fost pentru achiziționarea de uși și ferestre. Apoi, informațiile despre proiectele realizate folosind tehnica de imprimare 3D au început să se înmulțească.

În plus, imprimarea nu este doar acasă. Primul din lume a fost instalat în Olanda în toamnă Pod de biciclete din beton imprimat 3D. Designul este rezultatul unei colaborări dintre Universitatea de Tehnologie din Eindhoven și compania de construcții BAM. Podul, sau mai degrabă pasarela peste râul Pelse Loup din Gemerte, are 8 m lungime și 3,5 m lățime. Trecerea a fost tipărită în segmente lungi de un metru asamblate la fața locului și așezate între doi stâlpi. Podul pietonal a fost tipărit și în Spania.

Tehnologia caselor tipărite 3D, pe lângă ritmul rapid de execuție și costul redus, oferă multe oportunități necunoscute până acum. Clădirile tipărite pot lua orice formă care este semnificativ diferită de cele construite prin metode tradiționale. Doar viabilitatea și confortul clădirilor pentru rezidenți este pusă în discuție. Tipografiile au apărut cu doar câțiva ani în urmă. Nimeni nu a efectuat încă examinări cu drepturi depline ale stării tehnice a tipografiilor pe termen lung.

În plus, tendința construcției modulare se dezvoltă. Visul clădirilor, fie că sunt rezidențiale sau comerciale, ușor de construit cu cărămizi, precum LEGO, nu își pierde din popularitate. Nu mai sunt elementele prefabricate și „dapa mare” care poate ne-au îndepărtat puțin de acest tip de tehnică. Apare un mod de gândire mai creativ care subliniază posibilitatea de a utiliza diferite configurații de blocuri de construcție.

Crearea de module-blocuri gata făcute la întreprinderile industriale, inclusiv utilizarea tehnologiei de imprimare 3D, pentru utilizare în construcții are avantaje destul de evidente. Nu este nevoie, de exemplu, de a colecta materiale pe șantier sau de a asigura drumuri pentru transportul lor pentru o lungă perioadă de timp. Fabricile sunt situate de obicei în apropierea nodurilor de transport, a terminalelor, a portului, ceea ce facilitează foarte mult transportul materialelor și reduce costurile. În plus, fabricile, spre deosebire de șantierele de construcții, pot continua să lucreze non-stop.

clădire modulară Salveaza timp. La fața locului, nu trebuie să așteptați finalizarea unei etape înainte de a începe următoarea. Pot fi realizate diferite elemente în locuri diferite, apoi livrate și asamblate conform planului și programului. Potrivit American Modular Institute, proiectele modulare sunt create cu 30-50 la sută. mai rapid decât cele tradiționale. Cantitatea de deșeuri din construcții este, de asemenea, redusă semnificativ, deoarece deșeurile din fabricile industriale pot fi reciclate. Producția de „cărămizi” la fabrici este, de asemenea, o calitate potențial mai ridicată a manoperei, deoarece. conditiile de productie sunt mai favorabile pentru aceasta decat „relieful” si siguranta mai mare a angajatilor, deoarece. atelierul este mai ușor de controlat și controlat decât șantierul în aer liber.

Cu toate acestea, construirea din blocuri impune noi cerințe, de exemplu, cu privire la acuratețea asamblarii. În acest tip de proiect, toate instalațiile electrice și hidraulice fac parte din modulele pliabile. La asamblare, firele sau canalele trebuie să se potrivească perfect, conectați imediat, ca „într-un singur clic”. Răspândirea unor astfel de metode va necesita, de asemenea, noi niveluri de standardizare.

Prin urmare, în această tehnică, importanța sistemelor precum BIM (engleză) - modelarea informațiilor despre clădiri și structuri, începe să crească. Un model este o reprezentare înregistrată digital a proprietăților fizice și funcționale ale unui obiect de clădire. Software-ul de proiectare asistată de calculator este utilizat pentru simulare. Modelul este creat folosind obiecte XNUMXD precum perete, tavan, acoperiș, tavan, fereastră, ușă, cărora li se atribuie parametrii corespunzători. Modificările aduse elementelor care compun modelul sunt reflectate în reprezentarea tridimensională a modelului, în listele de date geometrice și materiale.

Cu toate acestea, unele exemple dintre ele diminuează entuziasmul pentru clădirile prefabricate. Două etaje și jumătate, peste nouă metri pe zi - într-un asemenea ritm, conform anunțurilor zgomotoase, zgârie-nori Sky City din orașul chinez Changsha trebuia să se ridice. Înălțimea clădirii a fost de 838 de metri, adică cu 10 metri mai mult decât deținătorul recordului actual din Dubai, Burj Khalifa.

Acest ritm a fost anunțat de compania Broad Sustainable Building, care a construit obiectul din elemente prefabricate, care vor trebui conectate între ele doar la livrarea pe șantier. A durat doar patru luni pentru a pregăti singur prefabricatele. Cu toate acestea, din cauza problemelor de stabilitate structurală, lucrările au fost oprite la scurt timp după ce primele etaje au fost finalizate în iulie 2013.

Amestecarea stilurilor și a ideilor

Pe lângă clădirile înalte, despre care am scris de mai multe ori în MT, și lăsând deoparte numeroasele proiecte verzi pe care le-am descris, în secolul al XNUMX-lea sunt create o mulțime de proiecte arhitecturale foarte interesante. Mai jos sunt câteva modele interesante selectate.

De exemplu, în orașul francez Ouagny a fost creată o extraordinară sală de concerte Metaphone (2), pe care designerii de la biroul Herault Arnod Architectes au conceput-o ca un instrument muzical independent. Toate elementele structurale ale clădirii trebuie să se „armonizeze” în crearea și amplificarea efectelor acustice.

Cladirea este formata dintr-un cadru de beton negru. Suprafețele sunt acoperite cu diverse tipuri de materiale, de la oțel sau oțel Corten de înaltă calitate până la sticlă și lemn. Sunetul generat în interiorul sălii este transmis prin elemente structurale în holul clădirii și în exterior. Aici nu joacă doar acustica. Panourile vibratoare de perete sunt conectate prin fire și conduc la panoul de control. Muzica creată de Metaphone are și un caracter electro-acustic. Puteți „cânta” la acest instrument uriaș. Arhitecții l-au adus pe muzicianul Louis Dandrel pentru a crea această structură. Acoperișul clădirii este acoperit în mare parte cu panouri solare. Și chiar și ei servesc ca rezonatori.

Există multe alte clădiri moderne interesante și nu întotdeauna cunoscute. De exemplu, Linked Hybrid (3) este un complex de opt clădiri rezidențiale interconectate construite între 2003 și 2009 la Beijing. Complexele constau din opt clădiri interconectate cu 664 de apartamente. În pasajele dintre clădiri, situate între etajele al XII-lea și al XVIII-lea, se află, printre altele, o piscină, un club de fitness, o cafenea și o galerie. Complexul are fântâni adânci care oferă acces la izvoarele termale.

O altă structură nouă neobișnuită este Absolute World (4), constând din două zgârie-nori cu peste cincizeci de etaje din Mississauga, o suburbie a Toronto. Unghiul de rotație al clădirii ajunge la 206 de grade. Deși proiectul a fost planificat inițial ca un singur turn, camerele din proiectul inițial s-au vândut atât de repede încât a fost planificată oa doua clădire. Structura mai este numită și turnurile Marilyn Monroe.

4. Pace absolută în Toronto

Există destul de multe proiecte postmoderne interesante în lume care ies din cutii. de exemplu, sediul BMW Welt din Germania, Orașul Artelor și Științelor din Valencia, proiectat de celebrul Santiago Calatrava, Casa da Música din Porto sau Filarmonica Elbe din Hamburg. Iar sala de concerte Disney (5), deși proiectată de Frank Gehry în secolul al XX-lea, a fost creată în secolul al douăzeci și unu, amintind de celebrul Muzeu Guggenheim din Bilbao.

5. Disney Concert Hall - Los Angeles

În mod caracteristic, cele mai izbitoare diamante ale arhitecturii timpului nostru sunt create în mare parte în Asia, și nu în Europa sau America. Opera Zaha Hadid din Guangzhou (6) și Centrul Național Paula Andreu pentru Artele Spectacolului din Beijing (7) sunt doar câteva dintre numeroasele exemple grozave.

6. Opera din Guangzhou

7. Centrul Național pentru Artele Spectacolului - Beijing.

, săli de concerte și muzee. Creatorii din acest domeniu creează complexe și structuri întregi care sfidează definiția. Printre acestea se numără grădinile spectaculoase de lângă golf din Singapore (8) sau umbrela Metropol (9), construită din lemn de mesteacăn la aproape 30 de metri deasupra centrului Sevilla.

8. Gardens by the Bay - Singapore

9. Umbrela Metropol - Sevilla

Arhitecții amestecă stiluri, iar noile tehnologii de construcție le permit să facă mult mai mult atunci când vine vorba de crearea de solide și conexiuni. Priviți doar câteva proiecte de case moderne obișnuite (10, 11, 12, 13) pentru a vedea ce vă puteți permite și să vedeți în arhitectură astăzi.

10. Clădire de locuit secolul al XNUMX-lea I

11. Clădire de locuit secolul al XNUMX-lea II

12. Clădire de locuit secolul al XNUMX-lea III

13. Clădire de locuit secolul al XNUMX-lea IV