Fantasi og grøn orientering

Arkitektur, konstruktion, strukturer på gaderne i vores byer og landsbyer har altid været det mest visuelle udstillingsvindue for den nuværende teknologi og teknologi. Hvad er et udstillingsvindue fra det XNUMX. århundrede?

I dag er det svært at tale om én dominerende stil eller retning. Måske er dette et meget generelt træk forpligtelse til øko-stil design, men forstås anderledes, og nogle gange er det, nogle betragter som grønne projekter, endda anti-øko for andre. Så der er ingen klarhed selv i den mest magtfulde arkitektoniske bevægelse.

Det taler man ofte om. Ifølge World Green Building Council udgør den energi, der kræves til at opføre og drive bygninger, næsten 40 procent af det samlede beløb. den globale kuldioxidemission er større end alle biler, fly og andre køretøjer i verden.

Hvis cementindustrien var en regering, ville den være den tredjestørste kilde til CO-emissioner.₂ omkring Kina og USA. Beton, det mest udbredte menneskeskabte materiale, har forbløffende høje emissioner: Produktionen og brugen af ​​en kubikmeter producerer nok kuldioxid til at fylde et helt enfamiliehus.

Grønne designere leder stadig efter løsninger, der er mere harmoniske med det naturlige miljø end traditionelle metoder, med den lavest mulige CO-udledning og binding₂.

Designerhuse lavet af kork eller tørrede svampe. Der er flere og flere opfindelser, der involverer at opfange kuldioxid og binde det til andre materialer, såsom de mursten, de er lavet af. øko-huse. Det ser dog ud til, at en mere realistisk og overbevisende mulighed er Cross Laminated Timber (CLT), en type industriel krydsfiner med tykke lag tømmer limet sammen i rette vinkler for ekstra styrke.

Selvom CLT fælder træer, bruger den en lille del af det kulstof, der udledes af cement og kan erstatte stål i lave og mellemstore bygninger (og da træer absorberer CO₂ fra atmosfæren kan træ have en positiv kulstofbalance). Verdens højeste CLT-bygning blev for nylig bygget i Norge., er et blandet brug, bolig- og hoteldistrikt. 85 m høj og 18 etager høj, elegant udført i lokal gran, fremstår det som et sandt alternativ til beton- og stålkonstruktioner. Vi viede en omfattende rapport, offentliggjort i MT for et år siden, til evige træstrukturer og CLT.

Grøn hylde projekter

Fed "grønne" projekter og koncepter, ivrigt offentliggjort i medierne, lyder nogle gange ret radikale og fantastiske. Faktisk, før vi ser fremtidens biobyer, vil der blive bygget flere og flere bygninger, der ligner det nye Apple-campus i Californien. Hele 80 procent af området omkring det cirkulære område, der ligner et UFO-køretøj, er blevet omdannet til en park.

Apple hyrede universitetstræeksperter til at plante unikke arter i området. Campus er bygget i harmoni med miljøet, også hvad angår bygningernes højde. Alle bygninger må ikke være højere end fire etager. Selvom hovedbygningen burde være dominerende i størrelse, vil den faktisk ikke dominere skyskraberen. Campus har en backup-strømkilde, som ifølge Steve Jobs selv på sigt vil blive hovedkilden, som Apple har til hensigt generere solenergisom vil være renere og billigere end fra netværket og bruge sidstnævnte som backup-mulighed.

I foråret 2015 introducerer Google også Eco Shelf Project med et nyt hovedkvarterdesign i Mountain View, Californien. Designet af det nye Google-campus er udviklet af to arkitekter - Bjarke Ingels og Thomas Heatherwick. Det omfatter boligkontorbygninger med gennemsigtige kupler, cykelstier, omfattende grønne områder og bevægelige gangbroer. Uden tvivl er Googles projekt også et svar på Apples Campus 2.

Enkeltbygninger er bestemt ikke nok for mange moderne designere. De vil bygge og genopbygge hele kvarterer og byer grønne. Vincent Callebaut, en fransk arkitekt og byplanlægger, demonstrerede et projekt, der skal transformere Paris til en grøn og smart by i fremtiden.

Konceptet, som Callebaut-studiet kalder "Smart City", er at kombinere et moderigtigt "grønt" koncept med banebrydende teknologiske løsninger. Planen er at forvandle den lyse by til en venlig by, i harmoni med naturen, samtidig med at dens historiske elementer bevares.

Vincent Callebauts gengivelser er fulde af "grønne bygninger" ved hjælp af passiv energiteknologi, fuld vandgenbrug, grønne vægge og haver selv på de højeste etager. Væggene i bygninger lavet af honeycomb-elementer er helt sikkert ansvarlige for at generere energi fra sollys. Denne energi bruges så primært til at producere biobrændstoffer. Grønne skyskrabere de skal kombinere bolig- og erhvervsfunktioner, hvilket skal mindske behovet for pendling og frigøre gaderne for overskydende trafik.

Det er værd at huske på, at den grønne tankegang i arkitekturen også er stærkt fremmet af moderne myndigheder og etablerede love. for eksempel i Frankrig har en lov om tagbeklædning været i kraft siden 2015. Fra nu af skal tagene på nyopførte erhvervsbygninger ellers delvist dækkes af grønt. Dette skulle hjælpe med at isolere bygningen, hvilket resulterer i lavere varmeomkostninger om vinteren og afkøling om sommeren, øget biodiversitet, reducerede afstrømningsproblemer ved at tilbageholde noget regnvand og støjkontrol. Frankrig er ikke det første land, der indfører en politik for grønt tag. Sådanne skridt er allerede taget i Canada og libanesiske Beirut.

Arkitekter forsøger at bringe naturen tilbage til byerne. At kombinere levende organismers egenskaber med vores opfindsomhed kan udviske grænsen mellem naturligt og kunstigt. Og vores liv vil ændre sig til det bedre. Pionerer leder efter måder at rive de vægge, vi har indhegnet af, ned og erstatte dem med "levende vægge" dækket af jord og vegetation og glaskonstruktioner fyldt med alger. Således kunne de bruges til at omdanne gasser og producere energi. Selv de enkleste biologiske systemer kan absorbere regnvand, understøtte forskellige former for liv, fange forurenende stoffer og regulere lufttemperaturen.

Form følger miljøet

Radikale økoprojekter er stadig for det meste kuriositeter. Virkeligheden i moderne byggeri er, at der lægges vægt på energieffektiviteten af ​​bygningskonstruktionerne, der opføres, så de opfylder de højeste krav både med hensyn til økonomi og drift. Dette er en dobbelt "øko" - økologi og økonomi. Energieffektive bygninger er kendetegnet ved kompakte boliger, hvor risikoen for kuldebroer og dermed varmetab minimeres. Dette er vigtigt med hensyn til at opnå gode minimumsparametre i forhold til arealet af eksterne skillevægge, som tages i betragtning sammen med gulvet på jorden, til det samlede opvarmede volumen.

I maj 2019 offentliggjorde en gruppe britiske arkitektfirmaer kaldet "Architects Declare" et manifest, der sammen med beskedne krav (minimering af byggeaffald, styring af energiforbrug) indeholder mere ambitiøse antagelser, såsom at minimere "liv". cyklus” - på mængden af ​​CO₂ nødvendigt at producere beton eller brudsten til nedrivningsenergi. Et forslag, der var særligt kontroversielt i en branche, der var vant til at skille sig af med gamle bygninger og starte forfra, var det eksisterende strukturer bør ændres og moderniseres i stedet for at rives ned.

Men som mange har påpeget, er der reelt ingen konsensus om, hvad "bæredygtig" arkitektur og byggeri egentlig betyder. Når vi dykker dybere ned i diskussioner om dette emne, befinder vi os uundgåeligt i en labyrint af meninger og fortolkninger. Nogle vil argumentere for en tilbagevenden til århundreder gamle byggematerialer som en blanding af jord og halm, andre vil pege på bygninger som et luksushotel i Amsterdam, bygget delvist af genvundet beton og med en "intelligent" facade, der styrer den indre temperatur . som et eksempel på den rigtige vej.

For nogle er en bæredygtig bygning en, der lever i harmoni med sit miljø, ved at bruge lokale materialer, træ, mørtel med sand udbrudt lokalt, lokale sten. For andre er der ingen øko-arkitektur uden solpaneler og jordvarme. Eksperter spørger, om bæredygtige bygninger skal være bæredygtige for at maksimere den nødvendige energi til at bygge dem, eller om de gradvist skal nedbrydes biologisk, når efterspørgslen efter dem forsvinder.

Pioneren inden for øko-design inden for arkitektur og byggeri er den berømte arkitekt Frank Lloyd Wright, som i 60'erne gik ind for design, der opstår og fungerer i harmoni med miljøet, og det materielle udtryk for disse forhåbninger var den berømte kaskadevilla designet i Pennsylvania. Det var dog først i XNUMXs, at arkitekter begyndte at tænke mere på, hvordan man designer i harmoni med naturen i stedet for at prøve at mestre det. I stedet for det modernistiske princip om "form følger funktion" foreslog den norske arkitekt Kjetil Tredal Thorsen et nyt slogan: "form følger miljøet."

I begyndelsen af ​​90'erne skabte Wolfgang Feist, professor ved universitetet i Innsbruck, konceptet "passivhuset", et passivhus, der spredte sig over hele det europæiske kontinent i mange år, selvom det ikke kan siges, at det var masseproduceret. . Det handler om at gøre bygninger "passive" ved at mindske deres afhængighed af "aktive" energikrævende varme- og kølesystemer og i stedet udnytte solen, beboernes kropsvarme og endda den varme, som apparater afgiver bedre. En prototype lejlighedsbygning blev bygget i Darmstadt, Tyskland i 1991. Feist og hans familie var blandt de første beboere.

I passivbygninger er der lagt vægt på perfekt isolering. Dette er en omhyggeligt designet termisk emballage, så tæt som muligt, med en indvendig temperatur reguleret af indbygget luftventilation og varmegenvindingssystemer. De bedste passive designs reducerer de gennemsnitlige varmeregninger med 95 %, hvilket reducerer emissionerne markant. Højere byggeomkostninger opvejes af lavere driftsomkostninger.

Mange miljøbevidste arkitekter er dog alvorligt i tvivl om, hvorvidt Passivhus er et grønt tænkende projekt. Hvis målet er at forblive i harmoni med miljøet, hvorfor så bygge et lufttæt lukket rum med tredobbelte vinduer, hvor åbning af vinduerne for at høre fuglesang forstyrrer strømmen af ​​energi i bygningen? Derudover giver standarder for passiv arkitektur hovedsageligt mening i klimaer, hvor vintrene er ret kolde og somrene nogle gange er varme, såsom i Centraleuropa, Skandinavien. I modsætning hertil giver det meget mindre mening i Storbritannien, som har et maritimt tempereret klima.

Og hvis ikke kun derhjemme at spare energi, men også for eksempel at rense luften? Forskere ved University of California, Riverside har testet en ny type tagshingel, som de siger kan kemisk ødelægge den samme mængde skadelige nitrogenoxider i atmosfæren, som en gennemsnitlig bil udsender på et år. Et andet skøn tyder på, at en million tage dækket med disse tegl fjerner 21 millioner tons af disse forbindelser fra luften om dagen.

Nøglen til et nyt tag er tilføjelsen af ​​titaniumdioxid. De pumpede skadelige nitrogenforbindelser ind i et "atmosfærisk kammer" og bestrålede fliserne med ultraviolet stråling, som aktiverede titaniumdioxid. I forskellige prøver blev den reaktive belægning fjernet fra 87 til 97 procent. skadelige stoffer. titandioxid. Opfinderne overvejer i øjeblikket muligheden for at "male" hele overfladen af ​​bygninger, inklusive vægge og andre arkitektoniske elementer, med dette stof.

På trods af begrebssammenstødet om boligbyggerier ønsker den grønne bølge af global ombygning at trænge længere ind i alle kvarterer, landskaber og miljøer. I dag bruger han computeriseret miljødesign, dvs. CAED(). Ved at bruge PermaGIS () praksis kan du designe og skabe selvregenererende gårde, gårde, landsbyer, byer og byer.

Print og puder

Ikke kun designlandskabet ændrer sig, men det samme er produktiviteten. I marts 2017 blev det kendt, at De Forenede Arabiske Emirater planlægger at bygge verdens første skyskraber skabt ved hjælp af 3D-printteknologi. Planerne blev annonceret af Cazza Construction, en Dubai-baseret startup.

"Brugen af ​​3D-printteknologi vil reducere byggeomkostningerne med 80 procent, spare op til 70 procent af tiden og reducere brugen af ​​arbejdskraft med 50 procent," sagde ingeniør Munira Abdul Karim, lokal direktør for Infrastructure Development Project Implementation Department. Dubais myndigheder har tidligere annonceret planer for en avanceret 3D-printstrategi, der vil se alle bygninger i Dubai bygget med 2030D-print i 25.

Allerede i marts 2016 blev den første kontorbygning bygget ved hjælp af denne teknologi bygget i Dubai. Dets brugsareal var 250 m.². Objektet er skabt i samarbejde med det kinesiske firma Winsun, kendt for det første 3D-printerhus. I efteråret 2019 blev verdens største bygning med 3D-printteknologi opført i Dubai (1).

1. Verdens største bygning bygget ved hjælp af 3D-printteknologi i Dubai.

Verdens første kendte boligbyggeri til normal brug ved hjælp af denne teknik blev bygget cirka 5 år tidligere i Kina. Dette blev gjort af førnævnte firma Winsun. På det tidspunkt blev der bygget en villa i to etager og et boligbyggeri i flere etager. Hele byggeprocessen tog 17 dage og var en stor succes. En blanding af beton, plast og glasfiberarmeret gips blev brugt til at printe bygningen. Omkostningerne ved implementering viste sig at være to gange lavere end den pris, der ville være blevet brugt på opførelsen af ​​et lignende anlæg ved hjælp af traditionelle teknologier.

I marts 2017 præsenterede det amerikanske firma Apis Cor det første boligbyggeri, som blev bygget på kun 24 timer. Bygningen blev bygget i Stupino (Moskva-regionen). De strukturelle elementer blev ikke fremstillet i produktionsværkstedet. En 3D-printer printede dem på byggepladsen. Først blev den komplette vægstruktur skabt. Printeren forlod derefter bygningen og printede taget, som arbejderne installerede. Værelserne krævede ikke pudsning. De eneste strukturelle elementer skabt off-site var døre og vinduer. Husets areal trykt af Apis Cor var lille - kun 38 mXNUMX.². Apis Cor rapporterer, at de samlede byggeomkostninger var $10 3. Den største udgift var indkøb af døre og vinduer. Så begyndte information om projekter lavet ved hjælp af XNUMXD-udskrivningsteknikken at formere sig.

Derudover er udskrivning ikke kun hjemme. Den første i verden blev installeret i Holland i efteråret 3D Printet Beton Cykelbro. Designet er resultatet af et samarbejde mellem Technical University of Eindhoven og byggefirmaet BAM. Broen, eller mere præcist fodgængerbroen over Pelše Lup-floden i Gemert, er 8 m lang og 3,5 m bred. Overgangen blev printet i én meter lange segmenter, samlet på stedet og placeret mellem to understøtninger. Fodgængerbroen blev også trykt i Spanien.

Teknologien i 3D-printede huse byder udover det hurtige udførelsestempo og lave omkostninger mange hidtil ukendte muligheder. Trykte bygninger kan antage enhver form, væsentligt anderledes end dem, der er konstrueret ved hjælp af traditionelle metoder. Det eneste spørgsmål er bygningernes levedygtighed og komfort for beboerne. Trykkerier dukkede op for kun få år siden. Ingen har endnu foretaget fuldstændige undersøgelser af den tekniske tilstand af langtidstrykkerier.

Derudover er trenden med modulopbygning under udvikling. Drømmen om bygninger, hvad enten det er boliger eller kommercielle bygninger, der let kan bygges af klodser som LEGO, er fortsat populær. Det er ikke længere de præfabrikerede stykker og den "store plade", der kan have afskrækket os en lille smule fra denne type teknik. En mere kreativ måde at tænke på er ved at opstå, der understreger muligheden for at bruge forskellige konfigurationer af byggeklodser.

Oprettelsen af ​​færdige modulblokke i industrivirksomheder, herunder ved hjælp af 3D-printteknologi, til brug i byggeriet har indlysende fordele. Der er for eksempel ikke behov for at indsamle materialer på en byggeplads eller at sørge for langsigtede veje til deres transport. Fabrikker er normalt placeret i nærheden af ​​transportknudepunkter, terminaler og havne, hvilket i høj grad letter transporten af ​​materialer og reducerer omkostningerne. Derudover kan der på fabrikker, i modsætning til byggepladser, arbejdes hele døgnet rundt.

Modulær bygning sparer tid. På stedet behøver du ikke vente på, at en fase er færdig, før du starter den næste. Forskellige varer kan fremstilles forskellige steder, derefter leveres og samles efter plan og tidsplan. Ifølge American Modular Construction Institute bygges projekter mellem 30 og 50 procent modulære. hurtigere end traditionelle. Mængden af ​​affald i byggeriet reduceres også markant, da affald fra industrianlæg kan genanvendes. Produktionen af ​​"mursten" på fabrikker betyder også en potentielt højere kvalitet af håndværket, pga produktionsforholdene er mere gunstige herfor end ”aflastning” og større sikkerhed for medarbejderne, pga et værksted er nemmere at overvåge og kontrollere end et plein air byggeplads.

Men at bygge med klodser stiller nye krav, for eksempel til monteringsnøjagtighed. I denne type projekt er alle elektriske og hydrauliske installationer en del af foldbare moduler. Ved montering skal ledningerne eller kanalerne matche perfekt og forbindes med det samme, som med et enkelt klik. Udbredelsen af ​​sådanne metoder vil også kræve nye niveauer af standardisering.

Derfor begynder betydningen af ​​systemer som BIM (engelsk) - modellering af information om bygninger og strukturer - i denne metodik at stige. En model er en digitalt optaget repræsentation af et byggeprojekts fysiske og funktionelle egenskaber. Computerstøttet designsoftware bruges til modellering. Modellen er skabt ved hjælp af tredimensionelle objekter som væg, loft, tag, loft, vindue, dør, som tildeles de relevante parametre. Ændringer i de elementer, der udgør modellen, afspejles i den tredimensionelle repræsentation af modellen, i lister over geometriske og materialedata.

Nogle eksempler på dem dæmper dog begejstringen for præfabrikerede bygninger. To en halv etage, over ni meter om dagen - med denne hastighed, ifølge højlydte meddelelser, skulle Sky City-skyskraberen i den kinesiske by Changsha rejse sig. Bygningens højde var 838 meter, hvilket er 10 meter mere end den nuværende Dubai-rekordholder, Burj Khalifa.

Sådan lyder tempoet fra firmaet Broad Sustainable Building, som byggede anlægget af præfabrikerede elementer, der først skal forbindes med hinanden ved levering til byggepladsen. Alene forberedelsen af ​​præfabrikkerne tog kun fire måneder. Men på grund af bekymringer om strukturens stabilitet, blev arbejdet standset kort efter, at de første etager stod færdige i juli 2013.

Blande stilarter og ideer

Ud over højhusene, som vi har skrevet om mere end én gang i MT, og ser man bort fra de mange grønne projekter, vi har beskrevet, bliver der skabt mange flere meget interessante arkitektoniske projekter i det XNUMX. århundrede. Nedenfor er nogle udvalgte interessante designs.

For eksempel blev der i den franske by Oigny skabt en ekstraordinær koncertsal Metaphone (2), som designere fra Herault Arnod Architectes bureau udtænkte som et selvstændigt musikinstrument. Alle elementer i bygningens struktur skal "harmonisere" i at skabe og forstærke akustiske effekter.

Bygningen består af en sort betonramme. Overfladerne er beklædt med forskellige typer materialer, fra stål eller cortenstål af høj kvalitet til glas og træ. Lyd genereret inde i hallen transmitteres gennem strukturelle elementer ind i bygningens lobby og ud. Det er ikke kun akustikken, der spiller her. Vibrerende vægpaneler er forbundet med ledninger og fører til et kontrolpanel. Musikken skabt af Metaphone er også af elektroakustisk karakter. Du kan "spille" dette enorme instrument. Arkitekterne fik musikeren Louis Dandrel til at skabe strukturen. Bygningens tag er stort set dækket af solpaneler. Og selv de tjener som resonatorer.

Der er mange andre interessante og ikke altid kendte moderne bygninger. For eksempel er Linked Hybrid (3) et kompleks af otte indbyrdes forbundne beboelsesbygninger bygget mellem 2003 og 2009 i Beijing. Komplekserne består af otte sammenhængende bygninger med 664 lejligheder. I gangene mellem bygningerne, der ligger mellem tolvte og attende etage, er der blandt andet svømmehal, fitnessklub, cafe og galleri. Komplekset har dybe brønde, der giver adgang til termiske kilder.

En anden usædvanlig ny struktur er Absolute World (4), der består af to mere end halvtreds etager høje skyskrabere i Mississauga, en forstad til Toronto. Bygningens rotationsvinkel når 206 grader. Selvom projektet oprindeligt var planlagt som et enkelt tårn, blev værelserne i det oprindelige projekt udsolgt så hurtigt, at der var planlagt en anden bygning. Strukturen kaldes også Marilyn Monroe Towers.

4. Absolut fred i Toronto

Der er en del interessante postmoderne projekter i verden, der falder ud af boksen. for eksempel BMW Welts hovedkvarter i Tyskland, Kunst- og Videnskabsbyen i Valencia, designet af det berømte Santiago Calatrava, Casa da Música i Porto eller Elbphilharmonie i Hamborg. Og Disney Concert Hall (5), selvom designet af Frank Gehry i det tyvende århundrede, blev skabt i det enogtyvende, som minder om det berømte Guggenheim Museum i Bilbao.

5. Disney Concert Hall - Los Angeles

Det er sigende, at vor tids lyseste arkitektoniske perler stort set er skabt i Asien, ikke i Europa eller Amerika. Zaha Hadid Opera House i Guangzhou (6) og Paula Andreu National Center for Performing Arts i Beijing (7) er blot nogle få af mange gode eksempler.

6. Guangzhou Operahus

7. Nationalt Center for Scenekunst - Beijing.

, koncertsale og museer. Skabere i dette område skaber hele komplekser og strukturer, der trodser definition. Disse omfatter de imponerende Gardens by the Bay i Singapore (8) eller Metropole-paraplyen (9), bygget af birketræ næsten 30 meter over centrum af Sevilla.

8. Gardens by the Bay - Singapore

9. Metropol Paraply - Sevilla

Arkitekter blander stilarter, og nye byggeteknologier giver dem mulighed for at gøre meget mere, når det kommer til at skabe solide og forbindelser. Bare se på et par designs af almindelige moderne huse (10, 11, 12, 13) for at se, hvad du har råd til og se inden for arkitektur i dag.

10. Boligbygning fra det XNUMX. århundrede I

11. Boligbygning fra det XNUMX. århundrede II

12. Boligbygning fra det XNUMX. århundrede III

13. Boligbygning fra det XNUMX. århundrede IV