Tree Windschutz, San Francisco - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:16

Viele der großen öffentlichen Straßen von San Francisco sind derzeit Windkanäle, da die dynamischen Kräfte, die von der anderen Seite der Bucht hereinströmen, in enge, städtische Korridore geleitet werden. Da die Stadt weiterhin ein beispielloses städtisches und architektonisches Wachstum erfährt, meist vertikal, nehmen die Windgeschwindigkeiten und ihre Stärke nur noch zu, was es für einige Baumarten schwierig, wenn nicht unmöglich macht, auf Straßenebene zu wachsen - Wurzeln zu schlagen Teil des städtischen Umfelds. Bäume an Straßen, Parks und Freiflächen können diese dynamischen Windkräfte buchstäblich puffern, müssen aber auch durch starke Windkräfte ungehindert wachsen können. Derzeit reagiert die Stadt auf dieses Problem, indem sie dafür bezahlt, alte Bäume – bereits gewachsen – hereinzubringen oder sie buchstäblich zu binden. Da sich unsere natürlichen, dynamischen Wettermustersysteme mit der globalen Erwärmung immer stärker verändern, wird es umso wichtiger, dass unsere Stadtwälder, insbesondere unsere Straßenbaumsysteme, intelligent in der Stadt positioniert sind und die Gewissheit, dass einzelne Bäume in der Lage sein, vertikal zu wachsen, ohne den physischen Druck, der während kritischer Phasen ihres Wachstumszyklus auf sie ausgeübt wird.

Im Rahmen der Bemühungen, die Zahl der Anpflanzungen verschiedener Baumarten in der ganzen Stadt zu erhöhen und ihr Wohlergehen, insbesondere in der Jugend und im Wachstum, zu erhalten, schlage ich eine architektonische Lösung als eine Art Straßenbaummanagement vor - eine Baumpanzerung als Windschutzscheibe - im Wesentlichen ein Schild, der für eine kurze Dauer des Baumwachstumszyklus errichtet wird, um die darauf wirkenden dynamischen Windkräfte abzuschwächen. Der Bildschirm dient auch einem zusätzlichen Zweck, indem er auf diese oft übersehene städtische Infrastruktur aufmerksam macht.

Schritt 1: Intro: Warum eine Windschutzscheibe für einen Baum?

(Von der Planungsabteilung von San Francisco)

San Francisco war einst eine weitgehend baumlose Landschaft mit weitläufigem Grasland, Sanddünen und Feuchtgebieten. Heute wachsen fast 700.000 Bäume entlang der Straßen, Parks und Privatgrundstücke der Stadt. Von den stattlichen Palmen des Embarcadero bis hin zu den hohen Zypressen des Golden Gate Parks sind Bäume ein beliebtes Merkmal der Stadt und ein wichtiger Bestandteil der städtischen Infrastruktur.

Unser Stadtwald schafft eine begehbare, lebenswertere und nachhaltigere Stadt. Bäume und andere Vegetation reinigen unsere Luft und unser Wasser, schaffen grünere Nachbarschaften, beruhigen den Verkehr und verbessern die öffentliche Gesundheit, bieten Lebensraum für Wildtiere und absorbieren Treibhausgase. Der jährliche Nutzen von Bäumen in San Francisco wird auf über 100 Millionen US-Dollar geschätzt.

Bäume in San Francisco stehen vor einer Reihe von Herausforderungen. Historisch unterfinanziert und unzureichend gepflegt, ist die Baumkrone der Stadt eine der kleinsten aller Großstädte der Vereinigten Staaten. Mangelnde Finanzierung hat die Möglichkeiten der Stadt eingeschränkt, Straßenbäume zu pflanzen und zu pflegen. Die Instandhaltungsverantwortung wird zunehmend auf Grundstückseigentümer übertragen. In der Öffentlichkeit weithin unbeliebt, setzt dieser Ansatz Bäume einem weiteren Risiko für Vernachlässigung und potenzielle Gefahren aus.

Unser Stadtwald ist ein wertvolles Kapital im Wert von 1,7 Milliarden US-Dollar. Wie die öffentlichen Verkehrsmittel und die Kanalisation braucht er einen langfristigen Plan, um seine Gesundheit und Langlebigkeit zu gewährleisten.

Schritt 2: Aktuelle Baumpanzerungstrends

Bei der Transplantation von Bäumen von der Farm auf den Bürgersteig wird der Baum spezifiziert, gekauft - der Londoner Planetree ist der häufigste - und an den Standort oder in die Nähe geliefert, wo er bei der Planung der Genehmigungen darauf wartet, gepflanzt zu werden.

Baumpanzerungsempfehlungen der Freunde des Stadtwaldes zeigen dieses Bild (oben) von Baumpfählen, die gekreuzt und aus Holz gefertigt sind. Die städtische Version der Baumpanzerung gegen den Wind besteht darin, Metallrohre zu verwenden, die mit einem Kragen oder einer Reihe von Kragen in den Boden getrieben oder verankert werden, die den Baum umwickeln und verhindern, dass er sich während anhaltender und / oder starker Wind. Diese vertikalen Rohre werden oft in Verbindung mit zylindrischen Metallzauneinfassungen oder extrudierten Manschetten verwendet, die ebenfalls in den Boden getrieben oder am Gehweg oder am Baumpflanzbereich befestigt werden.

Schritt 3: Verbesserungen des Bürgersteigs

Der Baumtyp London Platane wird als der bevorzugte Baumtyp für städtische Gehweginfrastruktur spezifiziert, da er sehr schnell wächst und sowohl herzhaft als auch widerstandsfähig ist - er hat einen extrem anpassungsfähigen Temperaturbereich und kann fast überall wachsen. Die Schatten, die von seinem Blätterdach erzeugt werden, sind voll von gesprenkeltem Sonnenlicht.

Die Lorbeerfeige und die Chinesische Banyon (wie oben gezeigt), dichte Schattenbäume, wurden früher als üblicher Gehwegbaumtyp bezeichnet, aber sobald sie ausgewachsen sind, wirft ihr Baldachin einen fast undurchdringlichen Schatten, manchmal die gesamte Breite des Bürgersteigs, wo weder künstliche oder natürliches Licht durchdringen kann. Dies ist für die Stadt aufgrund von Sicherheits- und Beleuchtungsproblemen zu einem Problem geworden.

Der physische Abstand der Bäume entlang des Bürgersteigs ist auch ein Ergebnis dieses Schattenphänomens und damit verbundener Sicherheitsprobleme, jedoch ist diese lineare Trennung der Bäume mit Kosten verbunden, da Bäume normalerweise besser abschneiden, wenn sie in Gruppen oder in einem Hain wachsen. Je dichter die Bäume sind, desto größer ist die Chance, dass sie reifen und ihre eigene Widerstandsfähigkeit gegen anhaltenden Winddruck erhöhen - wenn sie isoliert sind, wie jeder Baum, wenn er in einer linearen Gehwegkonfiguration gepflanzt wird, sind sie allein gegen der Wind.

Schritt 4: Bäume und Architektur

Architektur hat und hat eine enge Beziehung zu Bäumen. Alle säulenförmigen Strukturen sind Bäumen zu Dank verpflichtet, und von unseren ersten additiven Strukturen an, nachdem wir von subtraktiven Räumen wie Höhlen zu anderen Arten von Unterständen wie Jurten und Tipis gewechselt waren, war es die Verwendung von Bäumen und ihren Teilen, die Wir haben Schutz vor den Elementen geschaffen.

Laugiers Essay on Architecture aus dem Jahr 1753 zeigt eine Illustration von Bäumen als Architektur und Natur gleichzeitig und ist formal und performativ interessant im Vergleich zu Viollet-le-Ducs Illustration aus dem Jahr 1875, in der die Ingenieurskunst authentisch ist. Bemerkenswert ist, dass le-Ducs Interesse an der gotischen Architektur und ihre formale Übersetzung auf das neue Material dieser Zeit – Gusseisen – die textilen Kunstreflexionen der vielen komplexen, auf Krümmungen basierenden Geometrien in der gotischen Architektur widerspiegelt. Abbildungen von Mauerwerk – und insbesondere linsenförmige Geometrien – werden in Form von Baumbindung oder Plissierung gezeigt, im Wesentlichen dem Zusammenbinden einzelner Bäumchenglieder, um neue Geometrien zu schaffen. Dieser Übersetzungsakt ist für mich von großem Interesse, ebenso wie die Räumlichkeit und formale Komplexität, die in jedem obigen Beispiel von Lancet über Ogee bis Trefoil zu finden ist.

Schritt 5: Generative Diagramme

Hier sind eine Reihe von einzigartigen topologischen Oberflächenstudien, die in Autodesk Maya mit Verformungswerkzeugen (Twist usw.) seine Basis, wo sich das Wurzelsystem befindet, schlank entlang der Länge, wo sich der Stamm befindet, und voluminös an der Spitze, wo sich das Blätterdach und die Zweige befinden. Sich selbst schneidende singuläre Oberflächenstudien, im Wesentlichen "Blebs", wurden in dem Versuch durchgeführt, eine unmittelbare Struktur für eine singuläre Oberfläche zu schaffen, die selbsttragend und völlig unabhängig vom Baum ist; siehe Rene Thoms Katastrophenset. Diese mimetischen Bäume wurden in triangulierte Rahmen umgewandelt, nachdem die NURBS-Oberfläche in ein polygonales Netz mit einer dimensionalen Dicke umgewandelt wurde.

Als nächstes erstellte ich eine generische Kachel, die vielleicht dem Blatt- oder Rindenelement eines Baumes ähnelt, und befüllte Komponenten, die die Knoten der einzelnen Oberflächen bilden. Dieser digitale Prozess führte zu der Annahme, dass ein polygonaler Rahmen, der von einer sich selbst schneidenden singulären Oberfläche abgeleitet ist - eine "selbstähnliche Struktur" - eine Reihe von Kacheln oder Zellkomponenten ansammeln könnte, um die Menge der Windströmung zu kontrollieren und durch die Oberflächen.

Als nächstes wurde eine letzte Reihe von volumetrischen "Kelch"-Studien unter Verwendung von McNeels Rhino mit sowohl einer singulären Baumform als auch einer Cluster-Organisation oder Wäldchenbildung, im Wesentlichen einer kleinen Gruppe von Bäumen, durchgeführt. Die Form wurde direkt von Karl Weierstrass Maquette de la Function von 1952 inspiriert, mit topologischen Krümmungsgraden, die sich von 1 Grad zu 3 Grad (und wieder zurück) verschieben. Die sich selbst schneidenden Oberflächentopologien wurden während dieser letzten Studie vollständig entfernt, die als Designsystem mehrere Konfigurationen ermöglicht – für jeden Baum könnte es eine vierseitige Windschutzscheibe oder Figur – den Kelch – oder einen einzelnen geben -seitige Windschutzscheibe - im Wesentlichen könnte eine der vier Seiten aus dieser Abbildung und jede dieser Konfigurationen (x1 oder x4 Seiten, pro) wiederholt werden.

Schritt 6: 3D-Modellierung - Modulationen & Verfeinerung

Schritt 7: Komponentenpopulation V1

Schritt 8: Zell-(Komponenten-)System - Taxonomie-Entwicklung

Die Zelle kann man sich in diesem Fall materiell wie eine Fliese vorstellen – eine Keramikfliese.

Schritt 9: Zellen-(Komponenten-)System - Muster 3dprints

Schritt 10: Zell-(Komponenten-)System - Proportionen

Schritt 11: Komponentenpopulation V2 - Verfeinerung, Tangenten, alternative Systeme

Schritt 12: Windanalyse - Leistung

Für die Seitenstraßen der Stadt, die am stärksten durch konstanten Winddruck aus dem Wasser der Bucht belastet sind, habe ich mehrere Orte entlang des Embarcadero und in der Market Street zwischen der 4. und 11. Straße identifiziert.

Schritt 13: Materialforschung - Titandioxidbeschichtete Keramiken

Schritt 14: Prototyping - 3dprinting V1

Schritt 15: Prototyping: Entfalten (3d zu 2d), Laserschneiden

Schritt 16: Prototyping: Entfalten (3d zu 2d), Omax Wasserstrahlschneiden

Schritt 17: Komponentenpopulation V3 - Aperiodische und gespiegelte Kacheloperationen

Schritt 18: 3dmodels - Stadt, Straße & Xfrog

Schritt 19: Budget, vorgeschlagen

Schritt 20: Prototyping - 3dprinting V2

Schritt 21: Struktur

Schritt 22: Prototyping: Entfalten (3d zu 2d), Omax Wasserstrahlschneiden V2

Schritt 23: Prototyping: Montage & Schweißen

Schritt 24: Installation