กระจกบังลมต้นไม้ ซานฟรานซิสโก: 25 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

พื้นที่สาธารณะบนถนนสายหลักหลายแห่งในซานฟรานซิสโกเป็นอุโมงค์ลม เนื่องจากกองกำลังพลวัตที่พัดมาจากอีกฟากอ่าวจะไหลลงสู่ทางเดินแคบๆ ในเมือง ในขณะที่เมืองยังคงประสบกับการเติบโตของเมืองและสถาปัตยกรรมที่ไม่มีใครเทียบได้ ส่วนใหญ่ในแนวตั้ง ความเร็วลมและกำลังของลมเพิ่มขึ้นเพียงความเข้มเท่านั้น ทำให้ต้นไม้บางชนิดเติบโตในระดับถนนได้ยาก ส่วนหนึ่งของสภาพแวดล้อมในเมือง ต้นไม้ที่ตั้งอยู่ตามถนน สวนสาธารณะ และพื้นที่เปิดโล่งสามารถกันแรงลมไดนามิกเหล่านี้ได้อย่างแท้จริง อย่างไรก็ตาม ต้นไม้เหล่านี้จำเป็นต้องสามารถเติบโตได้โดยไม่มีแรงลมมาขัดขวาง ในปัจจุบัน ทางเมืองตอบสนองต่อปัญหานี้คือต้องจ่ายเงินเพื่อนำต้นไม้ที่โตแล้วหรือมัดไว้ตามตัวอักษร เนื่องจากระบบรูปแบบสภาพอากาศที่เป็นธรรมชาติและพลวัตของเรายังคงไหลไปเรื่อย ๆ กับภาวะโลกร้อน ป่าในเมืองของเราจึงมีความสำคัญมากขึ้น โดยเฉพาะระบบต้นไม้ริมถนน ที่จะต้องมีการจัดวางตำแหน่งอย่างชาญฉลาดภายในเมือง ควบคู่ไปกับความมั่นใจว่าต้นไม้แต่ละต้นจะ สามารถเติบโตในแนวดิ่งโดยปราศจากแรงกดดันทางกายภาพที่ใช้กับพวกมันตลอดช่วงวิกฤตของวงจรการเติบโต

ส่วนหนึ่งของความพยายามที่จะเพิ่มจำนวนการปลูกต้นไม้ชนิดต่างๆ ทั่วเมือง และรักษาความเป็นอยู่ที่ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อยังเล็กและเติบโต ข้าพเจ้าขอเสนอวิธีแก้ปัญหาทางสถาปัตยกรรมในการจัดการต้นไม้ริมถนนแบบหนึ่ง - การหุ้มเกราะต้นไม้ ที่บังลม-โดยพื้นฐานแล้ว เกราะป้องกันที่สร้างขึ้นในช่วงระยะเวลาสั้นๆ ของวัฏจักรการเติบโตของต้นไม้ เพื่อลดแรงลมแบบไดนามิกที่ตราไว้บนกระจกบังลม หน้าจอยังมีจุดประสงค์เพิ่มเติมเพื่อดึงดูดความสนใจไปที่โครงสร้างพื้นฐานในเมืองที่มักถูกมองข้ามนี้

ขั้นตอนที่ 1: บทนำ: ทำไมต้องเป็นกระจกบังลมสำหรับต้นไม้

(จากแผนกวางแผนซานฟรานซิสโก)

ซานฟรานซิสโกเคยเป็นภูมิประเทศที่ไม่มีต้นไม้เป็นส่วนใหญ่ซึ่งมีทุ่งหญ้ากว้างใหญ่ เนินทราย และพื้นที่ชุ่มน้ำ ทุกวันนี้ ต้นไม้เกือบ 700,000 ต้นเติบโตตามถนน สวนสาธารณะ และทรัพย์สินส่วนตัวของเมือง ตั้งแต่ต้นปาล์มอันโอ่อ่าของเอ็มบาร์กาเดโรไปจนถึงต้นไซเปรสสูงของอุทยานโกลเดนเกต ต้นไม้เป็นจุดเด่นของเมืองนี้และเป็นโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญของเมือง

ป่าในเมืองของเราสร้างเมืองที่น่าเดิน น่าอยู่ และยั่งยืนมากขึ้น ต้นไม้และพืชพรรณอื่นๆ ทำความสะอาดอากาศและน้ำของเรา สร้างพื้นที่ใกล้เคียงที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น การจราจรที่สงบ และปรับปรุงการสาธารณสุข จัดหาที่อยู่อาศัยของสัตว์ป่า และดูดซับก๊าซเรือนกระจก ในแต่ละปี ผลประโยชน์ที่ได้จากต้นไม้ในซานฟรานซิสโกจะอยู่ที่ประมาณกว่า 100 ล้านดอลลาร์

ต้นไม้ในซานฟรานซิสโกต้องเผชิญกับความท้าทายมากมาย หลังคาไม้ของเมืองนี้ได้รับทุนสนับสนุนไม่เพียงพอและไม่ได้รับการดูแลอย่างเพียงพอ เป็นเมืองที่เล็กที่สุดในเมืองใหญ่แห่งหนึ่งของสหรัฐอเมริกา การขาดเงินทุนจำกัดความสามารถของเมืองในการปลูกและดูแลต้นไม้ริมถนน ความรับผิดชอบในการบำรุงรักษากำลังถูกโอนไปยังเจ้าของทรัพย์สินมากขึ้น วิธีนี้ทำให้ต้นไม้มีความเสี่ยงที่จะถูกละเลยและอันตรายที่อาจเกิดขึ้น

ป่าในเมืองของเราเป็นทรัพย์สินทุนอันมีค่ามูลค่า 1.7 พันล้านดอลลาร์ เช่นเดียวกับระบบขนส่งมวลชนและท่อระบายน้ำ ป่าแห่งนี้ต้องการแผนระยะยาวเพื่อให้แน่ใจว่ามีสุขภาพที่ดีและมีอายุยืนยาว

ขั้นตอนที่ 2: แนวโน้มการหุ้มเกราะต้นไม้ในปัจจุบัน

การปลูกต้นไม้จากฟาร์มสู่ทางเท้ารวมถึงต้นไม้ที่ระบุ ซื้อ - ดาวเคราะห์ในลอนดอนเป็นพันธุ์ที่พบได้บ่อยที่สุด และส่งไปยังไซต์งานหรือบริเวณใกล้เคียง ซึ่งจะรอปลูกเมื่อกำหนดเวลาอนุญาต

คำแนะนำการหุ้มเกราะของต้นไม้จาก Friends of the Urban Forest นำเสนอรูปภาพ (ด้านบน) ของเสาไม้ที่มีไม้กางเขนและทำจากไม้ ต้นไม้ที่หุ้มเกราะป้องกันลมของเมืองคือการใช้ท่อโลหะที่ผลักหรือเสียบเข้ากับพื้น โดยมีปลอกคอหรือปลอกคอหลายชุดที่พันต้นไม้ไว้และป้องกันไม่ให้งอไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่งมากเกินไปในระหว่างที่ยืนหยัดและ / หรือลมแรง. ท่อแนวตั้งเหล่านี้มักใช้ร่วมกับรั้วโลหะทรงกลมหรือปลอกคอแบบอัดรีด ซึ่งถูกผลักลงไปในดินหรือติดกับบริเวณทางเท้าหรือพื้นที่ปลูกต้นไม้

ขั้นตอนที่ 3: ปรับปรุงทางเท้า

ประเภทของต้นไม้ London Plane ถูกระบุว่าเป็นต้นไม้ประเภท go to สำหรับโครงสร้างพื้นฐานทางเท้าในเมือง เนื่องจากเติบโตอย่างรวดเร็วมาก ทั้งแข็งแรงและยืดหยุ่น มีช่วงอุณหภูมิที่เอื้ออำนวยอย่างยิ่งและสามารถเติบโตได้เกือบทุกที่ เงาที่เกิดจากกระโจมใบนั้นเต็มไปด้วยแสงแดดจ้า

มะเดื่อลอเรลและต้นไทรจีน (ดังที่แสดงด้านบน) ต้นไม้ที่มีร่มเงาหนาแน่น ก่อนหน้านี้ถูกระบุว่าเป็นต้นไม้ริมทางทั่วไป แต่เมื่อโตเต็มที่ ทรงพุ่มของพวกมันจะสร้างเงาที่แทบจะมองไม่เห็น บางครั้งความกว้างทั้งหมดของทางเท้านั้นไม่ได้ประดิษฐ์ขึ้น หรือแสงธรรมชาติสามารถทะลุผ่านได้ สิ่งนี้ได้กลายเป็นปัญหาสำหรับเมืองตามประเด็นด้านความปลอดภัยและแสงสว่าง

ระยะห่างทางกายภาพของต้นไม้ตามความยาวของทางเท้าก็เป็นผลมาจากปรากฏการณ์เงาและปัญหาด้านความปลอดภัยที่เกี่ยวข้อง อย่างไรก็ตาม การแยกต้นไม้เชิงเส้นนี้มีค่าใช้จ่าย เนื่องจากต้นไม้มักจะดีกว่าเมื่อปลูกในกลุ่มหรือภายในป่า ยิ่งมีต้นไม้หนาแน่นมากเท่าไร ก็ยิ่งมีโอกาสเติบโตและเพิ่มความสามารถในการต้านทานแรงลมได้มากเท่านั้น เมื่อแยกออกจากกัน เช่นเดียวกับต้นไม้ทุกต้นที่ปลูกในรูปแบบทางเท้าเชิงเส้น ลม.

ขั้นตอนที่ 4: ต้นไม้และสถาปัตยกรรม

สถาปัตยกรรมมีและยังคงมีความสัมพันธ์ที่โอบล้อมด้วยต้นไม้ โครงสร้างเสาทั้งหมดเป็นหนี้บุญคุณของต้นไม้ และจากโครงสร้างเพิ่มเติมแรกของเรา หลังจากที่เราย้ายจากช่องว่างที่หักออกไป เช่น ถ้ำ ไปสู่ที่พักอาศัยประเภทอื่นๆ เช่น กระโจมและเทพี แม้ว่าการใช้ต้นไม้และส่วนต่างๆ ของพวกมันนั้น เราสร้างการป้องกันจากองค์ประกอบต่างๆ

เรียงความเรื่องสถาปัตยกรรมของ Laugier จากปี 1753 มีภาพประกอบของต้นไม้เป็นสถาปัตยกรรมและธรรมชาติไปพร้อม ๆ กัน และมีความน่าสนใจที่เป็นทางการและมีประสิทธิภาพเมื่อเปรียบเทียบกับภาพประกอบของ Viollet-le-Duc จากปี 1875 ซึ่งวิศวกรรมเป็นของแท้ สิ่งที่ควรทราบก็คือ ความสนใจของเลอ-ดุกที่มีต่อสถาปัตยกรรมแบบโกธิกและการแปลอย่างเป็นทางการไปยังวัสดุใหม่ของยุคนั้น - เหล็กหล่อ - สะท้อนศิลปะสิ่งทอที่สะท้อนถึงรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนและซับซ้อนจำนวนมากที่พบในสถาปัตยกรรมแบบโกธิก ภาพประกอบของการก่ออิฐ - และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง รูปทรงแม่ลูก - แสดงให้เห็นตามที่สะท้อนให้เห็นในการผูกต้นไม้หรือตามหลักแล้ว การมัดเข้าด้วยกันของกิ่งก้านของต้นอ่อนแต่ละต้นเพื่อสร้างรูปทรงใหม่ การดำเนินการแปลนี้เป็นที่สนใจอย่างมากสำหรับฉัน เช่นเดียวกับพื้นที่และความซับซ้อนที่เป็นทางการที่พบในทุกตัวอย่างข้างต้น ตั้งแต่ Lancet ถึง Ogee ไปจนถึง Trefoil

ขั้นตอนที่ 5: ไดอะแกรมกำเนิด

ต่อไปนี้คือการศึกษาโทโพโลยีพื้นผิวเอกพจน์จำนวนหนึ่งที่ดำเนินการใน Autodesk Maya โดยใช้เครื่องมือเปลี่ยนรูป (บิด ฯลฯ) เพื่อสร้างรูปแบบกระจกบังลมที่ล้อมรอบหรือ "ปิดบัง" ต้นไม้ ในขณะเดียวกันก็เลียนแบบปริมาตรทั่วไปของต้นไม้ด้วย ฐานซึ่งเป็นที่ตั้งของระบบราก เรียวยาวตามที่ตั้งของลำต้น และใหญ่โตที่ด้านบนซึ่งมีใบและกิ่งก้านอยู่ การศึกษาพื้นผิวเอกพจน์ที่ตัดกันในตัวเอง โดยพื้นฐานแล้ว "blebs" ได้ดำเนินการในความพยายามที่จะสร้างโครงสร้างในทันทีสำหรับพื้นผิวที่เป็นเอกพจน์เพื่อรองรับตัวเองและเป็นอิสระจากต้นไม้โดยสิ้นเชิง ดู ฉากหายนะของ Rene Thom ต้นไม้เลียนแบบเหล่านี้ถูกแปลงเป็นเฟรมสามเหลี่ยม หลังจากแปลงพื้นผิว NURBS เป็นตาข่ายหลายเหลี่ยมที่มีความหนาตามขนาด

ต่อไปฉันสร้างกระเบื้องทั่วไป ซึ่งคล้ายกับองค์ประกอบของใบไม้หรือเปลือกไม้ของต้นไม้ และส่วนประกอบที่ประกอบขึ้นเป็นโหนดของพื้นผิวเอกพจน์ กระบวนการดิจิทัลนี้ทำให้ฉันคิดว่ากรอบโพลิกอนไลซ์ที่ได้มาจากพื้นผิวเอกพจน์ที่ตัดกันตัวเอง นั่นคือ "โครงสร้างที่คล้ายตัวเอง" อาจเพิ่มจำนวนกระเบื้องหรือส่วนประกอบของเซลล์เพื่อควบคุมปริมาณลมที่พัดผ่าน และผ่านพื้นผิว

ต่อไป ชุดสุดท้ายของการศึกษาเชิงปริมาตร "ถ้วย" ได้ดำเนินการโดยใช้แรดของ McNeel ที่มีทั้งรูปแบบต้นไม้เอกพจน์และการจัดกลุ่มหรือรูปแบบ copse โดยพื้นฐานแล้วคือกลุ่มต้นไม้ขนาดเล็ก แบบฟอร์มได้รับแรงบันดาลใจโดยตรงจาก Maquette de la Function ของ Karl Weierstrass จากปี 1952 โดยมีองศาโทโพโลยีของความโค้งที่เปลี่ยนจาก 1 องศาเป็น 3 องศา (และกลับมาอีกครั้ง) โทโพโลยีพื้นผิวที่ตัดกันตัวเองถูกเอาออกไปโดยสิ้นเชิงในระหว่างการศึกษาระยะหลังนี้ ซึ่งระบบการออกแบบอนุญาตให้มีการกำหนดค่าได้หลายแบบ สำหรับต้นไม้แต่ละต้น อาจมีกระจกบังลมสี่ด้าน หรือรูปถ้วย หรือตัวเดียว -กระจกบังลมด้านข้าง โดยพื้นฐานแล้ว หนึ่งในสี่ด้านของภาพนี้ และการกำหนดค่าแต่ละแบบ (ด้าน x1 หรือ x4 ต่อ) สามารถทำซ้ำได้

ขั้นตอนที่ 6: การสร้างแบบจำลอง 3 มิติ - การปรับและการปรับแต่ง

ขั้นตอนที่ 7: ส่วนประกอบประชากร V1

ขั้นตอนที่ 8: ระบบเซลล์ (ส่วนประกอบ) - การพัฒนาอนุกรมวิธาน

เซลล์ในกรณีนี้สามารถมองในแง่วัตถุว่าเป็นกระเบื้อง - กระเบื้องเซรามิก

ขั้นตอนที่ 9: ระบบเซลล์ (ส่วนประกอบ) - รูปแบบ 3dprints

ขั้นตอนที่ 10: ระบบเซลล์ (ส่วนประกอบ) - สัดส่วน

ขั้นตอนที่ 11: ส่วนประกอบประชากร V2 - การปรับแต่ง แทนเจนต์ ระบบสำรอง

ขั้นตอนที่ 12: การวิเคราะห์ลม - ประสิทธิภาพ

สำหรับบริเวณทางเท้าในเมืองที่ได้รับแรงกดดันมากที่สุดจากแรงดันลมคงที่ซึ่งมาจากน้ำในอ่าว ฉันได้ระบุสถานที่หลายแห่งตามถนนเอ็มบาร์กาเดโรและบนถนนมาร์เก็ตระหว่างถนนที่ 4 และ 11

ขั้นตอนที่ 13: การวิจัยวัสดุ - เซรามิกส์เคลือบไททาเนียมไดออกไซด์

ขั้นตอนที่ 14: การสร้างต้นแบบ - 3dprinting V1

ขั้นตอนที่ 15: การสร้างต้นแบบ: การแฉ (3d ถึง 2d), การตัดด้วยเลเซอร์

ขั้นตอนที่ 16: การสร้างต้นแบบ: การแฉ (3d ถึง 2d), การตัดด้วย Omax Waterjet

ขั้นตอนที่ 17: ส่วนประกอบประชากร V3 - การดำเนินการปูกระเบื้องเป็นระยะ & ที่ทำมิเรอร์

ขั้นตอนที่ 18: โมเดล 3 มิติ - เมือง ถนน และ Xfrog

ขั้นตอนที่ 19: งบประมาณที่เสนอ

ขั้นตอนที่ 20: การสร้างต้นแบบ - 3dprinting V2

ขั้นตอนที่ 21: โครงสร้าง

ขั้นตอนที่ 22: การสร้างต้นแบบ: การแฉ (3d ถึง 2d), Omax Waterjet Cutting V2

ขั้นตอนที่ 23: การสร้างต้นแบบ: การประกอบและการเชื่อม

ขั้นตอนที่ 24: การติดตั้ง

ขั้นตอนที่ 25: Coda