حاجب الريح شجرة ، سان فرانسيسكو: 25 خطوة

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

العديد من مساحات الشوارع العانة الرئيسية في سان فرانسيسكو هي حاليًا أنفاق رياح ، حيث يتم توجيه القوى الديناميكية التي تجتاح عبر الخليج إلى ممرات حضرية ضيقة. مع استمرار المدينة في تجربة نمو حضري ومعماري لا مثيل له ، عموديًا في الغالب ، تزداد سرعة الرياح وقوتها في شدتها فقط ، مما يجعل من الصعب ، إن لم يكن من المستحيل ، أن تنمو بعض أنواع الأشجار على مستوى الشارع - لتتجذر - مثل جزء من البيئة الحضرية. يمكن للأشجار الموجودة في الشوارع والمتنزهات والأماكن المفتوحة أن تحمي قوى الرياح الديناميكية هذه حرفيًا ، ولكن يجب أن تكون قادرة على النمو دون عوائق بفعل قوى الرياح القوية. في الوقت الحالي ، تتمثل استجابة المدينة لهذه المشكلة في الدفع مقابل جلب الأشجار الناضجة - التي نمت بالفعل - أو ربطها حرفيًا. نظرًا لأن أنظمة أنماط الطقس الطبيعية والديناميكية لدينا تستمر في التدفق بشكل متزايد مع الاحتباس الحراري ، فسوف يصبح الأمر أكثر أهمية بالنسبة لغاباتنا الحضرية ، وخاصة أنظمة أشجار الشوارع لدينا ، لتوضع بذكاء داخل المدينة ، جنبًا إلى جنب مع اليقين بأن الأشجار الفردية سوف تكون قادرة على النمو عموديًا ، دون أن تتصدى لها الضغوط الجسدية المطبقة عليها خلال الفترات الحرجة لدورة نموها.

كجزء من جهد لزيادة عدد المزروعات - أنواع الأشجار المختلفة في جميع أنحاء المدينة - والحفاظ على رفاهيتها ، خاصة عندما تكون صغيرة ومتنامية ، أقترح حلاً معماريًا كنوع من إدارة شجرة الشوارع - تدريع الأشجار كزجاج أمامي - بشكل أساسي ، تم إنشاء درع لمدة قصيرة من دورة نمو الأشجار للتخفيف من قوى الرياح الديناميكية التي يتم فرضها عليه. تخدم الشاشة أيضًا غرضًا إضافيًا يتمثل في أنها ستلفت الانتباه إلى هذه البنية التحتية الحضرية التي غالبًا ما يتم تجاهلها.

الخطوة 1: مقدمة: لماذا حاجب الريح للشجرة؟

(من قسم التخطيط في سان فرانسيسكو)

كانت سان فرانسيسكو ذات يوم منطقة خالية من الأشجار إلى حد كبير من الأراضي العشبية الشاسعة والكثبان الرملية والأراضي الرطبة. اليوم ، ما يقرب من 700000 شجرة تنمو على طول شوارع المدينة والمتنزهات والممتلكات الخاصة. من أشجار النخيل الفخمة في إمباركاديرو إلى أشجار السرو العالية في منتزه غولدن غيت ، تعد الأشجار سمة محببة للمدينة وقطعة مهمة من البنية التحتية الحضرية.

تخلق غاباتنا الحضرية مدينة أكثر قابلية للمشي وصالحة للعيش واستدامة. تقوم الأشجار والنباتات الأخرى بتنظيف الهواء والماء ، وإنشاء أحياء أكثر خضرة ، وتهدئة حركة المرور ، وتحسين الصحة العامة ، وتوفير موائل للحياة البرية ، وامتصاص غازات الاحتباس الحراري. سنويًا ، تقدر الفوائد التي توفرها الأشجار في سان فرانسيسكو بأكثر من 100 مليون دولار.

تواجه الأشجار في سان فرانسيسكو عددًا من التحديات. تاريخيا ، تعاني من نقص التمويل وعدم كفاية الصيانة ، مظلة شجرة المدينة هي واحدة من أصغر مظلة في أي مدينة كبيرة في الولايات المتحدة. أدى نقص التمويل إلى تقييد قدرة المدينة على زراعة أشجار الشوارع والعناية بها. يتم نقل مسؤولية الصيانة بشكل متزايد إلى أصحاب العقارات. لا يحظى هذا النهج بشعبية كبيرة لدى الجمهور ، ويعرض الأشجار لمزيد من مخاطر الإهمال والمخاطر المحتملة.

تعتبر غاباتنا الحضرية من الأصول الرأسمالية القيمة بقيمة 1.7 مليار دولار ، مثل النقل العام وأنظمة الصرف الصحي ، فهي بحاجة إلى خطة طويلة الأجل لضمان صحتها وطول عمرها.

الخطوة 2: اتجاهات تدريع الأشجار الحالية

تشمل عمليات زرع الأشجار من المزرعة إلى الرصيف الشجرة التي يتم تحديدها ، وشرائها - وكوكب لندن هو الأكثر شيوعًا - وشحنها إلى الموقع ، أو في مكان قريب ، حيث ستنتظر زراعتها عند جدولة التصاريح.

تعرض توصيات تدريع الأشجار من Friends of the Urban Forest هذه الصورة (أعلاه) لأوتاد الأشجار المتقاطعة والمصنوعة من الخشب. إن نسخة المدينة من التدريع الشجري ضد الريح هو استخدام الأنابيب المعدنية التي يتم دفعها ، أو وضعها في الأرض ، مع طوق ، أو سلسلة من الأطواق التي تلف الشجرة وتمنعها من الانحناء بعيدًا جدًا في أي اتجاه أثناء استمرار و / أو رياح شديدة. غالبًا ما تستخدم هذه الأنابيب العمودية بالاقتران مع السياج المعدني الدائري ، أو الأطواق المبثوقة ، والتي يتم دفعها أيضًا إلى التربة أو لصقها على الرصيف أو منطقة زراعة الأشجار.

الخطوة 3: تحسينات الرصيف

تم تحديد نوع شجرة London Plane على أنه نوع شجرة الانتقال للبنية التحتية للأرصفة الحضرية ، حيث إنه ينمو بسرعة كبيرة وله القدرة على الصمود - ولديه نطاق درجة حرارة مناسب للغاية ويمكن أن ينمو في أي مكان تقريبًا. تمتلئ الظلال التي تم إنشاؤها من مظلة أوراقها بأشعة الشمس المرقطة.

تم تحديد شجرة التين الغار والبانيون الصيني (كما هو موضح أعلاه) ، أشجار الظل الكثيفة ، من قبل على أنها نوع شائع من شجرة الرصيف ، ومع ذلك ، بمجرد أن تنضج ، تلقي المظلة ظلًا لا يمكن اختراقه تقريبًا ، وأحيانًا العرض الكامل للرصيف ، حيث لا يكون مصطنعًا. أو الضوء الطبيعي يمكن أن يخترق. لقد أصبح هذا يمثل مشكلة للمدينة وفقًا للقضايا المتعلقة بالسلامة والإضاءة.

التباعد المادي للأشجار على طول طول الرصيف هو أيضًا نتيجة لظاهرة الظل هذه وقضايا السلامة ذات الصلة ، ولكن هذا الفصل الخطي للأشجار يأتي كتكلفة ، حيث أن الأشجار عادة ما تكون أفضل عندما تنمو في مجموعات أو داخل بستان. كلما زادت كثافة الأشجار معًا ، زادت فرصة نضجها وزيادة مرونتها ضد ضغوط قوة الرياح المستمرة - عندما تكون معزولة ، مثل كل شجرة عندما تُزرع في تكوين رصيف خطي ، فإنها تكون بمفردها ضد الريح.

الخطوة 4: الأشجار والعمارة

الهندسة المعمارية لها علاقة متشابكة مع الأشجار ولا تزال. تدين جميع الهياكل العمودية بامتنان للأشجار ، ومن أول هياكلنا المضافة ، بعد أن انتقلنا من المساحات الطرح ، مثل الكهوف ، إلى أنواع أخرى من الملاجئ ، مثل الخيام والخيام ، كان استخدام الأشجار وأجزائها هو السبب في ذلك. أنشأنا الحماية من العناصر.

يتميز Laugier's Essay on Architecture من 1753 بتوضيح للأشجار كعمارة وطبيعة في وقت واحد ، وهو أمر مثير للاهتمام من الناحية الشكلية والأداء للمقارنة بتوضيح Viollet-le-Duc من عام 1875 ، حيث الهندسة أصيلة. وتجدر الإشارة إلى أن اهتمام le-Duc بالعمارة القوطية وترجمتها الرسمية إلى المادة الجديدة لذلك العصر - الحديد الزهر - يعكس انعكاس فنون النسيج للعديد من الأشكال الهندسية المعقدة القائمة على الانحناء الموجودة في العمارة القوطية. تظهر الرسوم التوضيحية للبناء - وعلى وجه الخصوص ، الهندسة العدسية - كما تنعكس في ربط الأشجار ، أو التبييض ، بشكل أساسي ، ربط أطراف الشتلات الفردية معًا لإنشاء أشكال هندسية جديدة. هذا العمل المترجم يهمني كثيرًا ، وكذلك التعقيد المكاني والشكلي الموجود في كل مثال أعلاه ، من Lancet إلى Ogee إلى Trefoil.

الخطوة 5: المخططات التوليدية

في ما يلي عدد من الدراسات الطوبولوجية السطحية الفردية التي تم إجراؤها في Autodesk Maya باستخدام أدوات التشوه (الالتواء ، وما إلى ذلك) في محاولة لإنشاء شكل زجاج أمامي يلتف حول الشجرة أو "يغطيها" ، مع محاكاة حجمها العام أيضًا - على نطاق واسع في قاعدتها حيث يوجد نظام الجذر ، نحيلة بطولها حيث يوجد الجذع ، وضخمة في الجزء العلوي ، حيث توجد مظلة الأوراق والفروع. أجريت دراسات سطحية فردية ذاتية التقاطع ، بشكل أساسي "الفقاعات" ، في محاولة لإنشاء هيكل فوري لسطح مفرد ليكون داعمًا ذاتيًا ومستقلًا تمامًا عن الشجرة ؛ انظر مجموعة الكارثة لرينيه ثوم. تم تحويل هذه الأشجار المحاكية إلى إطارات مثلثة ، بعد تحويل سطح NURBS إلى شبكة متعددة الأضلاع بسماكة أبعاد.

قمت بعد ذلك بإنشاء بلاطة عامة ، ربما تكون مشابهة لعنصر الورقة أو اللحاء في الشجرة ، والمكون المملوء بهذا الشكل لعقد الأسطح المفردة. دفعتني هذه العملية الرقمية إلى التفكير في أن إطارًا متعدد الأضلاع مشتقًا من سطح فردي متقاطع ذاتيًا - "بنية متشابهة ذاتيًا" - يمكن أن يجمع عددًا من المربعات أو مكونات الخلية للتحكم في كمية تدفق الرياح وعبر السطوح.

بعد ذلك ، تم إجراء سلسلة أخيرة من الدراسات الحجمية "الكأس" باستخدام وحيد القرن في McNeel مع كل من شكل شجرة مفرد وتنظيم عنقودي ، أو تشكيل copse ، بشكل أساسي ، مجموعة صغيرة من الأشجار. الشكل مستوحى بشكل مباشر من Maquette de la Function من Karl Weierstrass من عام 1952 ، بدرجات انحناء طوبولوجي تتحول من درجة واحدة إلى 3 درجات (والعودة مرة أخرى). تمت إزالة طبولوجيا السطح المتقاطعة ذاتيًا تمامًا خلال هذه الدراسة الأخيرة ، والتي ، كنظام تصميم ، تسمح بتكوينات متعددة - لكل شجرة ، يمكن أن يكون هناك زجاج أمامي رباعي الجوانب ، أو شكل - الكأس - أو واحد زجاج أمامي جانبي - بشكل أساسي ، يمكن تكرار أحد الجوانب الأربعة من هذا الشكل ، وكل من هذه التكوينات (× 1 أو × 4 جوانب ، لكل).

الخطوة 6: النمذجة ثلاثية الأبعاد - التحويرات والصقل

الخطوة 7: المكون السكاني V1

الخطوة 8: نظام الخلية (المكون) - تطوير التصنيف

يمكن اعتبار الخلية في هذه الحالة ماديًا على أنها بلاطة - بلاط خزفي.

الخطوة 9: نظام الخلية (المكون) - نمط الطباعة ثلاثية الأبعاد

الخطوة 10: نظام الخلية (المكون) - النسب

الخطوة 11: مكون السكان V2 - الصقل ، الظل ، الأنظمة البديلة

الخطوة 12: تحليل الرياح - الأداء

بالنسبة لمواقع أرصفة المدينة الأكثر تعرضًا لضغط الرياح المستمر القادم من مياه الخليج ، حددت مواقع متعددة على طول Embarcadero وفي شارع Market بين 4th و 11.

الخطوة 13: إعادة ترتيب المواد - سيراميك مطلي بثاني أكسيد التيتانيوم

الخطوة 14: النماذج الأولية - الطباعة ثلاثية الأبعاد V1

الخطوة 15: النمذجة: تتكشف (ثلاثية الأبعاد إلى ثنائية الأبعاد) ، القطع بالليزر

الخطوة 16: النمذجة: تتكشف (من ثلاثي الأبعاد إلى ثنائي الأبعاد) ، قطع أوماكس بالماء النفاث

الخطوة 17: مكون السكان V3 - عمليات التبليط غير الدورية والمرايا

الخطوة 18: النماذج ثلاثية الأبعاد - المدينة والشارع و Xfrog

الخطوة 19: الميزانية المقترحة

الخطوة 20: النماذج الأولية - الطباعة ثلاثية الأبعاد V2.0

الخطوة 21: الهيكل

الخطوة 22: النمذجة: تتكشف (من ثلاثي الأبعاد إلى ثنائي الأبعاد) ، قطع Omax Waterjet V2.0

الخطوة 23: النماذج الأولية: التجميع واللحام

الخطوة 24: التثبيت