Biophilie In Der Architektur

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Edith Green-Wendell Wyatt (EGWW, benannt nach zwei ehemaligen Mitgliedern des Oregon Congress) wurde 1975 von Skidmore, Owings & Merrill (SOM) in Portland, Oregon, entworfen und war ein typischer Büroturm seiner Zeit. - 18-stöckige Box aus vorgefertigte Platten mit getöntem Glas gefüllt. Zu Beginn des 21. Jahrhunderts hatten äußere Strukturen das Ende ihres Lebenszyklus erreicht - die Dichtungen waren ausgefallen, und die Wände, die von Anfang an nicht sehr gut isoliert waren, leckten wie ein Sieb.

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In den Jahren 2004-2006 entwickelten Seren und Cutler Anderson Architects, führend auf dem Gebiet des nachhaltigen Designs, ein Projekt zur Revitalisierung und Restaurierung dieses Gebäudes. Im Jahr 2006, als die Phase des detaillierten Entwurfs bereits begonnen hatte, wurden ihre Aktivitäten aufgrund fehlender Finanzmittel eingestellt. Das Projekt wurde 2009 mit dem Inkrafttreten des American Recovery and Reinvestment Program (ARRA), das die Finanzierung von Verbesserungen der Energie- und Wassereffizienz in Regierungsgebäuden beinhaltete, nicht eingefroren. Für die Umsetzung wurden 133 Millionen US-Dollar bereitgestellt.

Obwohl das Projekt fast abgeschlossen war, erforderten neue Vorschriften für den Bau von Hochleistungsgebäuden, die in den Energieunabhängigkeits- und Sicherheitsstandards (EISA) von 2007 definiert sind, strengere Projektanforderungen.

Sera veranstaltete 2006 einen zweitägigen Designanalyse-Workshop. Anschließend wurde zwei Monate lang auf der Grundlage von Forschungsarbeiten zu vorrangigen Energiesparmaßnahmen eine intensive Modellierung der Sonneneinstrahlung des Gebäudes durchgeführt. Sera arbeitete mit der Oregon Energy Research University zusammen, um Beleuchtungs- und Beschattungssysteme zu analysieren. Im Labor testeten die Architekten in einer speziellen Umgebung mit „künstlichem Himmel“, die bewölktes Wetter simuliert, verschiedene Fassadenkonfigurationen, um das natürliche Lichtniveau beurteilen zu können. Darüber hinaus wurde das Modell des Gebäudes auf einem Drehtisch namens Heliodon untersucht, der den Einfallswinkel des Sonnenlichts zu einer bestimmten Jahreszeit nachbildet. Manchmal konkurrierten Ziele wie Tageslicht und Beschattung miteinander, und technische Richtlinien waren erforderlich, um die ganzheitliche Kombination von Elementen zu optimieren und das beste Energieeffizienzergebnis zu erzielen. Die erhaltenen Daten ermöglichten es den Designern, die Schattierungs- und Reflexionssysteme fein abzustimmen.

Es wurde beschlossen, alle Außenschienen bis zum Stahlrahmen zu zerlegen und durch eine neue Glaswand aus mit Argon gefüllten doppelt verglasten Viracon-Fenstern mit einer wärmespeichernden (reflektierenden) Low-E-Beschichtung zu ersetzen.

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Die Architekten haben die alte HLK-Anlage (Heizung, Lüftung und Klimaanlage) zugunsten einer effizienteren Strahlungsheizung und -kühlung abgeschafft. Die neue Verkabelung wurde hinter der Zwischendecke installiert. Durch den kleinen Abschnitt der Hydraulikrohre konnte das Deckenniveau von 2,6 m auf 2,9 m angehoben werden.

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Das Layout der Böden hat sich natürlich ebenfalls geändert - jetzt entspricht es einer modernen, mobileren und ergonomischeren Organisation der Büroräume.

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Um die Sonneneinstrahlung zu minimieren und die Kühlkosten zu senken, wurde beschlossen, einen Vorhang über der Glaswand zu schaffen. Zuerst wollten die Architekten einen lebenden Vorhang aus Kletterpflanzen machen, die auf einem Metallrahmen kletterten.

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Der Kunde (GSA, General Services Administration - eine unabhängige Behörde der US-Regierung) lehnte die Idee der Schaffung einer lebenden Wand jedoch ab, da Bedenken hinsichtlich der Komplexität der Wartung, der Kosten und des für Anlagen erforderlichen Zweijahresintervalls bestehen volle Schattierungskraft erreichen.

James Cutler (Cutler Anderson Architects) wollte jedoch das organische Aussehen der Bildschirmwand beibehalten. In Zusammenarbeit mit dem Verkleidungs- und Verkleidungshersteller Benson Industries entwickelte er ein Paneelsystem aus extrudierten Aluminiumprofilen, dem kostengünstigsten und benutzerfreundlichsten Material.

Die Paneele ähneln Schilfdickichten. "Blätter" variieren in der Länge und sind mit einer Verschiebung verbunden, die der Komposition ein beliebiges, natürliches Aussehen verleiht.

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Die Autoren beabsichtigen jedoch nicht, die Idee eines lebenden Vorhangs überhaupt aufzugeben - im Laufe der Zeit, wenn verschiedene Pflanzen getestet und die unprätentiösesten und für die Schaffung von Schatten angepassten ausgewählt werden, ist geplant, mehrere untere Stockwerke mit ihnen und zu pflanzen sehen, wie hoch sie klettern können.

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Jede Fassade erfüllt bestimmte Lichtverhältnisse.

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Im Westen, wo die Sonne tief steht und das Licht in einem leichten Winkel einfällt, verwendeten die Architekten eine 50% ige Beschattung mit einem vertikalen Aluminium- "Schilf" -System. Wenn die rohrförmigen "Schilfrohre" durchgehend wären, hätten sie eine Höhe von 85 Metern erreicht. Da Aluminium jedoch einen relativ hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist (ein Maß, das beschreibt, wie Materialien auf Temperaturänderungen reagieren), mussten Lücken vorgesehen werden würde es Aluminiumrohren ermöglichen, sich auszudehnen und zusammenzuziehen.

Daher wurden sie in Abschnitte von ungefähr 9 Metern unterteilt und alle zwei Stockwerke miteinander verbunden. Das "Schilf" ragt mehrere zehn Zentimeter unter oder über dem Träger hervor und erzeugt ein rhythmisches Muster.

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„Wir haben so viel Zeit auf diesen Bildschirmen verbracht, weil sie vom Fenster aus gesehen werden können, dass sie direkt vor unseren Augen liegen“, erklärt Cutler.

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Reedrohre haben einen trapezförmigen Querschnitt. Mit ihrem schmalen Teil sind sie nach innen gerichtet. Dies geschieht sowohl zur optimalen Schattierung als auch zur visuellen Reduzierung ihrer Größe, um die Struktur "aufzuhellen". Die Ecken der Rohre sind abgerundet, da scharfe Ecken scharfe Schatten erzeugen und der Bildschirm brutal aussehen würde.

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Bei der Gestaltung von Elementen, die in ihrem Verhalten so komplex und unvorhersehbar sind, haben die Autoren versucht, alle möglichen Probleme zu antizipieren, beispielsweise das Geräusch von "Schilf" oder das Pfeifen des Windes in ihnen. Infolgedessen macht dieses Schilf auch bei starkem Wind keine Geräusche, wenn sich die Bäume biegen.

Die südlichen und östlichen Fassaden kombinieren horizontale und vertikale Beschattungssysteme - vertikale Rippen und horizontale Regale mit einer Tiefe von 60 cm.

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Diese Regale erzeugen unten einen hellen Schatten und reflektieren von oben das Tageslicht um 9 bis 10,5 Meter in das Gebäude, was zur besten Sonneneinstrahlung der Räumlichkeiten beiträgt.

Eine gute Wärmedämmung der umschließenden Strukturen wird durch die doppelte Isolierung der mit grünem Glaszement emaillierten Fensterbrettplatten erreicht. Eine etwa 10 cm dicke Wärmedämmschicht ist ein integraler Bestandteil der Platte, die andere von gleicher Dicke. wird von innen gelegt.

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Durch iterative Modellierung konnte der Energieverbrauch im Vergleich zu einem typischen Bürogebäude um 55-60% gesenkt werden.

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Darüber hinaus erzielt das Projekt eine Wassereinsparung von mehr als 65%. Sowohl neue wassersparende Wasserleitungen als auch ein 770-Liter-Tank, in dem Regenwasser gesammelt und gespeichert wird, das für technische Zwecke wie Toilettenspülung, Rasenbewässerung und Kühlung verwendet wird, reduzieren den Gesamtwasserverbrauch.

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Ein Schrägdach des Gebäudes dient zum Sammeln von Regenwasser. Übrigens verfügt es auch über eine 180 kW Solarbatterie, die zusätzliche Energieeinsparungen ermöglicht (4-15%).

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Energieeffiziente Aufzüge mit einem regenerativen Motor, der beim Abstieg potenzielle Energie zurückgewinnt, sind ebenfalls Teil der "grünen" Modernisierung.

Nach Berechnungen von Spezialisten werden die erwarteten jährlichen Einsparungen beim Betrieb dieses Gebäudes 280.000 USD betragen.

Die Senatoren John McCain und Don Coburn äußerten sich jedoch unzufrieden mit der Verwendung der Bundesmittel und sagten, es sei besser, das Geld für den Bau eines neuen Gebäudes zu verwenden, als das alte zu modernisieren.

Für alle an dieser Renovierung Beteiligten - von Beamten bis zu Planern - bedeutet das Projekt jedoch viel mehr als die Umgestaltung eines veralteten Regierungsgebäudes. Viele der neuesten Technologien wurden hier getestet - in Konstruktion, Energieeinsparung, Design und in der Organisation von Design.

Die Effizienz des Projekts wurde sogar dadurch gesteigert, dass das gesamte Team - Architekten, Bauunternehmer, Berater und Subunternehmer - im selben Gebäude neben dem Sanierungsprojekt arbeitete. Dies erleichterte die Koordination der Arbeit, sparte Zeit und damit Geld. Alle Firmen haben ihre Zeichnungen und Berechnungen auf denselben Computern und mit derselben BIM-Software (Autodeck Building Information Modeling) durchgeführt. Architektur-, Struktur- und Ingenieurentwicklungen wurden mit einem einzigen Revit-Modell durchgeführt. Die Lösungswolke wurde für die Datenübertragung, die Speicherung von Dokumenten und das kollaborative Design verwendet.

Es wurde geschätzt, dass 20% der Gemeinkosten eingespart wurden, indem Doppelarbeit reduziert wurde. Ingenieure, Elektriker, Installateure und Designer erstellten ihre Zeichnungen parallel und koordinierten alle Lösungen, um Fehler und Inkonsistenzen zu vermeiden.

Ein erheblicher Teil der Installationsarbeiten wurde außerhalb der Baustelle durchgeführt. Beispielsweise wurden komplexe Sanitäranlagen, Bildschirme aus "Schilf", zuerst zusammengebaut und dann fertig auf die Baustelle gebracht, was ihre Installation erheblich vereinfachte.

Infolgedessen wird das Projekt, das normalerweise fünf bis zehn Jahre dauert, in 48 Monaten abgeschlossen sein. Nach optimistischen Prognosen wird das Gebäude bis zum 28. März 2013 fertig sein.

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