Parabrisas de árbol, San Francisco: 25 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Muchos de los principales espacios públicos de las calles de San Francisco son actualmente túneles de viento, ya que las fuerzas dinámicas que llegan desde el otro lado de la bahía se canalizan hacia corredores urbanos estrechos. A medida que la ciudad continúa experimentando un crecimiento urbano y arquitectónico incomparable, principalmente verticalmente, la velocidad del viento y su fuerza solo aumentan en intensidad, lo que dificulta, si no imposible, que algunos tipos de árboles crezcan al nivel de la calle, arraiguen como parte del entorno urbano. Los árboles ubicados en calles, parques y espacios abiertos pueden, literalmente, amortiguar estas fuerzas dinámicas del viento, sin embargo, deben poder crecer sin obstáculos por las fuertes fuerzas del viento. Actualmente, la respuesta de la ciudad a este problema es pagar para traer árboles maduros -ya crecidos- o, literalmente, atarlos. A medida que nuestros sistemas de patrones climáticos dinámicos y naturales continúan cambiando cada vez más con el calentamiento global, será aún más importante para nuestros bosques urbanos, particularmente nuestros sistemas de árboles en las calles, estar posicionados inteligentemente dentro de la ciudad, junto con la certeza de que los árboles individuales lo harán. Ser capaz de crecer verticalmente, sin ser desafiado por las presiones físicas que se les aplica a lo largo de los períodos críticos de su ciclo de crecimiento.

Como parte de un esfuerzo por aumentar el número de plantaciones -de varias especies de árboles en toda la ciudad- y mantener su bienestar, especialmente cuando son jóvenes y en crecimiento, propongo una solución arquitectónica como un tipo de manejo de árboles en la calle: un blindaje de árboles. como un parabrisas, esencialmente, un escudo erigido durante una pequeña duración del ciclo de crecimiento de los árboles para mitigar las fuerzas dinámicas del viento que se ejercen sobre él. La pantalla también tiene un propósito adicional en el sentido de que llamará la atención sobre esta infraestructura urbana que a menudo se pasa por alto.

Paso 1: Introducción: ¿Por qué un parabrisas para un árbol?

(Del Departamento de Planificación de San Francisco)

San Francisco fue una vez un paisaje en gran parte sin árboles de extensos pastizales, dunas de arena y humedales. Hoy, casi 700.000 árboles crecen a lo largo de las calles, parques y propiedades privadas de la ciudad. Desde las majestuosas palmeras del Embarcadero hasta los altos cipreses del Golden Gate Park, los árboles son una característica querida de la ciudad y una pieza fundamental de la infraestructura urbana.

Nuestro bosque urbano crea una ciudad más transitable, habitable y sostenible. Los árboles y otra vegetación limpian el aire y el agua, crean vecindarios más verdes, calman el tráfico y mejoran la salud pública, proporcionan un hábitat para la vida silvestre y absorben gases de efecto invernadero. Anualmente, los beneficios proporcionados por los árboles en San Francisco se estiman en más de $ 100 millones.

Los árboles en San Francisco enfrentan una serie de desafíos. Históricamente con fondos insuficientes y mantenimiento inadecuado, la copa de los árboles de la ciudad es una de las más pequeñas de cualquier gran ciudad de los Estados Unidos. La falta de fondos ha restringido la capacidad de la ciudad para plantar y cuidar los árboles de las calles. La responsabilidad del mantenimiento se transfiere cada vez más a los propietarios. Ampliamente impopular entre el público, este enfoque pone a los árboles en mayor riesgo de negligencia y peligros potenciales.

Nuestro bosque urbano es un activo de capital valioso por valor de $ 1.7 mil millones. Al igual que el transporte público y los sistemas de alcantarillado, necesita un plan a largo plazo para garantizar su salud y longevidad.

Paso 2: Tendencias actuales de blindaje de árboles

Los trasplantes de árboles de la granja a la acera incluyen el árbol que se especifica, se compra (el árbol planetario de Londres es el más común) y se envía al sitio, o cerca, donde esperará a ser plantado cuando la programación lo permita.

Las recomendaciones de protección de árboles de Friends of the Urban Forest incluyen esta imagen (arriba) de estacas de árboles con riostras cruzadas y hechas de madera. La versión de la Ciudad del blindaje de árboles contra el viento es usar tuberías de metal que se clavan o clavan en el suelo con un collar o una serie de collares que envuelven el árbol y evitan que se doble demasiado en cualquier dirección durante el sostenido y / o vientos fuertes. Estos tubos verticales se utilizan a menudo junto con cercos de cercos metálicos cíclicos, o collares extruidos, que también se introducen en el suelo o se fijan en la acera o en el área de la plantación de árboles.

Paso 3: Mejoras en las aceras

El tipo de árbol de avión de Londres se especifica como el tipo de árbol de referencia para la infraestructura de aceras urbanas, ya que crece muy rápido y es a la vez robusto y resistente: tiene un rango de temperatura extremadamente complaciente y puede crecer en casi cualquier lugar. Las sombras creadas a partir de su dosel de hojas están llenas de luz solar moteada.

El Laurel Fig y Chinese Banyon (como se muestra arriba), árboles de sombra densa, se especificaron previamente como el tipo de árbol común de acera, sin embargo, una vez maduros, su dosel arroja una sombra casi impenetrable, a veces todo el ancho de la acera, donde ninguno artificial o la luz natural puede penetrar. Esto se ha convertido en un problema para la ciudad por cuestiones relacionadas con la seguridad y la iluminación.

El espaciamiento físico de los árboles a lo largo de la acera también es el resultado de este fenómeno de sombras y problemas de seguridad relacionados; sin embargo, esta separación lineal de árboles tiene un costo, ya que a los árboles generalmente les va mejor cuando se cultivan en grupos o dentro de una arboleda. Cuanto más densamente agrupados estén los árboles, mayor será la probabilidad de que maduren y aumenten su propia resiliencia frente a las presiones sostenidas de la fuerza del viento; cuando están aislados, como ocurre con todos los árboles cuando se plantan en una configuración de acera lineal, están solos contra el viento.

Paso 4: árboles y arquitectura

La arquitectura tiene y sigue teniendo una relación entrelazada con los árboles. Todas las estructuras columnares tienen una deuda de gratitud con los árboles, y desde nuestras primeras estructuras aditivas, después de que pasamos de espacios sustractivos, como cuevas, a otros tipos de refugios, como yurtas y tipis, fue a través del uso de árboles y sus partes que Creamos protección contra los elementos.

El Ensayo sobre arquitectura de Laugier de 1753 presenta una ilustración de árboles como arquitectura y naturaleza simultáneamente, y que es formal y performativamente interesante para comparar con la ilustración de Viollet-le-Duc de 1875, donde la ingeniería es auténtica. Es de destacar que el interés de le-Duc por la arquitectura gótica y su traducción formal al nuevo material de esa época, el hierro fundido, se hace eco del reflejo de las artes textiles de las muchas geometrías complejas basadas en la curvatura que se encuentran dentro de la arquitectura gótica. Las ilustraciones de mampostería - y, en particular, geometrías lenticulares - se muestran como reflejadas en el atado de árboles, o plegando, esencialmente, el atado de ramas individuales de árboles jóvenes para crear nuevas geometrías. Este acto de traducción es de gran interés para mí, así como la espacialidad y la complejidad formal que se encuentran en cada ejemplo anterior, desde Lancet hasta Ogee y Trefoil.

Paso 5: diagramas generativos

Aquí hay una serie de estudios topológicos de superficie singulares realizados en Autodesk Maya utilizando herramientas de deformación (torsión, etc.) en un intento de crear una forma de parabrisas que envuelva o "cubra" el árbol, mientras que también imita su volumen genérico: ancho en su base donde se ubica el sistema radicular, esbelta a lo largo de su longitud donde se ubica el tronco, y voluminosa en la parte superior, donde se ubican el dosel foliar y las ramas. Se llevaron a cabo estudios de superficies singulares que se entrecruzan, esencialmente "ampollas", en un intento de crear una estructura inmediata para que una superficie singular sea autosuficiente y totalmente independiente del árbol; ver el Conjunto de catástrofes de Rene Thom. Estos árboles miméticos se convirtieron en marcos triangulados, luego de convertir la superficie NURBS en una malla poligonal con un espesor dimensional.

A continuación, creé un mosaico genérico, similar quizás al elemento de hoja o corteza de un árbol, y el componente pobló esa forma en los nodos de las superficies singulares. Este proceso digital me llevó a pensar que un marco poligonal derivado de una superficie singular que se interseca a sí misma, una "estructura auto-similar", podría acumular una serie de mosaicos o componentes de celda para controlar la cantidad de viento que fluye. ya través de las superficies.

A continuación, se llevó a cabo una serie final de estudios volumétricos de "cáliz" utilizando Rhino de McNeel con una forma de árbol singular y una organización de racimo, o formación de bosquecillo, esencialmente, un pequeño grupo de árboles. La forma se inspiró directamente en la Maquette de la Function de Karl Weierstrass de 1952, con grados de curvatura topológicos que cambian de 1 grado a 3 grados (y viceversa). Las topologías de superficie auto-intersectantes se eliminaron por completo durante este último estudio, que, como sistema de diseño, permite múltiples configuraciones: para cada árbol, podría haber un parabrisas de cuatro lados, o una figura, el cáliz, o un solo -parabrisas laterales - esencialmente, uno de los cuatro lados de esta figura, y cada una de esas configuraciones (lados x1 o x4, por), podría repetirse.

Paso 6: modelado 3d - modulaciones y refinamiento

Paso 7: Componente de población V1

Paso 8: Sistema de celda (componente) - Desarrollo de taxonomía

En este caso, la celda se puede considerar materialmente como una baldosa, una baldosa de cerámica.

Paso 9: Sistema de celda (componente) - Patrón de impresiones en 3d

Paso 10: Sistema de celda (componente) - Proporciones

Paso 11: Componente de población V2 - Refinamiento, tangentes, sistemas alternativos

Paso 12: Análisis del viento - Rendimiento

Para los sitios de aceras de la ciudad más presionados por la presión constante del viento proveniente del agua de la bahía, identifiqué varios sitios a lo largo del Embarcadero y en Market Street entre el 4 y el 11.

Paso 13: Investigación de materiales: cerámica recubierta de dióxido de titanio

Paso 14: Creación de prototipos - 3dprinting V1

Paso 15: Creación de prototipos: desplegado (3d a 2d), corte por láser

Paso 16: Creación de prototipos: desplegado (3d a 2d), corte por chorro de agua Omax

Paso 17: Población de componentes V3 - Operaciones de mosaico aperiódico y espejado

Paso 18: modelos 3d - City, Street y Xfrog

Paso 19: Presupuesto propuesto

Paso 20: Creación de prototipos - 3dprinting V2

Paso 21: Estructura

Paso 22: Creación de prototipos: desplegado (3d a 2d), corte por chorro de agua Omax V2

Paso 23: Creación de prototipos: ensamblaje y soldadura

Paso 24: instalación