Pare-brise d'arbre, San Francisco : 25 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

La plupart des grands espaces publics de San Francisco sont actuellement des souffleries, car les forces dynamiques qui déferlent de l'autre côté de la baie sont canalisées dans des couloirs urbains étroits. Alors que la ville continue de connaître une croissance urbaine et architecturale sans précédent, principalement verticale, la vitesse du vent et sa force ne font qu'augmenter en intensité, ce qui rend difficile, voire impossible, la croissance de certains types d'arbres au niveau de la rue - à prendre racine - comme partie de l'environnement urbain. Les arbres situés dans les rues, les parcs et les espaces ouverts peuvent littéralement amortir ces forces éoliennes dynamiques, mais ils doivent pouvoir pousser sans être gênés par des forces éoliennes fortes. Actuellement, la réponse de la ville à ce problème est de payer pour faire venir des arbres matures - déjà cultivés - ou, littéralement, de les attacher. Alors que nos systèmes météorologiques naturels et dynamiques continuent de fluctuer de plus en plus avec le réchauffement climatique, il deviendra d'autant plus important pour nos forêts urbaines, en particulier nos systèmes d'arbres de rue, d'être intelligemment positionnés dans la ville, avec la certitude que les arbres individuels seront être capables de croître verticalement, sans être contestés par les pressions physiques qui leur sont appliquées tout au long des périodes critiques de leur cycle de croissance.

Dans le cadre d'un effort pour augmenter le nombre de plantations - de diverses essences d'arbres dans toute la ville - et maintenir leur bien-être, surtout lorsqu'ils sont jeunes et en croissance, je propose une solution architectonique comme type de gestion des arbres de rue - un enrochement d'arbres comme pare-brise - essentiellement, un bouclier érigé pendant une petite durée du cycle de croissance des arbres pour atténuer les forces dynamiques du vent qui s'exercent sur lui. L'écran sert également un objectif supplémentaire en ce qu'il attirera l'attention sur cette infrastructure urbaine souvent négligée.

Étape 1: Intro: Pourquoi un pare-brise pour un arbre ?

(Du service de planification de San Francisco)

San Francisco était autrefois un paysage largement dépourvu d'arbres composé de vastes prairies, de dunes de sable et de zones humides. Aujourd'hui, près de 700 000 arbres poussent le long des rues, des parcs et des propriétés privées de la ville. Des palmiers majestueux de l'Embarcadero aux grands cyprès du Golden Gate Park, les arbres sont une caractéristique bien-aimée de la ville et un élément essentiel de l'infrastructure urbaine.

Notre forêt urbaine crée une ville plus propice à la marche, plus vivable et plus durable. Les arbres et autres végétaux purifient notre air et notre eau, créent des quartiers plus verts, calment la circulation et améliorent la santé publique, fournissent un habitat faunique et absorbent les gaz à effet de serre. Chaque année, les avantages fournis par les arbres à San Francisco sont estimés à plus de 100 millions de dollars.

Les arbres à San Francisco font face à un certain nombre de défis. Historiquement sous-financé et mal entretenu, la canopée de la ville est l'une des plus petites de toutes les grandes villes des États-Unis. Le manque de financement a limité la capacité de la Ville à planter et à entretenir ses arbres de rue. La responsabilité de l'entretien est de plus en plus transférée aux propriétaires. Largement impopulaire auprès du public, cette approche expose les arbres à un risque supplémentaire de négligence et de dangers potentiels.

Notre forêt urbaine est une immobilisation précieuse d'une valeur de 1,7 milliard de dollars. À l'instar des réseaux de transport en commun et d'égouts, elle a besoin d'un plan à long terme pour assurer sa santé et sa longévité.

Étape 2: Tendances actuelles du blindage des arbres

Les transplantations d'arbres de la ferme au trottoir incluent l'arbre spécifié, acheté - le planétarium de Londres étant le plus courant - et expédié sur le site ou à proximité, où il attendra d'être planté lorsque la planification le permettra.

Les recommandations de protection des arbres des Amis de la forêt urbaine présentent cette image (ci-dessus) de piquets d'arbres entretoisés et en bois. La version de la Ville du blindage des arbres contre le vent consiste à utiliser des tuyaux métalliques enfoncés ou plantés dans le sol, avec un collier ou une série de colliers qui enveloppent l'arbre et l'empêchent de se plier trop loin dans une direction pendant des périodes soutenues et / ou des vents violents. Ces tuyaux verticaux sont souvent utilisés conjointement avec des clôtures métalliques cylindriques ou des colliers extrudés, également enfoncés dans le sol ou fixés au trottoir ou à la zone de plantation d'arbres.

Étape 3: Améliorations des trottoirs

Le type de platane de Londres est spécifié comme le type d'arbre à privilégier pour les infrastructures de trottoirs urbains, car il pousse très rapidement et est à la fois copieux et résistant - il a une plage de température extrêmement accommodante et peut pousser presque n'importe où. Les ombres créées à partir de sa canopée sont pleines de soleil tacheté.

Le Laurel Fig et le Chinese Banyon (comme indiqué ci-dessus), des arbres d'ombrage denses, étaient auparavant spécifiés comme le type d'arbre de trottoir commun, cependant, une fois arrivé à maturité, leur canopée projette une ombre presque impénétrable, parfois sur toute la largeur du trottoir, où ni ou la lumière naturelle peut pénétrer à travers. Cela est devenu un problème pour la Ville en raison de problèmes liés à la sécurité et à l'éclairage.

L'espacement physique des arbres le long du trottoir est également le résultat de ce phénomène d'ombre et des problèmes de sécurité associés, mais cette séparation linéaire des arbres a un coût, car les arbres s'en sortent généralement mieux lorsqu'ils sont cultivés en grappes ou dans un bosquet. Plus les arbres sont densément regroupés, plus ils ont de chances de mûrir et d'augmenter leur propre résilience contre les pressions soutenues du vent - lorsqu'ils sont isolés, comme chaque arbre l'est lorsqu'il est planté dans une configuration de trottoir linéaire, ils sont seuls contre le vent.

Étape 4: Arbres et architecture

L'architecture a et continue d'avoir une relation entrelacée avec les arbres. Toutes les structures colonnaires ont une dette de gratitude envers les arbres, et depuis nos premières structures additives, après que nous soyons passés d'espaces soustractifs, comme les grottes, à d'autres types d'abris, comme les yourtes et les tipis, c'est grâce à l'utilisation des arbres et de leurs parties que nous avons créé une protection contre les éléments.

L'Essai sur l'architecture de Laugier de 1753 présente une illustration d'arbres en tant qu'architecture et nature à la fois, et qui est formellement et performativement intéressante à comparer à l'illustration de Viollet-le-Duc de 1875, où l'ingénierie est authentique. Il convient de noter que l'intérêt de Le-Duc pour l'architecture gothique et sa traduction formelle vers le nouveau matériau de cette époque - la fonte - fait écho au reflet des arts textiles des nombreuses géométries complexes basées sur la courbure trouvées dans l'architecture gothique. Des illustrations de maçonnerie - et, en particulier, de géométries lenticulaires - sont montrées comme reflétées dans l'attachement d'arbres, ou le plissage, essentiellement, l'attachement de branches individuelles de jeunes arbres pour créer de nouvelles géométries. Cet acte de traduction m'intéresse beaucoup, ainsi que la spatialité et la complexité formelle trouvées dans chaque exemple ci-dessus, de Lancet à Ogee à Trefoil.

Étape 5: Diagrammes génératifs

Voici un certain nombre d'études topologiques de surface singulières menées dans Autodesk Maya à l'aide d'outils de déformation (torsion, etc.) sa base où se trouve le système racinaire, mince sur toute sa longueur où se trouve le tronc, et volumineux au sommet, où se trouvent la canopée et les branches. Des études de surfaces singulières auto-sécantes, essentiellement des « blebs », ont été menées dans le but de créer une structure immédiate pour qu'une surface singulière soit autoportante et totalement indépendante de l'arbre; voir l'ensemble Catastrophe de René Thom. Ces arbres mimétiques ont été convertis en cadres triangulés, après avoir converti la surface NURBS en un maillage polygonal avec une épaisseur dimensionnelle.

J'ai ensuite créé une tuile générique, similaire peut-être à l'élément feuille ou écorce d'un arbre, et un composant peuplé qui forme les nœuds des surfaces singulières. Ce processus numérique m'a amené à penser qu'un cadre polygonalisé dérivé d'une surface singulière auto-sécante - une "structure auto-similaire" - pourrait accumuler un certain nombre de tuiles ou de composants cellulaires pour contrôler la quantité de vent sur et à travers les surfaces.

Ensuite, une dernière série d'études volumétriques de "calice" a été menée à l'aide du rhinocéros de McNeel avec à la fois une forme d'arbre singulière et une organisation en grappes, ou une formation en bosquet, essentiellement, un petit groupe d'arbres. La forme a été directement inspirée de la Maquette de la Fonction de Karl Weierstrass de 1952, avec des degrés de courbure topologiques qui passent de 1 degré à 3 degrés (et inversement). Les topologies de surface auto-sécantes ont été complètement supprimées au cours de cette dernière étude, ce qui, en tant que système de conception, permet de multiples configurations - pour chaque arbre, il pourrait y avoir un pare-brise à quatre côtés, ou une figure - le calice - ou un seul -pare-brise latéral--essentiellement, l'un des quatre côtés de cette figure, et chacune de ces configurations (x1 ou x4 côtés, par), pourrait se répéter.

Étape 6: Modélisation 3D - Modulations & Raffinement

Étape 7: Composante Population V1

Étape 8: Système de cellules (composantes) - Développement de taxonomie

La cellule dans ce cas peut être considérée matériellement comme un carreau - un carreau de céramique.

Étape 9: Système de cellules (composantes) - Pattern 3dprints

Étape 10: Système de cellules (composantes) - Proportions

Étape 11: Population de composants V2 - Raffinement, tangentes, systèmes alternatifs

Étape 12: Analyse du vent - Performance

Pour les sites de trottoirs de la ville les plus soumis à la pression constante du vent venant de l'eau de la baie, j'ai identifié plusieurs sites le long de l'Embarcadero et sur Market Street entre le 4e et le 11e.

Étape 13: Recherche de matériaux - Céramiques revêtues de dioxyde de titane

Étape 14: Prototypage - 3dprinting V1

Etape 15: Prototypage: Dépliage (3D à 2D), Découpe Laser

Etape 16: Prototypage: Dépliage (3d à 2d), Découpe jet d'eau Omax

Étape 17: Population de composants V3 - Opérations de tuilage apériodiques et en miroir

Étape 18: 3dmodels - Ville, Rue et Xfrog

Étape 19: Budget proposé

Étape 20: Prototypage - 3dprinting V2

Étape 21: Structurer

Etape 22: Prototypage: Dépliage (3d à 2d), Omax Waterjet Cutting V2

Étape 23: Prototypage: Assemblage & Soudage

Étape 24: Installation