Zaha Hadid Architects совместно с AKT II и Hilson Moran разработали цифровую архитектурную платформу для создания жилых домов Roatán Próspera. Проект является своеобразным экологическим и социальным ответом на климат, рельеф и культуру Роатана в Карибском бассейне, самого большого из островов Гондурасского залива.

В проекте сочетаются вековая мудрость местных традиций строительства из дерева с учетом климатических особенностей региона и современные цифровые методы проектирования, инженерии и строительства.

AKT II стремятся поддерживать экономику региона и способствовать использованию местных материалов, ремесел и производственных возможностей, потому начинают проектирование со всестороннего изучения локализированной цепочки поставок, логистики, а также технологий строительства.

Модульная система проекта основывается на использовании древесины, поставляемой из расположенных поблизости лесов материковой части Гондураса и обработанной на месте для создания основных структурных элементов. Цифровые информационные технологии оптимизируют использование бревен из экологически чистых лесов для минимизации производственных отходов и загрязнения окружающей среды. Благодаря этому процессу также снижается уровень энергопотребления, а вместе с ним и углеродный след строительства.

Эрик А. Бримен, генеральный директор компании Honduras Próspera LLC, объясняет: «При разработке проекта приоритет отдается устойчивому развитию, и это является неотъемлемой частью нашего видения Roatán Próspera. Остров Роатан уже является популярным туристическим направлением. Roatán Próspera будет укреплять и диверсифицировать местную экономику, создавая при этом дома, гармонирующие с природной средой».

 

 

Такая модульная система сборки была специально адаптирована к локальной цепочке поставок, транспортировке и установке, являясь оптимальным решением, которое позволяет достичь более высокого качества строительства за счет изготовления элементов за пределами строительной площадки, а также значительно сокращает объем производственных отходов.

При определении размеров базовых древесных элементов конструкции были учтены ограничения местных транспортных сетей, что привело к уменьшению углеродных выбросов, а также оптимизации логистических затрат.

Благодаря использованию легких пиломатериалов была создана компактная и адаптивная система для фундамента, которая может быть изготовлена за пределами строительной площадки, что позволило свести воздействие на конструкцию к минимуму с максимальной заботой о местной дикой природе.

Подход к проектированию, при котором все разделяется на «набор деталей», которые быстро монтируются на месте, дает возможность задействовать местных мастеров, ремесленников и строительные бригады, которые обучаются и получают опыт работы с новыми технологиями. В свою очередь это укрепляет взаимоотношения домовладельцев и сообщества, что поможет интегрироваться в местную культуру. Поставщикам будет оказана всесторонняя помощь в разработке собственной продукции благодаря трехмерной цифровой модели домов и местности.

Компанией Hilson Moran были разработаны стратегии пассивного контроля окружающей среды и водного цикла для сокращения потребления энергии, что было достигнуто путем снижения температуры для большего комфорта практически без использования механической вентиляции. Для проверки параметров комфорта пользователей и уровня энергопотребления было использовано динамическое тепловое моделирование.

Открытые затененные модули направлены в сторону моря, поэтому бриз создает естественное охлаждение, что стимулирует использование возобновляемых ресурсов для снижения энергопотребления и получения воды. Оптимальная температура внутренних помещений создается благодаря использованию местных натуральных материалов в сочетании. При необходимости можно также регулировать влажность внутри и таким образом охлаждать помещение, а собранная вода может быть отфильтрована и использоваться в бытовых целях.

Модули являются полностью самодостаточными, и потому, чтобы свести к нулю выбросы углерода, имеют затеняющие навесы оптимальной формы для размещения фотоэлектрических панелей для выработки возобновляемой энергии. Также предусмотрены батареи, которые будут хранить возобновляемую электроэнергию для последующего использования.

 

 

При разработке конструкции набора деталей был применен подход «проектирование для производства и сборки» (DFMA), а потому хорошо продуманные соединения деревянных панелей обеспечивают быстрый монтаж и демонтаж, что дает возможность изменить конфигурацию резиденции или повторно использовать любой элемент модульного набора. Структурная система прочного каркаса обладает отменными тепловыми и акустическими характеристиками, а также содержит предварительно собранные коммуникационные узлы. Благодаря платформенной конфигурации достигнута согласованность расположения узлов в соседних блоках, чтобы минимизировать сложности с подключением на месте.

Преимуществом оцифровки зданий является также то, что цифровая конфигурационная платформа позволяет домовладельцам планировать свои дома и связываться с местными поставщиками в случае необходимости строительных и эксплуатационных работ.

Платформа поможет решить особые пространственные запросы членов семьи, позволит использовать коммуникации совместно с соседями, тем самым оптимизируя затраты, а также обеспечит гибкость создания общедоступных зон, таких как детская игровая зона.

Эта цифровая платформа адаптирует различные конфигурации стандартизированных деталей для создания персонализированных резиденций, подходящих каждому отдельно взятому домовладельцу.

Проектно-вычислительная группа ZHA (ZHCODE) совместно с инженерно-вычислительной группой AKT II (P.ART) разработали программное обеспечение для проектирования, которое позволяет каждому домовладельцу моделировать жилище согласно своим параметрам. Также благодаря платформе каждый дом соответствует требованиям устойчивого и экологического строительства, поскольку при создании и эксплуатации используется минимальное количество материалов и энергии, кроме того, формы каждого элемента разрабатываются с учетом особенностей окружающей среды, в частности это касается возможности использовать солнечную энергию и естественную вентиляцию.

Обширные предпроектные исследования позволили разработать набор деталей платформы с использованием библиотеки пространственных и строительных элементов, адаптированных к экологии и цепочке поставок Роатана. Эти цифровые методы проектирования и изготовления способствуют использованию опыта и мастерства, характерных для этой местности, а также отвечают строительным традициям и культуре региона.

Особое внимание было уделено соответствию проектов критериям устойчивого и экологического строительства и тому, чтобы они были осуществимыми в условиях Роатана, поэтому в них включены палаты и другие типы пространства с естественной вентиляцией как особенность традиционного дизайна, испольезуется древесина местного происхождения, применяется пассивное затенение, собирается дождевая вода и создаются охлаждающие бассейны.

 

 

В основу конфигурационной платформы заложен принцип трехмерного права собственности, когда домовладельцы приобретают право на определенное месторасположение и ограничение доступа к единицам 3D-пространства, именуемым объемными пикселями, или же вокселями (от англ. volume-pixels). Жилье будет алгоритмически вычисляться таким образом, чтобы соответствовать выбранному расположению вокселей. Площадь каждого вокселя составляет 35 м² и 4 метра в высоту. Жилые единицы варьируются от студий площадью 35 м² (1 воксель) до семейных домов площадью 175 м² (5 вокселей). Такой параметрический подход к проектированию каждой резиденции и общей композиции проекта открывает множество различных вариантов, объединенных последовательной формальной логикой и материальностью.

Владельцы домов могут использовать платформу для настройки пространственной планировки своей резиденции в соответствии с предпочтительным количеством вокселей. Предлагаемые 5 вокселей в разном сочетании создают 15 тысяч различных вариантов конфигурации.

Конфигурационная платформа адаптирует каждую резиденцию к рельефу местности и другим особенностям участка, также оптимизируя земляные работы при монтаже.

Платформа также дает возможность выбора встроенных мебельных модулей и пространственной компоновки в соответствии с индивидуальным стилем жизни и предпочтениями. Эти модули включают в себя гардеробные шкафы и комфортные уголки, которые предназначены для монтирования в стены или размещения на островках в каждой комнате.

Владельцы домов могут также привлекать местных поставщиков для создания мебели для любой комнаты, используя цифровые активы, которые предоставляет конфигурационная платформа, включая 3D-модель дома.

  • ◆ Исследовательская группа Zaha Hadid Computation and Design (ZHCODE) фокусируется на стратегических инновациях, начиная с технологий проектирования и заканчивая последними достижениями в области промышленного применения. Ориентируясь на дизайн будущего, группа также изучает исторические традиции и культуры каменной кладки и строительства из дерева, климатического соответствия, пространственного расположения, а также детализации. Применяя современное программное обеспечение для параметрического проектирования и технологии, разработанные в результате 13-летних экспериментов в области компьютерной графики, цифрового дизайна, развивающихся технологий роботизированного строительства и исторических строи тельных технологий, ZHCODE разрабатывает кросс-технологии проектирования с заботой о пользователе, а также делает типично сложные процессы ближе для неспециалистов и конечных пользователей. Все это делает проекты соответствующими принципам устойчивого развития и экологичности, поскольку задействуется минимальное количество материалов и электроэнергии при строительстве и эксплуатации.
  • ◆ Конструктивное проектирование осуществляется инженерно-вычислительной группой AKT II PART — давним партнером ZHA, которая стремится к тому, чтобы каждый проект был универсальным, адаптируемым и способным реагировать на текущие и будущие потребности клиента. Используя инженерные решения, обеспечивающие максимальный положительный эффект для снижения уровня потребления материалов и энергии, включая чистую энергию, AKT II применяет свои аналитические технологии и обширный опыт внеплощадочного и модульного строительства для оптимизации структурных конструкций с целью повышения эффективности и минимизации потерь материалов.
  • ◆ Hilson Moran — ведущая международная консалтинговая компания в области инженерной защиты окружающей среды, имеющая более чем 40-летний опыт в обеспечении комфорта человека и экологической среды обитания. Здоровье и благополучие человека, а также защита окружающей среды являются стратегическими целями каждого проекта. Используя творческий подход, инновации и техническую четкость с применением цифровых технологий, Hilson Moran стремится создавать здания и городские пространства, комфортные дл человека и безопасные для окружающей среды.
  • ◆ Honduras Próspera LLC — корпорация из штата Делавэр, США. Является организатором и учредителем Roatán Próspera, первой особой экономической зоны, открытой в рамках программы ZEDE (зона занятости и экономического развития) правительства Гондураса.