Zaha Hadid Architects спільно з AKT II та Hilson Moran розробили цифрову архітектурну платформу для створення житлових будинків Roatán Próspera. Проект є своєрідною екологічною та соціальною відповіддю на клімат, рельєф та культуру Роатана в Карибському басейні, найбільшого з островів Гондурасської затоки.

У проекті поєднуються вікова мудрість місцевих традицій будівництва з дерева з урахуванням кліматичних особливостей регіону та сучасні цифрові методи проектування, інженерії та будівництва.

AKT II прагнуть підтримувати економіку регіону та сприяти використанню місцевих матеріалів, ремесел та виробничих можливостей, тому розпочинають проектування з всебічного вивчення локалізованого ланцюжка постачання, логістики, а також технологій будівництва.

Модульна система проекту ґрунтується на використанні деревини, що постачається з розташованих поблизу лісів материкової частини Гондурасу та обробленої на місці для створення основних структурних елементів. Цифрові інформаційні технології оптимізують використання колод з екологічно чистих лісів для мінімізації виробничих відходів та забруднення довкілля. Завдяки цьому процесу також знижується рівень енергоспоживання, а разом із і вуглецевий слід будівництва.

Ерік А. Брімен, генеральний директор компанії Honduras Próspera LLC, пояснює: «При розробці проекту пріоритет надається сталому розвитку, і це є невід'ємною частиною нашого бачення Roatán Próspera. Острів Роатан вже є найпопулярнішим туристичним напрямком. Roatán Próspera буде зміцнювати та диверсифікувати місцеву економіку, створюючи при цьому будинки, що гармонують із природним середовищем».

 

 

Така модульна система складання була спеціально адаптована до локального ланцюжка поставок, транспортування та встановлення, будучи оптимальним рішенням, яке дозволяє досягти більш високої якості будівництва за рахунок виготовлення елементів за межами будівельного майданчика, а також значно скорочує обсяг виробничих відходів.

При визначенні розмірів базових деревних елементів конструкції врахували обмеження місцевих транспортних мереж, що призвело до зменшення вуглецевих викидів, а також оптимізації логістичних витрат.

Завдяки використанню легких пиломатеріалів було створено компактну та адаптивну систему для фундаменту, яка може бути виготовлена за межами будівельного майданчика, що дозволило звести вплив на конструкцію до мінімуму з максимальною турботою про місцеву дику природу.

Підхід до проектування, при якому все поділяється на «набір деталей», які швидко монтуються на місці, дає можливість задіяти місцевих майстрів, ремісників та будівельні бригади, які навчаються та отримують досвід роботи з новими технологіями. У свою чергу, це зміцнює взаємини домовласників і спільноти, що допоможе інтегруватися в місцеву культуру. Постачальникам буде надано всебічну допомогу у розробці власної продукції завдяки тривимірній цифровій моделі будинків та місцевості.

Компанія Hilson Moran розробила стратегії пасивного контролю навколишнього середовища та водного циклу для скорочення споживання енергії, що було досягнуто шляхом зниження температури для більшого комфорту практично без використання механічної вентиляції. Для перевірки параметрів комфорту користувачів та рівня енергоспоживання використано динамічне теплове моделювання.

Відкриті затінені модулі спрямовані у бік моря, тому бриз створює природне охолодження, що стимулює використання поновлюваних ресурсів зниження енергоспоживання та отримання води. Оптимальна температура внутрішніх приміщень створюється завдяки використанню місцевих натуральних матеріалів у поєднанні. При необхідності можна також регулювати вологість усередині та таким чином охолоджувати приміщення, а зібрана вода може бути відфільтрована та використовуватись у побутових цілях.

Модулі є повністю самодостатніми, і тому, щоб звести до нуля викиди вуглецю, мають навіси, що затіняють, оптимальної форми для розміщення фотоелектричних панелей для вироблення відновлюваної енергії. Також передбачені батареї, які зберігатимуть відновлювану електроенергію для подальшого використання.

 

 

При розробці конструкції набору деталей було застосовано підхід «проектування для виробництва та складання» (DFMA), тому добре продумані з'єднання дерев'яних панелей забезпечують швидкий монтаж і демонтаж, що дає можливість змінити конфігурацію резиденції або повторно використовувати будь-який елемент модульного набору. Структурна система міцного каркаса має відмінні теплові та акустичні характеристики, а також містить попередньо зібрані комунікаційні вузли. Завдяки платформній конфігурації досягнуто узгодженості розташування вузлів у сусідніх блоках, щоб мінімізувати складнощі з підключенням на місці.

Перевагою оцифрування будівель є також те, що цифрова конфігураційна платформа дозволяє домовласникам планувати свої будинки та зв'язуватися з місцевими постачальниками у разі потреби будівельних та експлуатаційних робіт.

Платформа допоможе вирішити особливі просторові запити членів сім'ї, дозволить використовувати комунікації спільно з сусідами, оптимізуючи витрати, а також забезпечить гнучкість створення загальнодоступних зон, таких як дитяча ігрова зона.

Ця цифрова платформа адаптує різні конфігурації стандартизованих деталей для створення персоналізованих резиденцій, які підходять кожному окремому домовласнику.

Проектно-обчислювальна група ZHA (ZHCODE) спільно з інженерно-обчислювальною групою AKT II (P.ART) розробили програмне забезпечення для проектування, яке дозволяє кожному домовласнику моделювати житло за своїми параметрами. Також завдяки платформі кожен будинок відповідає вимогам сталого та екологічного будівництва, оскільки при створенні та експлуатації використовується мінімальна кількість матеріалів та енергії, крім того, форми кожного елемента розробляються з урахуванням особливостей навколишнього середовища, зокрема це стосується можливості використовувати сонячну енергію та природну вентиляцію.

Великі передпроектні дослідження дозволили розробити набір деталей платформи з використанням бібліотеки просторових та будівельних елементів, адаптованих до екології та ланцюжка постачання Роатана. Ці цифрові методи проектування та виготовлення сприяють використанню досвіду та майстерності, характерних для цієї місцевості, а також відповідають будівельним традиціям та культурі регіону.

Особлива увага була приділена відповідності проектів критеріям стійкого та екологічного будівництва та тому, щоб вони були здійсненними в умовах Роатану, тому до них включені палати та інші типи простору з природною вентиляцією як особливість традиційного дизайну, використовується деревина місцевого походження, застосовується пасивне затінення, збирається дощова вода і створюються охолодні басейни.

 

 

В основу конфігураційної платформи закладено принцип тривимірного права власності, коли домовласники набувають права на певне місце розташування та обмеження доступу до одиниць 3D-простору, іменованим об'ємними пікселями, або вокселями (від англ. volume-pixels). Житло алгоритмічно обчислюватиметься таким чином, щоб відповідати обраному розташуванню вокселів. Площа кожного вокселя складає 35 м² та 4 метри у висоту. Житлові одиниці варіюються від студій площею 35 м² (1 воксель) до сімейних будинків площею 175 м² (5 вокселів). Такий параметричний підхід до проектування кожної резиденції та загальної композиції проекту відкриває безліч різних варіантів, поєднаних послідовною формальною логікою та матеріальністю.

Власники будинків можуть використовувати платформу для налаштування просторового планування своєї резиденції відповідно до переважної кількості вокселів. Пропоновані 5 вокселів у різному поєднанні створюють 15 тисяч різних варіантів конфігурації.

Конфігураційна платформа адаптує кожну резиденцію до рельєфу місцевості та інших особливостей ділянки, а також оптимізуючи земляні роботи при монтажі.

Платформа також дає можливість вибору вбудованих меблевих модулів та просторового компонування відповідно до індивідуального стилю життя та уподобань. Ці модулі включають гардеробні шафи і комфортні куточки, які призначені для монтування в стіни або розміщення на острівцях у кожній кімнаті.

Власники будинків також можуть залучати місцевих постачальників для створення меблів для будь-якої кімнати, використовуючи цифрові активи, які надає конфігураційна платформа, включаючи 3D-модель будинку.

  • ◆ Дослідницька група Zaha Hadid Computation and Design (ZHCODE) фокусується на стратегічних інноваціях, починаючи з технологій проектування та закінчуючи останніми досягненнями в галузі промислового застосування. Орієнтуючись на дизайн майбутнього, гурт також вивчає історичні традиції та культури кам'яної кладки та будівництва з дерева, кліматичної відповідності, просторового розташування, а також деталізації. Застосовуючи сучасне програмне забезпечення для параметричного проектування та технології, розроблені в результаті 13-річних експериментів у галузі комп'ютерної графіки, цифрового дизайну, технологій роботизованого будівництва та історичних будівельних технологій, ZHCODE розробляє крос-технології проектування з турботою про користувача, а також робить типово складні процеси ближче для нефахівців та кінцевих користувачів. Все це робить проекти відповідними принципам сталого розвитку та екологічності, оскільки задіюється мінімальна кількість матеріалів та електроенергії при будівництві та експлуатації.
  • ◆ Конструктивне проектування здійснюється інженерно-обчислювальною групою AKT II PART — давнім партнером ZHA, яка прагне того, щоб кожен проект був універсальним, адаптованим та здатним реагувати на поточні та майбутні потреби клієнта. Використовуючи інженерні рішення, що забезпечують максимальний позитивний ефект для зниження рівня споживання матеріалів та енергії, включаючи чисту енергію, AKT II застосовує свої аналітичні технології та великий досвід позамайданного та модульного будівництва для оптимізації структурних конструкцій з метою підвищення ефективності та мінімізації втрат матеріалів.
  • ◆ Hilson Moran — провідна міжнародна консалтингова компанія в галузі інженерного захисту навколишнього середовища, що має більш ніж 40-річний досвід у забезпеченні комфорту людини та екологічного довкілля. Здоров'я та благополуччя людини, а також захист довкілля є стратегічними цілями кожного проекту. Використовуючи творчий підхід, інновації та технічну чіткість із застосуванням цифрових технологій, Hilson Moran прагне створювати будівлі та міські простори, комфортні для людини та безпечні для навколишнього середовища.
  • ◆ Honduras Próspera LLC — корпорації штату Делавер, США. Є організатором та засновником Roatán Próspera, першою особливою економічною зоною, відкритою в рамках програми ZEDE (зона зайнятості та економічного розвитку) уряду Гондурасу.