На пути к нулевым отходам: вычислительный дизайн в архитектуре

В то время как климат требует срочных действий, архитектура также стала огромным этапом «обновления» в направлении устойчивого развития. Надежда на исчезновение небрежной и расточительной практики строительства указывает на объединение принципов вычислительной техники и экономики замкнутого цикла. Дизайнеры лидируют в стратегии, внося большой вклад в создание парадигмы нулевых отходов, используя модульность, адаптируемость и возможность повторного использования.

Циклическая экономика: новая основа архитектуры

Экономика замкнутого цикла поощряет использование «ресурсосбережения» за счет повторного использования материалов и минимального количества отходов. В отличие от традиционных линейных стратегий — взять, сделать и избавиться — эта структура поощряет устойчивость за счет проектирования деконструкции и продления жизненного цикла. Инструменты вычислительного проектирования позволяют архитекторам легко внедрять эти принципы в свои проекты.

Модульная конструкция: создание гибкости

Модульность — это основная основа вычислительной архитектуры, помогающая зданиям со временем меняться в соответствии с их разнообразными потребностями. Сборные компоненты изготавливаются для сборки и разборки без образования отходов.

Круглый павильон является примером лучшего из того, что может предложить модульность. Компоненты, полученные в результате параметрического моделирования, можно разобрать для повторного использования в будущих зданиях. Такой подход продлевает срок службы материала, но значительно снижает содержание углерода.

Вычислительные инструменты: проектирование с возможностью повторного использования

В то время как оптимизация материалов оптимизирована только для того, чтобы гарантировать минимальные отходы в производственном процессе, оптимизация материалов в случае параметрического и генеративного проектирования теперь будет иметь возможность моделировать экологические и структурные ограничения, чтобы архитекторы могли прогнозировать производительность при минимизации обрезки материала.

Рассмотрим Ресурсный центр Amager компании BIG. Этот набор проектов ассоциируется с утилизированными материалами завода по переработке отходов в энергию и компьютерным дизайном, который создал этот поразительный фасад. Таким образом, эти проекты лишь иллюстрируют, как вычислительные подходы гармонизируют эстетику и устойчивость.

Оценка жизненного цикла: картирование воздействия на окружающую среду

Оцените воздействие материалов, использованных в процессе строительства, на окружающую среду, используя инструменты оценки жизненного цикла. Этот тип информации дает архитекторам возможность проектировать с учетом альтернатив с низким уровнем воздействия и с учетом стратегий окончания срока службы, встроенных в дизайн.

The Edge Amsterdam считался самым зеленым зданием в мире. В процессе строительства использовались LCA, чтобы гарантировать, что выбор материалов соответствует целям экономики замкнутого цикла. Использование компьютерного моделирования сыграло центральную роль в достижении амбиций «чистого нуля».

Практический пример: Утилизация отходов в строительстве

Банк Triodos от RAU Architects является ярким примером циклического строительства: почти 100% его материалов можно использовать повторно благодаря тщательному цифровому реестру, созданному с помощью вычислительных инструментов. Паспорт материала отслеживает компоненты для последующих проектов, сводит к минимуму отходы при сносе и помогает сортировать материалы в соответствии с различными приложениями, в которых они могут использоваться.

Генеративный дизайн: проектирование безотходных систем

Генеративные алгоритмы предоставляют архитекторам возможность протестировать тысячи итераций проекта в поисках конфигураций, которые наилучшим образом минимизируют потери. Эти алгоритмы моделируют работу материалов, обеспечивая наилучшее возможное распределение ресурсов.

Примером может служить купол Аль-Васл на выставке Expo 2020 в Дубае, где компьютерное проектирование сокращает структурные отходы и при этом обеспечивает сложную, знаковую геометрию.

Зацикленность в проектах городского масштаба

Вычислительные стратегии масштабируют принципы экономики замкнутого цикла в городское планирование. Цифровые двойники — как виртуальные копии городской системы — могут моделировать эти города почти в реальном времени с точки зрения потоков энергии, циклов отходов или использования ресурсов.

Например, компания Sidewalk Labs' Toronto Quayside сочетает модульную деревянную конструкцию с вычислительными инструментами для создания круговой городской экосистемы. Подобные проекты указывают на будущее, в котором нулевые отходы больше не являются предписанием, применимым не только к зданиям, но и к городам в целом.

Проблемы внедрения вычислительной цикличности

Это обещает многое, хотя интеграция вычислительного проектирования в принципы экономики замкнутого цикла влечет за собой ряд препятствий. Множество первоначальных затрат, пробелы в навыках и инерция традиционных практик препятствуют широкому внедрению этой технологии. Но появление программного обеспечения с открытым исходным кодом и новых платформ для совместной работы демократизируют доступ к этим инструментам.

Видение будущего

С появлением вычислительного проектирования и экономики замкнутого цикла мысли об устойчивом развитии в архитектуре приобретают совершенно новый оттенок. Эти новые стратегии, от модульности до оценки жизненного цикла, меняют построенную среду. Учитывая, что концепция нулевых отходов постепенно внедряется в отрасли, она, вероятно, окажет огромное влияние на окружающую среду.

В конце концов, архитектура может вырасти, приняв технологии и изменив жизненные циклы материалов, чтобы стать по-настоящему регенеративными дисциплинами. Компьютер возвещает эти изменения, воплощая стремление к нулевым отходам в реальность – по одному инновационному проекту за раз – посредством этой революции в дизайне.

Теперь будьте впереди вместе с PAACADEMY

Посетите мастер-классы по адресу ПААКАДЕМИЯ— это хороший способ получить новейшие инструменты цифрового дизайна. Эксперты отрасли, ведущие занятия, всегда готовы помочь вам сохранить остроту и вдохновение в этой постоянно меняющейся области.