Wykorzystanie drewna konstrukcyjnego w budynku Scion Innovation Hub trafiło na pierwsze strony gazet na całym świecie. Przeprowadziliśmy wywiad z projektantami stojącymi za najlepszym drewnianym budynkiem na świecie, aby ujawnić ich sekrety sukcesu.
Co stoi za najlepszym na świecie budynkiem drewnianym? Równowaga kreatywności z pragmatyzmem, zrównoważony rozwój z odpowiedzialnością społeczną i przesuwanie granic tego, co jest możliwe w przypadku drewna – oto co przyczyniło się do stworzenia znanego na całym świecie Centrum Innowacji Scion.
Aby stworzyć prototyp przyszłego budynku, potrzebny jest doskonały splot czynników — kreatywny zespół projektowy, innowacyjna technologia, chętny klient oraz odpowiedni kontekst kulturowy i środowiskowy.
Centrum Innowacji Scion ma mnóstwo wszystkich tych magicznych elementów. Jedyny w swoim rodzaju projekt Instytutu Badawczego Leśnictwa jest pierwszym w Nowej Zelandii dużym budynkiem z drewna pozbawionym stali. Zarówno drewniana konstrukcja, jak i zrównoważone strategie zastosowane przez projektantów, tego wielokrotnie nagradzanego budynku, ucieleśniają kreatywne, a jednocześnie pragmatyczne rozwiązanie pytania: „Jak możemy walczyć z nadciągającym światowym kryzysem klimatycznym poprzez innowacyjne projekty budynków?”
RTA Studio, firma architektoniczna z siedzibą w Auckland w Nowej Zelandii, nawiązała współpracę z Irving Smith Architects przy zaprojektowaniu siedziby głównej Scion w Rotorua. Jest to instytut badawczy Crown, który specjalizuje się w badaniach, nauce i rozwoju technologii dla leśnictwa, produktów drewnianych, drewnopochodnych materiałów i innych sektorów biomateriałów.
RTA Studio jest bardzo zainteresowane architekturą z drewna masowego, które znalazło się w centrum uwagi ludzi jako materiał ekologiczny. Szczególnie w obliczu ciągłych ostrzeżeń o kryzysie klimatycznym. Rich Naish, dyrektor projektowy RTA Studio i główny projektant budynku Scion, opowiada nam o tym, jak na nowo wyobraził sobie przestarzały kampus Scion i przeniósł go w XXI wiek.
Pierwotny kampus badawczy oddawał klimat lat 60. ubiegłego wieku. Był to labirynt; długotrwałe połączenia laboratoriów rozciągały się po całym terenie, tworząc fizyczne przepaści, które utrudniały współpracę badawczą i łączenie wydziałów. Scion chciał stworzyć nową, nowoczesną przestrzeń roboczą, która promowałaby badania, zachęcała do wzajemnych połączeń i edukowała społeczeństwo na temat ich pracy, zapoczątkowując nową erę przejrzystości dla instytucji działającej na rzecz Nowej Zelandii.
Aby zachęcić społeczeństwo do zapoznania się z pracą Scion, Rich i jego zespół architektoniczny opracowali główny plan, który przeniósł główne wejście na przeciwległy koniec terenu, w sąsiedztwie wejścia do Whakarewarewa Forest Park. Kiedy odwiedzający zatrzymują się w kawiarni lub innych miejscach w popularnym parku do wypoczynku i wędrówek, budynek Scion znajduje się bezpośrednio w ich zasięgu wzroku.
Cel klienta, jakim było zwiększenie przejrzystości dla ludzi, był istotnym czynnikiem wpływającym nie tylko na orientację budynku, ale także na jego układ. Projektanci stworzyli piękne, scentralizowane atrium, które wita ludzi w przestrzeni publicznej na parterze budynku. Kalejdoskop kolorów i powtarzające się drewniane belki inspirują ludzi do spojrzenia w górę, aby docenić piękne drewno, tak jak w lesie.
Układ zachęca również do zaglądania do miejsc pracy naukowców. W fabrykach sera i browarach często można zobaczyć pracowników, ale rzadko w leśnych laboratoriach badawczych. Otwarty układ zachęca również do przypadkowych i zaplanowanych interakcji między naukowcami. Budynek sprzyja współpracy i wymianie publicznej, stanowiąc doskonały przykład tego, jak celowy projekt może pozytywnie wpływać na zachowanie ludzi.
Firma Scion i zespół projektowy współpracowali z lokalnym plemieniem Maorysów, aby zintegrować ich wartości kulturowe z projektem budynku. Maorysi postrzegają las jako świętą przestrzeń, która zapewnia ochronę. Zgodnie ze wskazówkami plemienia, szklaną powłokę budynku zdobią odcienie zieleni przypominające różnorodne barwy liści drzew. Budynek Scion nie tylko walczy ze zmianami klimatycznymi na całym świecie, ale został również zaprojektowany tak, aby zminimalizować wpływ na jego lokalne otoczenie, pomagając chronić i chronić przestrzenie święte dla Maorysów. Taki kontekstualny projekt harmonijnie łączy budynek z zalesionym otoczeniem.
„Często uważamy, że architektura jest jak natura. Drzewo tylko próbuje utrzymać swoje liście nad ziemią, ale gdy rośnie, staje się najpiękniejszą rzeczą. Kiedy wchodzisz do trzypiętrowego atrium, wszystkie te rozbieżne drewniane belki utrzymują konstrukcję jak kończyny drzewa”.
Rich Naish, dyrektor ds. projektowania, RTA Studio
W Nowej Zelandii nigdy nie zbudowano całkowicie drewnianego budynku na taką skalę. Gdy zespół projektowy po raz pierwszy zaproponował ten pomysł swojemu inżynierowi, Alistairowi Cattanachowi, ten stwierdził, że to niemożliwe. Jednak pomysł pozostał w jego głowie i tydzień później przedstawił rozwiązanie. Propozycja Alistaira naśladuje sposób, w jaki łączy się drewno na meble – tylko na znacznie większą skalę. Dwa kawałki drewna łączy się ze sobą za pomocą sześciu do ośmiu 100-milimetrowych palców, a te zazębiające się elementy są ze sobą sklejane. Połączenie jest tak silne, że w zasadzie tworzy jeden element konstrukcyjny z dwóch kawałków drewna. Zrozumienie, jak zaprojektować stolarkę, było momentem „eureka!”, który pobudził rewolucyjną technikę konstrukcyjną zastosowaną w całej konstrukcji drewnianej.
Zespół sądził, że może spotkać się z reakcją inwestorów zastanawiających się, w jaki sposób drewno może być strukturalnie solidnym materiałem dla budynku o takiej skali. Jedynymi całkowicie drewnianymi budynkami, które zespół mógł wskazać jako przykłady, były małe domy jednorodzinne. Na szczęście inwestorzy Scion to entuzjaści drewna i naukowcy, którzy rozumieją jego unikalne właściwości. Wiedzieli, że innowacyjne rozwiązanie podkreślające całkowicie drewniane konstrukcje jako drogę przyszłości jest konieczne – i, co ważniejsze, możliwe.
„Zazwyczaj budynki z drewna masowego, w szczególności budynki hybrydowe, mogą mieć betonowe podłogi na wyższych poziomach. Powoduje to umieszczenie dużej masy nad poziomem gruntu, co wymagałoby znacznego ograniczenia sejsmicznego. W Scion wszystkie górne kondygnacje są wykonane z masywnego drewna, dzięki czemu są lżejsze i mogą być unieruchomione przez konstrukcję diagrid„.
Rich Naish, dyrektor ds. projektowania, RTA Studio
Lekka konstrukcja drewniana i powtarzalne elementy konstrukcyjne skracają czas projektowania i obniżają koszty budowy. Większość drewnianej konstrukcji składa się tylko z sześciu różnych elementów. Kształty składały się z rombu przeciętego pionowo, a następnie na pół, rombu przeciętego poziomo i elementów narożnych. Każdy dodatkowy element może zwiększyć koszt budynku; posiadanie tylko sześciu jest nowatorską koncepcją dla większości projektantów.
Konstrukcja układanki zmniejsza ilość odpadów produkcyjnych i budowlanych, ponieważ przewidywalne kształty zmniejszają ilość resztek drewna. Dzięki tak prostym elementom konstrukcyjnym zespół mógł wcześniej określić wszystkie komponenty. Pozwoliło to również na dokładniejsze oszacowanie kosztów, ponieważ nie było potrzeby uwzględniania modyfikacji lub dodatkowych wydatków.
Zespół korzystał z programu SketchUp od początkowego projektu koncepcyjnego po wstępną fazę projektowania. Możliwości modelowania geometrycznego oprogramowania 3D doskonale pasowały do powtarzalnych elementów drewnianych, ułatwiając szybkie iteracje projektu.
„Używamy SketchUp, ponieważ jest szybki i łatwy. Stworzyliśmy grupy i komponenty, więc zmiana jednego komponentu mogła być łatwo ponownie wybrana w całym projekcie”.
Rich Naish, dyrektor ds. projektowania, RTA Studio
Architekci udostępnili model klientowi i innym konsultantom, takim jak zespół inżynierów. W miarę postępu projektu Rich i zespół używali programu Revit w swoim przepływie pracy obok SketchUp, budując dwa równoległe modele. Aktualizowanie modelu SketchUp było niezbędne dla kamieni milowych projektu, które wymagały przedstawienia łatwego do zrozumienia modelu interesariuszom. Podczas gdy modele Revit-a zawierają skomplikowane szczegóły, SketchUp upraszcza iteracyjne ulepszenia projektu i przygotowywanie atrakcyjnych prezentacji.
„Używamy teraz Enscape do zrozumienia oświetlenia dziennego, co było dość rewolucyjne w naszym biurze. Używamy SketchUp od zawsze, ale dzięki dodatkowi Enscape możemy szybko tworzyć renderingi”.
Rich Naish, dyrektor ds. projektowania, RTA Studio
W przeszłości RTA Studio zlecało renderowanie zewnętrznym konsultantom – był to kosztowny i czasochłonny proces. Teraz RTA Studio zajmuje się całą grafiką we własnym zakresie dzięki interoperacyjności między SketchUp i Enscape.
Po zamodelowaniu projektu w 3D producenci drewna zaimportowali pliki do oprogramowania, które ich maszyny CNC mogły odczytać. Producenci stworzyli wirtualny model wszystkiego, co będą produkować, i poddali go cyfrowej obróbce przed cięciem drewna. Ten proces planowania zmniejszył liczbę przeróbek i strat materiałowych.
Komponenty zostały wycięte w fabryce drewna i wysłane na plac budowy partiami dla określonych sekcji budynku, co jeszcze bardziej uprościło montaż na miejscu. Parametry budynku wzrosły w ciągu dwóch dni, podłogi położono w tydzień, a konstrukcja drugiego piętra zajęło kolejne kilka dni. Wykorzystanie drewna i nowego systemu stolarki pozwoliło zaoszczędzić czas podczas budowy i przyniosło zespołowi wiele wyróżnień.
Niezależna firma oceniła budynek Scion i potwierdziła, że jest on neutralny pod względem emisji dwutlenku węgla. Osiągnięcie tego poziomu odniesienia wynika przede wszystkim ze znacznej ilości drewna, materiału o ujemnej emisji dwutlenku węgla. Użycie dużych ilości drewna zrównoważyło niewielką ilość innych potrzebnych materiałów. Jeśli chodzi o efektywność energetyczną, koszty operacyjne budynku stanowią w przybliżeniu połowę kosztów typowych dla budynków użyteczności publicznej lub komercyjnych.
