Interstiții Endemice

îndrumător: Alisa Andrasek

Atitudinea actuală în avangarda discursului arhitectural tinde să se îndepărteze de la căile tradiționale de fabricație a mediul construit și presupune că noile mijloace de producție de masă, cum ar fi printarea 3D, precum și robotica, reconciliază problemele inerente producției de structuri complexe. Proiectul de cercetare intitulat Interstiții Endemice își propune să aducă în discuție modalități prin care geometrii complexe generative aflate în legătură cu metodele tradiționale de construcție low-tech pot genera entități proto-arhitecturale viabile prin recoltarea fizicii proceselor naturale, nu numai ca un generator de design, dar și ca un instrument pentru fabricarea de formațiuni complexe prin calcul de materie. Mai mult decât atât, în concordanță cu agenda Protoecologics, acest proiect evită clasica mișcare ecologică reductivistă și are o atitudine față de lucrul cu natura, acceptând condițiile de stabilitate dinamică.

Cercetarea a început prin investigarea modelelor de auto-organizare vizibile în natură, datorită posibilității extinse de a apărea variații infinite în formă a modelelor de interacțiune cu mediul. Accentul este pus pe capacitatea materiei de a se organiza în forme complexe heterogene. De aici și necesitatea de a studia domeniul dinamicii non-liniare, în mod mai explicit, predispoziția materiei de auto-organizare în motive ample complexe.

Aceste modele/ motive apar în natură, în anumite condiții de schimb de materie, energie și informație cu mediul. Ca rezultat, aceste fenomene sunt declanșate de procese non-liniare specifice, cum ar fi: frecare, contracție, crăpare, ducând la reorganizarea fluxului lor. În cazul de fracturare a materiei, și anume a modelelor/ motive fisurate, se ridică posibilitatea de a lua în considerare spațiul interstițial derivat ca un transportor de materie. Prin urmare, principalul motor al tezei este un procedeu de fabricație non-liniar, care utilizează fisuri în sol argilos ca un cofraj pentru turnarea structurilor unice complexe. Prin programarea comportamentului materialului și expunerea la anumite condiții de mediu, suntem în măsură să controlăm apariția unei game largi de modele/motive fisurate care sunt responsabile pentru diferite calități performative, cum ar fi stabilitate structurală, umbrire solară, precum și modularea fluxului de aer ca urmare a caracteristicilor lor morfologice. Astfel, într-o anumită măsură, se poate susține că toate crăpăturile în sol argilos stochează în morfologia lor ADN-ul potențialului mediu construit.

Cast on Crack

Pentru a urmări această ipoteză s-a dezvoltat o tehnică de fabricație non-liniară numită Cast on Crack, care utilizează dinamica crăpăturilor în sol argilos ca un cofraj auto-calculabil pentru turnare de formațiuni complicate poroase utilabile în arhitectură.

Pentru a iniția procesul de fabricație, anumite condiții trebuie să fie îndeplinite. În primul rând, solul existent trebuie să fie predispus la crăpare, presupunând că starea mediului și compoziția geologică a solului permite fenomenului de culoare să apară. Odată ce fisurile se extind la o morfologie dorită, spațiul interstițial poate fi umplut cu un material adecvat pentru a sta și suporta greutatea structurii. Un al doilea strat de sol argilos poate fi adăugat pentru a asigura o mai bună integritate structurală, mai târziu. În cele din urmă, ultimul pas este eliminarea cofrajului argilos, care se va face in situ prin procese de degradare, eroziune, spălare pluvială.

În paralel cu experimentele analogice s-a studiat fizica fisurilor în mediul digital. O parte importantă a cercetării noastre a constituit-o dezvoltarea unui soft care să permită prezicerea comportamentului materialului la scară reală.

Astfel, au fost de catalogat o gamă largă de motive fisurate prin variația de parametri, cum ar fi temperatura, viteza de evaporare, frecare etc. Prin schimbarea acestor parametri, am fost în stare de a realiza o varietate de crăpături similare cu cele naturale, de diferite dimensiuni, grosimi și morfologii.

Scenariul de implementare prototipică

În scopul de a testa prototipurile în context real, implementarea s-a axat pe calitățile teritoriilor aride/ deșertice și pe reevaluarea potențialului patrimoniului cultural local. Au fost identificate locații compatibile care încorporează caracteristici specifice pentru implementarea cu succes a sistemului Cast on Crack . Prima caracteristică care permite procesul de construcție este clima locală în timp ce a doua este la fel foarte mult atașată la mediu și se preocupă de calitatea solului. În cele din urmă, a treia caută tehnici de construcție vernaculare pentru a fi readaptate ca o nouă metodă de construcție. Locația aleasă se deosebește în multe feluri ca un teritoriu dinamic și bogat în Maroc, situat la poalele versantului sudic al Muntelui Atlas, în provincia Ouarzazate, în apropierea Ait-Ben-Haddou, cel mai faimos Ksar în Valea Ounila.

Intervenția de design are scopul de a aborda problemele identificate în analiză printr-o serie de strategii de adaptare. Deși aceste proceduri adresează, în principal, metode de extragere a informației din condițiile locale care să permită o evoluție sistemică între mediul construit și cel natural, introducerea unei noi tehnologii într-un loc care are o tradiție cu privire la utilizarea lutului într-un anumit mod are potențialul de a schimba radical mediul social curent, precum și îmbunătățirea sentimentului de apartenență colectivă.

În secțiunea următoare sunt descrise două strategii de adaptare necesare în prealabil pentru proiectarea intervențiilor: ciclul de construcție cu privire la expunerea solară; strategii de implementare a protocoalelor de terasare/ excavare.

Datele climatice din Ait-Ben-Haddou au fost extrase și analizate în scopul de a mapa datele din analiza însoririi pe suprafața unui dom generic. Din analiză s-a ajuns la concluzia că, pe parcursul anului, modelele de cracare variază datorita variațiilor în condițiile de desicare. Ca urmare, același prototip prezintă fisuri mici și dense dacă expunerea se întâmplă în lunile de vară și fisuri mari, rare și adânci în timpul iernii. Prin corelarea acestor date cu programul de implementare putem turna, de exemplu, straturile structurale în timpul iernii, iar straturile de umbrire solară și de ventilație în lunile de vară.

Protocol de excavare

Forma de relief ca schele pentru sistemul Cast on Crack s-a dovedit a fi cea mai bună alternativă low tech. Cel mai notabil precedent cu o abordare similară în privința sistemului de construcție este ilustrat în proiectul Muzeului de Artă Teshima, Japonia, finalizat în 2010. Procesul constă din formarea unei movile de pământ generate prin protocoale de terasare (în limitele de grămadă pământ și constrângerile de structură să fie utilizate), urmată de turnarea betonului deasupra suprafeței create. Odată ce betonul este uscat, pământul este excavat, dezvăluind forma finală a structurii. Aceeași tehnică este folosită prin înlocuirea plăcii de beton cu sistemul Cast on Crack.

Popunere/ sentențiere

Ideea de sentențiere a procesului de implementare a fost explorată prin acest prototip pentru a exemplifica viabilitatea sistemului în cazul structurilor de mari dimensiuni.

Pentru a mări dimensiunile structurii s-a folosit o tehnică de turnare în etape pe movile de pământ imbricate. Această strategie conduce la formațiuni cu densități variate în fisurare, ca rezultat al aportului solar în funcție de anotimp. În acest sens, natura este principalul contributor al proiectului.

Echipa: Karoly Markos, Daghan CAM, Alexandre KURODA, Ulak HA

Architectural Association – Design Research Laboratory - London, ianuarie 2012