Деревянные фасады: Мебельные фасады из массива сосны купить в Москве от производителя

Содержание

какой материал лучше выбрать для гарнитура

Решения для фасадов кухни из дерева

Производители мебели для кухонь предлагают большой ассортимент фасадов различной конфигурации. От того, какой формы «лицо» вы выберете именно для своей кухни, будет зависеть, насколько удачно мебель впишется в общий интерьер.

Иногда даже на старой мебели достаточно поменять дверцы и лицевые панели, чтобы она приобрела совершенно новый образ. При определенных навыках можно самостоятельно изготовить фасады для кухни своими руками из дерева любой породы.

Выбор фасадов для кухни зависит от стиля, в котором планируется оформить все помещение.

Деревянным фасадам, в зависимости от способа их изготовления, можно придать разную форму и внешний вид:

  • Ровные четкие контуры;
  • Фрезерованные поверхности;
  • Резные края или отделку;
  • Гнутые силуэты дверец, выполненные в романтическом стиле;
  • Нарочито грубую обработку под деревенский стиль.

Долговечные панели из дуба, сосны или другого деревянного массива хорошо впишутся в интерьер, созданный в эко-стиле. Также они идеально подходят для мебели, выполненной в классическом варианте. При этом в мебели сохраняется цвет натуральной древесины, или слегка тонируется с помощью красителей и мебельных лаков.

Облицовочные панели из шпона, мультиплекса, массива прекрасно подходят для оформления кухни в различных стилях – здесь можно варьировать интерьеры от вычурного барокко до минималистского стиля модерн. Единственное исключение составляют хай тек и лофт – эти направления требуют облицовки мебели современными материалами, или использование стекла.

Деревянные фасады делят на два вида:

  • Цельные;
  • Филенчатые.

На изготовление цельных фасадов идет массив дерева. Такие изделия отличаются высокой стоимостью. Однако главный недостаток цельной древесины – подверженность деформациям и механическим повреждениям. Для ее защиты требуются специальные покрытия. Впрочем, и средства защиты во многих ситуациях оказываются недостаточно эффективными.

Филенчатые фасады имеют более низкую стоимость, однако технология их изготовления гарантирует значительно больший срок эксплуатации, чем у аналогов цельного дерева.

Поэтому, если при выборе руководствоваться не только соображениями престижности, но и соотношением цена: качество, все же лучше отдать предпочтение филенчатым фасадам, выполненным из шпона или мультиплекса.

Заключение

Необязательно выбирать кухню из дорогих пород дерева — правильно обработанные бюджетные виды древесины являются прекрасным материалом для создания эффектных и долговечных гарнитуров.

Следует помнить, что даже дешевая порода дерева намного превышает по сроку службы другие материалы, используемые для производства мебельных гарнитуров.

Деревянные фасады для кухни из натурального дерева

Кухонные фасады – это лицевая часть мебели, а, точнее, дверцы шкафов гарнитура. Их изготавливают из разных по структуре и фактуре материалов, среди которых есть: МДФ, стекло, массив дерева и другие. Сегодня большим спросом у потребителей пользуются фасады, выполненные из натуральных материалов. Лидер среди них – массив дерева. Ведь у древесины необыкновенный и эксклюзивный внешний вид, к тому же она обладает прекрасными эксплуатационными качествами. Соответственно, и цена на такие фасады высокая.

Разновидности фасадов для кухни

Корпус кухонного гарнитура собирается из разных материалов: натуральных и искусственных. Но фасад, как было сказано выше, это та часть мебели, которая всегда на виду. Поэтому, в большинстве случаев, если речь идёт о деревянной кухне, то подразумевается её лицевая часть. Например, корпус может быть сделан из дешёвого ламинированного ДСП, а фасад из дорогих пород дерева. С помощью такого комбинирования материалов, производители значительно снизили стоимость мебели.

Деревянные фасады для кухни представлены на рынке тремя позициями:

  • дверцы, изготовленные из массива;
  • филёнчатые конструкции;
  • шпонированные, из МДВ или ЛДСП.

В первой категории присутствует несколько подгрупп, в основе которых лежит технология отделки древесины. Многие производители предлагают дверцы с различным оформлением, что расширяет дизайнерские характеристики изделий.

Сегодня очень популярны резные фасады. Ещё совсем недавно резьбой по мебельной древесине занимались профессиональные резчики. Им на смену пришло современное оборудование с компьютерными программами. В компьютер закладываются данные рисунка или узора, и станок с помощью фрезы вырезает их на дереве. При этом станки имеют небольшие размеры, и стоят недорого. Поэтому даже небольшие мастерские по изготовлению мебели имеют в своём арсенале такое оборудование.

Недорогим видом фасадов из массива дерева являются прямые дверцы без изысков, рисунков и прочих дизайнерских включений. Но есть предложения и очень интересные, например, грубо обработанные или гнутые фасады. Кстати, технология последних не очень сложная, поэтому и цена таких изделий невысока.

Комбинированные виды фасадов

К комбинированным фасадам относятся:

  • Филёнчатые конструкции – это рамка из массива, внутрь которой устанавливается фанера или шпон. По внешнему виду такой фасад не сразу отличишь от массивной дверцы. Но использование более дешёвых отделочных материалов делает его недорогим. При этом шпонированные филёнчатые фасады по своим эксплуатационным характеристикам выше, чем фанерные. Шпон – материал некапризный и прочный.
  • Шпонированный фасад – это основа из ДСП, отделанная сверху тонкими срезами натуральной древесины, которые и носят название шпон. Их приклеивают к плитам ДСП, что создаёт видимость натурального дерева. Хотя, по сути, это обманка. Такие фасады обладают сниженными эксплуатационными характеристиками, поэтому используются в изготовлении мебели бюджетной категории. То же самое касается фасадов из ламинированного ДСП. МДФ фасады стоят особняком, потому что их технические характеристики во многом превосходят плиты ДСП.

Порода древесины для кухонных фасадов

Для изготовления деревянных кухонных фасадов используется разнообразие пород деревьев. Сегодня на рынке можно приобрести кухонные гарнитуры не только из традиционных пород, таких как: сосна, ясень, дуб и прочее, но и из экзотических пород дерева, таких как: венге, махагони, лимба и так далее.

Главное, что независимо от того, откуда была привезена древесина, ценовая политика производителей основывается на степени сложности обработки того или иного вида дерева. Конечно, учитываются и эксплуатационные характеристики материала. Поэтому из твёрдой породы изготавливают дорогие гарнитуры, а из мягкой древесины, хорошо поддающейся обработке, бюджетные.

Неискушённому потребителю сложно сделать выбор в этом плане. Поэтому мебельные фасады и кухонный гарнитур, выбираются по цене и внешнему виду.

  • Фасады из сосны – бюджетный вариант. Древесина мягкая с ярко выраженной структурой и светло-жёлтым цветом. Смотря на такую кухню, понимаешь, что это натуральная древесина. Но мебель из сосны вписывается не во все стили. Её используют для оформления помещения в тех стилевых направлениях, которые ближе к крестьянскому или сельскому стилю.
  • Дуб – ядровая древесина, прочная и дорогая. Дубовый фасад на кухне подчёркивает состоятельность хозяина. При этом дерево обладает различными оттенками коричневого цвета, что позволяет подобрать гарнитур к определённому дизайну помещения. Сегодня производители предлагают фасады из белённого и морёного дуба. В магазинах такую мебель не купить, поэтому её делают только на заказ в специализированных мебельных салонах.
  • Ещё один твёрдый материал – бук. К сожалению, эта порода не имеет чёткой структуры. Она есть, но выражена неярко. И если заморить бук, то структуру древесины видно не будет. Зато дерево имеет разное цветовое оформление от серого до красноватого тона, поэтому в этом плане разнообразие широкое.
  • Ясень по прочностным характеристикам не уступит ни буку, ни дубу. У него чёткая и крупная структура, которую даже краской закрыть невозможно. Желтоватый цвет наполняет кухню солнечным светом.

Помимо этих пород дерева, для изготовления кухонной мебели используются и такая древесина, как: ольха, берёза, черешня и вишня. То есть, выбор в этом плане довольно широкий, поэтому найти что-то подходящее несложно.

Достоинства и недостатки деревянных фасадов

К достоинствам кухни с деревянными фасадами относятся:

  • Дерево — экологически чистый материал.
  • Это отличное стилистическое решение. Деревянные кухни прекрасно вписываются в любое стилистическое направление дизайна интерьера помещения.
  • Долгосрочная эксплуатация. Обработка древесины специальными защитными составами гарантирует длительный срок эксплуатации, и даёт возможность эксплуатировать гарнитур на кухне, то есть, в помещении с повышенной влажностью и перепадами температуры.
  • Возможность реставрации. Деревянные фасады легко поддаются ремонту. Мастера предлагают полный набор технологий, среди которых большой популярностью пользуются окрашивание, декупаж, состаривание. При этом проводимые процессы настолько просты, что ими пользуются и простые обыватели. Ведь нужные инструменты и материалы продаются в строительных магазинах.
  • Дерево – материал, легко поддающийся обработке. Производители предлагают фасады нестандартных форм. К изготовлению фасада из натурального дерева предъявляются жёсткие требования, поэтому высокого качества добиваются за счёт использования новейших технологий и оборудования.

К недостаткам относятся несколько позиций, некоторые из которых спорные. Например, деревянные фасады со временем коробятся и трескаются. Здесь всё будет зависеть от того, из какого сырья они были изготовлены. Если это влажная древесина, то, без сомнения, она изменит размеры и форму.

Без сомнения, самый большой недостаток – это высокая цена. Но она обоснована, к тому же непревзойдённый дизайн, а также создаваемая мебелью уютная атмосфера и долгосрочная эксплуатация сполна покрывают этот недостаток.

Заключение по теме

Преимущества и недостатки материала не всегда ложатся в основу выбора. Ведь придя в магазин, первое, что бросается в глаза, это внешний вид, то есть, фасад. И если кухня понравилась сразу, то никто не смотрит – дорого она стоит, филёнчатый фасад или из массива, с коричневым оттенком или жёлтым. Но нужно быть уверенным в том, что деревянная мебель прослужит не один десяток лет.

особенности, плюсы и минусы, фото

Для каждого человека кухня является источником энергии для нормальной жизнедеятельности организма в физическом и эмоциональном плане. Хороший ремонт, деревянные фасады кухонного гарнитура, качественная бытовая техника и отличное освещение помогут решить эргономические вопросы и улучшить атмосферу в доме. Ведь кухонное пространство принято считать основным, и это утверждение имеет под собой железную почву.

Каждый из членов семьи посещает кухню минимум один раз, а максимум приходится на дружные семьи, которые проводят там значительную часть своей жизни. Люди готовят вкусную еду, за трапезой общаются с родными и близкими, принимают гостей, поэтому данное помещение должно быть экологически чистым без отрицательных воздействий на здоровье. Кухни с деревянными фасадами обеспечат максимально комфортное пребывание и прекрасное настроение для каждого, кто в них войдет.

Деревянные фасады подходят тем, кто не хочет променять роскошь и тепло натурально дерева на модный пластик и алюминий

Основа деревянных фасадов

Кухонные фасады могут быть выполнены из различных пород дерева. Этот натуральный деревянный материал по праву занимает лидирующее место среди других вариантов для изготовления кухонного мебельного гарнитура.

Недаром через века антикварные экземпляры присутствуют в музеях и самых дорогих домах. Люди гордятся деревянной мебелью, по достоинству оценив ее практичность и эстетичность. Ее изготавливают из твердых и мягких пород.

  • Твердые. Твердые породы считаются самыми прочными и надежными в эксплуатации. Эти деревья требуют индивидуальной высадки (за редким исключением некоторых пород), поэтому их количество ограничено. Вырастает растение в течение долгих десятилетий, производство материала из сырья требует немалых затрат, поэтому окончательная цена достаточно велика. К дорогостоящим относятся экзотические породы палисандр, мербау, венге; классические дуб, бук, ясень; менее дорогие орех, клен, яблоня, акация. Очень популярна и доступна по цене относительно твердая черешня.
  • Мягкие.Такие деревья, как вишня, береза, каштан, кедр и ольха относятся к мягким породам. Они легкие в производстве и практичные в эксплуатации, ценовая политика выше средней. Самым востребованным и бюджетным вариантом для деревянной мебели являются сосна и ель, которые полностью соответствуют соотношению цена-качество. При правильной обработке такая деревянная мебель может прослужить долгие годы, а также способна возобновиться после реставрации.

Кухонный гарнитур из массива дуба в стиле «кантри» – практичен и смотрится богато

Натуральный деревянный фасад, сделанный из бессучкового мебельного щита, хорошо впишется в кухню классического стиля

Преимущества и недостатки деревянных фасадов

Деревянные фасады для кухни имеют массу преимуществ и небольшое количество весьма сомнительных недостатков. При правильном понимании достоинств качественной деревянной мебели, недостатки можно перефразировать, как более бережное отношение к ней.

Преимущества

  1. Экологически чистый материал. Живя в эпоху технического прогресса и химических разработок, умные люди пытаются всеми силами сохранить либо приобрести то чистое и натуральное, что осталось в таком небольшом количестве. Живое дерево, фасад из которого применяется в качестве кухонной деревянной секции, позволит хозяйке и ее домочадцам не только лакомиться изысканными блюдами, но и питаться живительной энергией деревянных изделий. Это преимущество сложно переоценить, т.к. все, кто может себе позволить приобрести натуральную деревянную мебель, непременно должны это сделать. Дышать свежим воздухом без токсических испарений – значит забыть о врачах. А что может быть дороже здоровья, знает только тот, кто его потерял.
  2. Долговечность. Фасады из дерева для кухни, при правильном уходе, практически не имеют срока эксплуатации. Известно множество примеров, когда мебель из дорогостоящих пород передавалась из поколения в поколение, возрастая в цене и превращаясь в антиквариат. Более экономичный фасад из дерева также может прослужить долгую службу при условии качественного изготовления и бережного ухода. Речь сейчас идет о вековых сроках для мебели, а что касается десятилетий, то здесь с уверенностью можно сказать о гарантированной долговечности данных экземпляров. Стоит также отметить, что деревянную мебель можно неоднократно реставрировать, с каждым разом продлевая срок эксплуатации.
  3. Неповторимость. Мебельные фасады из дерева, сделанные по заказу, могут иметь абсолютную уникальность. Фото лучших образцов можно в большом количестве рассмотреть на сайте. Резные фасады деревянной мебели могут быть выполнены мастерами по индивидуальному рисунку или композиции, с добавлением необычных орнаментов, иероглифов, в любых стилях и способах изготовления. Такая кухня будет единственной и неповторимой в своем роде, поскольку резьба придаст ей индивидуальность. Цветовая гамма достаточно широка, поэтому сможет удовлетворить самые изысканные требования заказчика, поражая своей стильностью и самобытностью всех гостей, приходящих в дом.

Недостатки

  1. Мебельный гарнитур для кухни из дерева, выполненный по индивидуальному заказу, обычно имеет достаточно высокую цену. Себестоимость материалов существенно отличается от цены на менее качественное сырье. Учитывая, что покупать такую деревянную мебель придется один раз на несколько десятилетий, есть резон заплатить дороже и выиграть за счет существенных преимуществ. Ведь забота о своем здоровье и эстетическом наслаждении требует определенных затрат.
  2. Кухня является местом постоянных перепадов температур и повышенной влажности воздуха, поэтому деревянный фасад может деформироваться и потерять свою эстетическую привлекательность. Следует при покупке обращать особое внимание на качество товара и требования, предъявляемые к покупателю по уходу за деревянной мебелью такого класса. Обеспечив гарнитуру должный уход можно не сомневаться, что никакие внешние воздействия не смогут ухудшить ее функциональные и эстетические функции.
  3. Еще одним неприятным моментом является подверженность покрытых лаком фасадов из дерева выгоранию от попадания солнечных лучей. Учитывая это обстоятельство, необходимо тщательно продумать планировку мебельного гарнитура. Если нет возможности разместить деревянную мебель не на солнечной стороне, стоит остановить свой выбор на более светлых цветах, напоминающих ласковое прикосновение солнца и не подлежащих выгоранию. Также данное обстоятельство рекомендуется учитывать при выборе стиля, который поможет преподнести свойство выгорания в эффект старины и антикварности.

На деталях из дерева всегда видна характерная неоднородность волокон, что не является дефектом, а только служит признаком настоящего природного материала

Виды мебельных фасадов

Существует несколько вариантов производства мебельных фасадов, фото разнообразных моделей можно рассмотреть на сайте. Такие поверхности могут быть выполнены из бруса, мебельного щита, бывают комбинированные и шпонированные.

  • Брус. Самый дорогой и качественный метод предполагает изготовление мебели из дерева твердых пород, стволы которых на специальных станках распускаются на массивные дощатые полотна. Затем эти фрагменты тщательно высушиваются и плотно склеиваются столярным клеем под действием пресса и высоких температур. Производство это дорогостоящее, т.к. требует качественного сырья и высокого технического оснащения.
  • Мебельный щит. Данное производство предполагает наличие сырья из более мягких пород дерева, досок небольшой ширины или небольших их фрагментов. Мелкие деревянные полотна просушиваются в специальном боксе, склеиваются столярным клеем и помещаются под пресс в виде огромных тисков на определенное время при высокой температуре. Этот способ изготовления оценивается ценовой политикой как средний и выше среднего.
  • Комбинированный. Этот способ является самым востребованным, т.к. включает в себя комбинирование различных материалов на одном изделии. Рамка по периметру выполняется из цельного бруса, а для вставок используются мебельные щиты, недорогая древесина, стекло, МДФ, ДСП и т.д. Вариантов моделей существует множество, т.к. разнообразные сочетания могут демонстрировать всевозможные узоры, рисунки, витражные композиции с применением обширной цветовой гаммы и разных оттенков.

Деревянный фасад под старину

Главная особенность этого фасада в стиле модерн – строгая геометрия форм, дверки сделаны из сосны со вставками из стекла и листового материала

Оформление фасадов

Фото всевозможных фасадов на любой вкус представлены на строительных сайтах. Дверцы могут быть сплошные, филенчатые и комбинированные с разнообразными вставками.

  1. Сплошные. Данная мебель может достигать самых заоблачных цен, т.к. выполняется из цельного бруса или мебельного щита отменного качества. Кухня с таким гарнитуром выглядит очень стильно, практически никогда не выходит из моды. Мебельные фасады, резные вручную или на специальных станках, не имеют выпуклостей. Рисунок создается путем вырезания, умению и изобретательности сегодняшних мастеров нет предела. Но иногда заказчик выбирает фасады деревянные без узоров, предпочитая ровные поверхности. Такое решение является также признаком отменного вкуса и отмечается ценителями качественного дерева, как классическая элегантность. Чтобы не нарушить идеальную гладкость часто применяются механизмы для открывания дверок без наружных ручек. Сплошные фасады могут быть выполнены из менее дорогих пород дерева, таких как клен, акация, орех, черешня. Мебельный гарнитур из сосны для кухни является самым достойным бюджетным вариантом, способным выполнить все необходимые функции.
  2. Филенчатые. Этот способ производства предполагает изготовление основных каркасов с фигурными филенками. Их изготавливают отдельно в виде фрагментов определенной формы с калевкой (выполненными на фрезеровочном станке округлыми краями) и узкой планкой по периметру. Рамка фасада представляет собой соединенные прямоугольником пластины с углублением в виде паза по внутреннему периметру. Затем филенки приклеивают к рамке при помощи специального клея и сильно прижимают большими тисками, оставляя на определенное время для полного высыхания. Филенчатые поверхности пользуются неимоверным спросом среди ценителей деревянной мебели, т.к. они очень прочные, никогда не выходят из моды и позволяют мастеру и заказчику проявить фантазию в уникальной форме или рисунке. Стоимость такой мебели также может варьироваться от самой скромной до бесконечно высокой. Твердые породы дуба, бука, ясеня и экзотических вариантов типа венге могут достигнуть заоблачной цены, а фасады из сосны и ели будут отличным решением для людей с ограниченным бюджетом, которые решили оформить кухню качественными натуральными материалами.
  3. Комбинированные. Такие фасады также пользуются огромным спросом у ценителей стильной мебели. Производство предполагает соединение основной рамки с всевозможными ставками. Рамка может быть изготовлена из любой древесины, выполненной разными способами под любой вкус и кошелек. Вставки делают из недорогих пород дерева, МДФ, разнообразных стекол и деревянных решеток. Особым преимуществом такого гарнитура является безграничное количество моделей, которые уже придуманы (их фото можно посмотреть на сайте) и являются фантазией заказчика.
  4. Древесина недорогих пород. Этот вариант рекомендуется людям, которые не могут себе позволить заказать дорогой гарнитур, полностью выполненный из дорогостоящих пород дерева. Комбинирование на этапе производства не будет заметно в конечном итоге при эстетическом восприятии, а функциональная нагрузка также будет выполнена. Вставка из другой породы дерева будет плотно закреплена рамкой, поэтому у нее не будет возможности деформироваться (особенно если она небольшая по размеру).
  5. МДФ. Вставки из материала, который изготовлен из мельчайших частиц древесных опилок путем склеивания под большим давлением и высокой температурой, является очень выигрышным решением. Этот вариант является менее дорогостоящим, чем чистое дерево твердых пород, но и бюджетным его не назовешь, т.к. МДФ достаточно дорогой материал. Преимуществом таких вставок является возможность изгибать материал, придавая ему плавные желаемые формы. Натуральное дерево не имеет такой пластичности, а максимальная толщина доски при фрезерной обработке, придав полукруглую форму, сделает фасад непозволительно тяжелый для кухонной мебели.
  6. Стекло. Множественные модели комбинированного кухонного гарнитура с фасадами со стеклянными вставками украшают кухни ценителей натуральных материалов. Стекло может быть прозрачным и цветным, гладким и рельефным. Оно прекрасно сочетается с деревянными рамками и украшает своим блеском всю кухню, делая ее нарядней и торжественней. Стекло является экологически чистым натуральным материалом, поэтому придется по вкусу всем небезразличным к своему здоровью людям. Дизайнерских решений по поводу стеклянных вставок очень много, также можно придумать что-нибудь уникальное. Оригинальным будет использование в качестве вставок фигурных фрагментов из зеркал. В плане ценовой политики существует широкий диапазон действий, т. к. и дерево и стекло может быть выбрано, исходя из материальных возможностей заказчика.
  7. Решетка. Очень простой и в то же время элегантный оригинальный способ с использованием филенчатой рамки. Ее изготавливают из древесины любых пород, не зависимо от цены и качества эксплуатации, т.к. эта часть не несет никакой физической нагрузки. Решетка может быть выполнена в виде геометрических форм, разнообразных узоров и орнаментов, а также изысканных рисунков и простых перегородок. Можно подобрать бюджетный вариант таких фасадов из относительно дешевых пород древесины, которые будут выглядеть достаточно элегантно, отвечая всем требованиям современного кухонного гарнитура.

Филенчатые фасады из массива ясеня в английском стиле

Дверцы этого гарнитура выполнены по комбинированной технологии – рамка из бука, а филенка из отделанного шпоном МДФ

Шпонирование фасадов

В качестве альтернативы деревянных фасадов используют покрытие шпоном. Техника производства данного материала заключается в нарезании пластин из натурального деревянного бруса при помощи фрезеровочного станка. Очень тонкие ножи снимают слой древесины миллиметровой толщины, затем эти слои просушивают, склеивают клеем, соединенным с желаемой краской и выдерживают под прессом до полного склеивания и высыхания. В конечном итоге, получается деревянное полотно, гибкое и прочное, толщиной максимум 3 мм, которое визуально повторит структуру дерева на мебельных основах из МДФ, ДСП и т.д. Шпон изготавливают из ценных твердых и редких экзотических пород, и тогда стоимость изделия с основой из недорогих материалов будет просто заоблачной, благодаря такому дорогостоящему шпонированию. Именно поэтому был изобретен метод окрашивания шпона из бюджетных хвойных деревьев под стилистику дуба, бука, ясеня, ореха и других ценных пород.

Проводя по торцу деревянной детали рукой, чувствуются небольшие неровности, шпонированная же мебель вся гладкая и идеальная

Плюсы и минусы шпонированных фасадов

Мебельные гарнитуры для кухни, покрытые шпоном, имеют массу достоинств и один незначительный минус, который при помощи опытных стилистов можно превратить в огромный плюс.

Плюсы

  • Цена. Этот неоспоримое достоинство делает шпонированную мебель доступной для большого количества покупателей. Так приятно оформить кухню в дорогом, изысканном приглянувшемся стиле, не потратив на покупку мебели баснословных денег. Ведь далеко не каждый в наше время может позволить себе обстановку из дуба или венге, а приобрести сосновый или еловый гарнитур с таким шикарным видом будет очень кстати.
  • Натуральность материала. Шпон изготавливается исключительно из дерева с применением абсолютно безвредного нетоксичного клея, поэтому является экологически чистым материалом. Очень важно обратить внимание на сырье, из которого состоит основа под оклейкой. Если это дерево или МДФ, можно не беспокоиться о здоровье близких людей. Ведь кухня является тем местом в квартире, в котором хозяйка и ее семья проводит значительную часть своей жизни, и натуральные материалы здесь нужны, как воздух.
  • Стабильность материала. Шпонированные фасады являются очень прочными. Это покрытие не боится перепада температур, повышенной влажности, которая так свойственна кухне, налета жира и копоти. Такая мебель не деформируется, надежно приклеенный по специальной технологии шпон не отклеится от основной поверхности и не изменит свою фактуру, поэтому долгие годы будет иметь достойный вид.
  • Гибкость. Шпонированное покрытие является очень эластичным материалом. В отличие от деревянных изделий, он способен покрывать самые рельефные поверхности. Для любителей стиля модерн и плавных линий, кухня из МДФ, покрытая шпоном будет настоящим подарком. Этот прекрасный материал позволит сделать акцент на любом декоративном элементе по вкусу заказчика и осуществит самое смелое желание в плане формы фасадов.
  • Реставрационная способность. Кухонный гарнитур постоянно подвергается внешним воздействиям, которые со временем могут преобразить его внешний вид. Часто менять мебель получается не у каждого, а возможность обновления позволяют не все материалы. Огромным преимуществом шпонированной мебели является возможность ее реставрации, позволяющей ей подарить новую жизнь.

Если вам нравится натуральное дерево, но ищите решение подешевле, то гарнитур со шпонированным фасадом – идеальный вариант для вас

Минусы

Единственным минусом является негативное воздействие на мебель грубых абразивных моющих средств. При механических повреждениях также могут пострадать краевые кромки. Поэтому стоит относиться к гарнитуру бережно, протирая его мягкой тканью или губкой с щадящими моющими средствами.

Иметь кухонный мебельный гарнитур из дерева – это прекрасное решение и бесценный подарок себе и всем своим родным и близким людям.

Фото деревянных кухонь

Словосочетание «деревянная мебель» далеко не всегда означает, что при изготовлении гарнитура использовалась натуральная древесина.

Деревянные фасады из дуба для кухни. Резные, декоративные фасады

Заказ наших резных фасадов — самое выгодное предложение!

В данной категории представлены готовые изделия, с помощью которых вы можете уже сегодня украсить вашу мебель, придав ей элементы богатства и роскоши. Деревянные фасады, предлагаемые нами, отличаются не только размерами и художественной частью, но и технологичностью. Для изготовления мы используем только древесину самого высокого качества. Массивы таких пород дерева, как дуб или бук идеально подходят для производства резных изделий. В качестве удачной и оптимальной альтернативы дорогостоящей древесины нами используется МДФ – дерево, новый материал, обладающий высокими технологичными характеристиками и не уступающий по основным характеристикам традиционным материалам.


Наш ассортимент представлен:

  • Стандартными фасадами, изготовленными из цельного массива дерева различной глубины;
  • Ажурными фасадами, изготавливаемыми фрагментарно из отдельных заготовок;
  • Фасады резные круглой, овальной и прямоугольной формы.

В качестве вариантов исполнения внешнего вида, используются различные орнаменты симметричной формы, соответствующие традиционной лиственной и цветочной тематике. Фасады резные под заказ могут быть выполнены в соответствии с вашими пожеланиями. Наши мастера сумеют передать готовым изделиям ваш художественный замысел, создадут в дереве тот образ, который вас интересует. Вам достаточно указать размеры и форму желаемого изделия, показать нам собственный эскиз или фотографии. Дальнейшая работа уже зависит от нас.

Фасады резные купить, с орнаментом, в классическом исполнении или заказать фасады в индивидуальном порядке с тематическим рисунком, можно прямо сейчас на нашем сайте. Мы готовы рассмотреть ваши предложения по поводу внешнего вида фасада, обсудить необходимые размеры будущего изделия, количество и материал.

 

 


Инновационные технологии — залог успеха в качестве наших фасадов

Высокое качество, скорость изготовления и высокое художественное исполнение – критерии, которые определяют нашу деятельность. Добиться хороших показателей в работе помогают наш опыт и мастерство.

Резьба по дереву — сложный и трудоемкий технологический процесс, требующий высокой точности исполнения и соблюдения необходимых условий. В современных условиях для изготовления резных изделий различной сложности используется новейшее оборудование. В нашем арсенале имеются универсальные фрезерные деревообрабатывающие станки с ЧПУ, управлением которыми осуществляется с помощью специальных программных продуктов.

Каждое движение фрезы контролируется оператором с помощью компьютера. Режим 3D-моделирования позволяет создать трехмерные модели будущих изделий самой сложной формы и конфигурации. Заказать или купить деревянные резные фасады у нас, самое грамотное и выгодное решение. Мы всегда готовы сделать для вас лучше, чем вы представляете!
 

Фасады — применение, особенности

Интерьер любого помещения определяет не только внешний вид панелей, пола и потолка. Важным элементом интерьера жилых помещений,  всегда была и остается мебель, благодаря которой наш быт становится комфортным, внутреннее пространство помещений наполняется уютом и изысканностью. Придать мебели респектабельный вид, изящность и утонченность форм позволят деревянные резные фасады – элементы декора, которые сегодня охотно используются в мебельном производстве.

Резьба по дереву прочно вошла в нашу жизнь, наполняя окружающее нас пространство художественным смыслом, придавая отдельным предметам высокие эстетические характеристики. Украшать мебель, предметы обихода, музыкальные инструменты, интерьер отдельными элементами деревянного декора, идея не нова. Еще в средние века  многие мастера резьбы успешно применяли свое умение, навыки  и старания, пытаясь с помощью резных фрагментов украсить домашнюю утварь, придать оригинальный вид музыкальным инструментам.

Резные фасады активно использовались для отделки предметов мебели, отдельных элементов интерьера. Дерево, обладая высокими технологическими характеристиками, позволяет создавать самые разнообразные художественные формы. Используя резные элементы, можно совершенно в ином свете представить обычную, на первый взгляд мебель. Придать внутреннему убранству богатый и роскошный вид. Симметричный орнамент, отдельные художественные фрагменты, наполненные смыслом и сюжетом, обычные варианты фасадов, которые применяются в ходе изготовления мебели.

 

 

Деревянные фасады для кухни (50 фото)

Деревянный фасад для кухонного гарнитура сегодня явление нечастое. Резная мебель из дерева выглядит роскошно, но хозяек пугают высокая цена и сложности в уходе.Чего ждать от кухни из дерева? Разберемся, каковы достоинства и недостатки такой мебели, особенности производства и монтажа, ухода и эксплуатации.

Кухня из натурального дерева в темном тоне в сочетании со светлой плиткой на стене и столещницей

Фасады из натурального дерева

Кухни из натурального дерева встречаются в магазинах уже не так часто, уступая место МДФ и ДСП. На это есть причины. Цена на изготовленный из массива или шпонированный фасад выше средней. Гарнитуры из древесины позиционируются как элитная мебель для ценителей.

Выполняются деревянные фасады обычно в классическом или традиционном стиле и не подходят для любителей нестандартных форм и цветов, поклонников стилей хай-тек и модерн.

Стили деревянных кухонь:

  • Классические кухни украшают резные фасады, стеклянные дверцы шкафчиков с узорами и решеткой. Используется фурнитура под медь, бронзу.
  • Текстура древесины мебели в стиле кантри скрывается под слоем непрозрачной краски спокойных оттенков.
  • В стиле рустик дерево закрашивается, мебель искусственно состаривается, покрывается патиной и позолотой.
  • Современные деревянные фасады для кухни имеют строгую форму и покрываются бесцветным лаком. Их красота в природной текстуре древесины.

Виды фасадов из дерева

За понятием «фасад из дерева» могут скрываться несколько видов мебели. Нужно хорошо представлять, какой должна быть кухня: шпонили массив, везде или только на фасаде.

  1. Кухня со шпоном выглядит солидно. Шпон – представляет собой тонкие, до миллиметра толщиной, деревянные пластины. Кухня из шпона внешне похожа на изготовленную из массива,но под облицовкой скрывается более дешевый МДФ или ДСП.
  2. Цельный массив – это самый дорогой вид материала, ведь он должен быть без изъянов, сучков, нужной ширины.
  3. Клееный массив (его называют мебельным) – это плиты, состоящие из склеенных и сращенных между собой деревянных брусков.

Эти материалы могут комбинироваться. Часто корпус гарнитура изготавливается из ДСП, задняя стенка из фанеры или оргалита, а дверцы – из массива. Возможна комбинация рамки из массива и филенки, отделанной шпоном. Целиком из массива выпускают только дорогие элитные кухни. Шпонированная кухня внешне достоверно имитирует гарнитур из ценных пород дерева.

Кухня из натурального дерева коричневая со стеклянными вставками и резными ручками идеально подходит к светлому полу

Древесина для кухонных фасадов: сосна, бук

Породы дерева, из которых изготавливаются фасады:

  • дуб;
  • бук;
  • вишня;
  • груша;
  • орех;
  • ясень;
  • береза;
  • клен;
  • акация;
  • олива;
  • тик;
  • венге;
  • черное дерево и др.

Устойчивые к высокой температуре и влажности твердолиственые породы подходят для производства кухонных гарнитуров.Фасады из дуба требуют наличия специальных инструментов и умений, так как материал имеет высокую прочность. Сосна и береза проще в обработке и дешевле. Самые дорогостоящие материалы – красное и черное дерево, венге, кедр.

Заготовки для производства кухонной мебели нужно подготовить и просушить. После нарезки они обрабатываются составами от насекомых и гниения. Лак защищает элементы от влаги. Если вы решили смастерить мебель собственноручно, то придется подумать и о защите от внешней среды.

Достоинства и недостатки деревянных фасадов

Качественные деревянные фасады для мебели будут радовать владельца десятилетиями. Как любой материал, дерево имеет свои достоинства и недостатки, которые стоит учесть при эксплуатации.

Преимущества в интерьере

Благодаря многочисленным преимуществам фасады из дерева для кухни высоко ценятся. Среди достоинств натуральной древесины:

  1. Экологичность. Натуральный материал безопасен для человека и окружающей среды, он не выделяет вредных веществ, что особенно важно на кухне.
  2. Красота. Даже скромная деревянная кухня выглядит благородно. Благодаря природной фактуре и энергетике дерево выразительно даже без дополнительных украшений.Эффектно выглядит грубоватая мебель в стиле кантри. Особым шармом обладает массив, стилизованный под старину, пропитанный красящим составом, патинированный.
  3. Податливость обработке. На поверхности дерева можно создать узор тонкой работы, напоминающий кружево. Резные элементы из дерева способны украсить любой гарнитур.
  4. Прочность. Материал легкий, прочный и надежный.
  5. Ремонтопригодность. Небольшие царапинки гарнитур не испортят, даже придадут ему благородный налет старины. А после крупных повреждений, сколов и царапин мебель можно отреставрировать.
  6. Долговечность. Изделия из массива могут служить десятилетиями. При должной подготовке он устойчив к механическим воздействиям, влаге и перепадам температур.

Светлая кухня из натурального дерева с резным рисунком по верху и красивыми ручками

Недостатки

Фасады из натурального дерева для кухонь имеют некоторые недостатки.

  1. Продукция из натурального дерева находится в высшей ценовой категории.
  2. Ценится именно естественный вид дерева, поэтому цветовая гамма ограничена.
  3. За кухнями из массива требуется особый уход.
  4. Дерево впитывает воду и способно накапливать загрязнения.Если своевременно не вытереть пятно, оно может оставить окрасить поверхность.
  5. Материал может быть поврежден агрессивной бытовой химией.
  6. На мягкой древесине могут остаться вмятины после ударов тяжелым предметом.
  7. Древесина со временем меняет цвет. Например, практически белая сосна через несколько лет станет насыщенного коричневого цвета, с рыжинкой. На солнце дерево светлеет.

Уход за белым гарнитуром из натурального дерева: чем отмыть от жира, освежить, почистить

Покупая гарнитур с деревянными фасадами, нужно быть готовым ухаживать за ним. Забота о мебели сохранит её внешний вид на долгие годы.

  • Протирать и мыть мебель нужно мягкой тряпочкой или губкой с применением специального средства. Никаких жестких щеток и моющих средств с абразивами – они сотрут лак.
  • Средства для очистки должны PH-нейтральны. Воск, масло или силикон в составе защитят дерево от влаги. Не используйте вещества, содержащие спирт и эфиры, они пересушат массив, приведут к трещинам и деформации.
  • Значение имеет даже направление движения при очистке. Двигаясь вдоль волокон, вы эффективно стираете грязь, двигаясь поперек – втираете её глубже.
  • После очистки обработайте столешницу полиролью, это убьет бактерии и сохранит внешний вид древесины.
  • Защитите гарнитур от прямых солнечных лучей, иначе он выгорит и потеряет цвет.
  • Приобретая кухню из массива, позаботьтесь и вытяжке, которая будет эффективно удалять лишние тепло и влагу. При высокой влажности дерево разбухнет, а при низкой – пересохнет. В зимний период может понадобиться дополнительное увлажнение воздуха.

Деревянные фасады своими руками: как покрасить, реставрировать, обновить, восстановить и другие работы

Мебельные фасады из дерева можно изготавливать самостоятельно. Фасад – это лицо кухни, и выглядеть он должен идеально. Поэтому человек, решивший сделать мебель своими руками, должен обладать большим опытом в работе с деревом.

Полукруглая кухня в светлом тоне с красивой отделкой и с хорошим освещением

Изготовление фасада из массива своими руками

Кухня из дерева своими руками – серьезный проект. И инструмент понадобится серьезный, одним электролобзиком не обойтись. Чтобы делать кухонные фасады из натурального дерева нужен профессиональный фрезерный станок высокой точности и хорошая дисковая пила. В мастерской должны быть и разных видов насадки на инструмент, клей по дереву, тиски, инструменты для шлифовки, струбцины – все те мелочи, без которых работать невозможно.

Первый этап – изготовление рамки. Нарежьте рейку на части нужной длины, придайте элементам форму. Сделайте в торцах пазогребневое соединение. С внутренней стороны понадобится паз для установки центральной вставки. Соберите рамку, проконтролируйте размер.

Вставки в рамку — это дощечки с узором. Их соединяют и склеивают друг с другом, чтобы получилась готовая резная панель. Этот щит оснащают шипом по размеру паза на рамке. Соберите щит и рамку, чтобы убедиться, что они подходят по размеру.

Полируются детали шлифующим диском болгарки. Можно отшлифовать их вручную, но результат будет хуже. После шлифовки деталей соберите конструкцию с применением клея и струбцин.

Завершающий этап изготовления фасада – покраска и лакировка. Нанести ровный красивый слой краски сложно, поэтому новичкам рекомендуется покрыть изделие прозрачным лаком.

Монтаж фасада из массива

Монтаж фасада производится своими руками. Для начала определите, где будут располагаться петли для крепления. Не размещайте их возле полок, иначе дверца попросту не будет закрываться.

После наметки места крепления в фасаде нужно сделать отверстия с помощью сверла Форстнера. Стандартный диаметр для мебельных петель – 3,5 см.

Петля вставляется в отверстие и фиксируется на рамке фасада. Фасад устанавливается в короб и петля крепится к нему. Осталось отрегулировать петлю так, чтобы дверца располагалась ровно, легко открывалась и закрывалась.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Деревянный фасад стоит дорого, изготовить его достаточно сложно, а ухаживать придется с применением специальных средств. Но зато такой фасад принесет на вашу кухню природное тепло натурального дерева, прослужит долгие годы и сохранит свою красоту.

Фасады для кухни из дерева, плюсы и минусы при использовании

Фасад гарнитура определяет общее впечатление от кухни. Но и требований к нему больше. Он:

  • эксплуатируется в условиях постоянной повышенной влажности, перепадов температур. На нем не должны оставаться пятна, подтеки от малейших капель воды или масла;
  • должен выдерживать без деформации контакты с острыми предметами. Не должны появляться трещины, порезы, сколы от соприкосновения с ножом, бытовой техникой;
  • выдерживается в едином стиле с обеденной группой, оформлением окон.

Только при соблюдении всех перечисленных правил можно рассчитывать на сохранение внешнего вида через 10-15-20 лет.

Чаще всего для изготовления кухонных фасадов используют МДФ (как вариант, ДСП или ЛДСП), пластик или массив. Последний вариант относится к наиболее дорогим и требующим особого отношения в процессе изготовления, последующей эксплуатации. Но за большие деньги заказчик получает респектабельность, благородный лоск, возможность бесконечно любоваться переливами цвета. Каждый гарнитур имеет уникальный рисунок. Повторы исключены.

Высокая цена на деревянные фасады объясняется рядом факторов:

  • в работе используется трудновосполнимое природное сырье. Наиболее ценные породы (бук, карельская береза) встречаются редко, требуют особого подхода к заготовке;
  • свежая древесина не применяется для изготовления мебели. Ее в течение длительного времени равномерно просушивают, формуют, склеивают из ламелей;
  • доски покрываются составами, защищающими от воды, высоких температур, возгорания.

Последний пункт наиболее важен. Кухонный гарнитур устанавливается в помещении, где высокие температуры сочетаются с повышенной влажностью. Если дверцы не будут обработаны должным образом, не избежать расслаивания, разрушения в течение нескольких ближайших лет.

Чаще всего кухни изготавливаются из дуба или бука. Дуб — это сочетание солидности и долговечности. Бук — немного уступает по эксплуатационным качествам, но выигрывает по цене. Если выбирать между цельной доской или склеенной из ламелей, лучше предпочесть второй вариант. Меньше вероятность вздутия, деформации при значительных механических нагрузках.

Деревянные фасады в различных стилях

Считается, что деревянная кухня — атрибут классического интерьера. Но появление новых технологий обработки материалов позволило отойти от канонов.

Массив отлично сочетается со стилями прованс, лофт, кантри, средиземноморским и скандинавским. В последнем случае предпочтение отдается подчеркнуто грубым, простым деталям, натуральным цветам и отсутствию декоративных элементов.

Деревянные фасады для кухни

При подборе кухонных фасадов чаще всего предпочтение отдается предметам из натуральной древесины. Прежде всего, деревянные фасады придают кухне непревзойденный вид, вносят в него определенный шарм и подчеркивают вкус своего владельца.

Общая информация о деревянных фасадах

Утверждение, которое гласит, что главной частью кухни выступают именно фасады, оправдано. Не удивительно, что при их создании используются только самые привлекательные и качественные материалы. Лидирующее место среди таковых занимает именно натуральная древесина.

Поверхности, изготовленные из прочных и качественных пород дерева, принято относить к категории «элит». Массив отличается высокой стоимостью в сравнении с различными композитными или синтетическими вариантами, из которых часто изготавливаются фасады. Однако дороговизна поверхностей из натурального сырья не снижает высокий спрос на них.

Фасады из дерева бывают 2-х типов:

  1. Фасады из массива дерева, элементы которых представлены только натуральной древесиной, подвергшейся предварительной и тщательной обработке. К ним относятся варианты, оснащенные резными и фигурными деталями. Такие элементы закрепляются на используемой доске вручную или механическим методом.
  2. Шпонированные кухонные фасады, основу конструкции которых составляют плиты МДФ, которые изготавливаются из более дешевого сырья. Сверху такие плиты покрываются шпоном – тонкими пластинами из дорогостоящей древесины.

Фасады из шпона отличаются низкой стоимостью в сравнении с аналогами из древесины. Стоит также обратить внимание, что фасады для кухонь могут быть филенчатыми (когда они собираются из нескольких отдельных элементов), а также цельными, т.е. состоящими только из одного элемента.

Какое дерево используется при изготовлении фасадов?

В производстве задействованы самые разные породы дерева, это могут быть не только лиственные, но и хвойные сорта.

От выбора того или иного массива напрямую зависит стоимость готовой поверхности, сложность производственного процесса, а также внешний вид создаваемого кухонного пространства. Как показывает практика, сосна неприхотлива и практична в обработке, с ней может справиться даже начинающий мастер. Если же говорить о массиве из дуба, то при его обработке необходимо использовать только специализированный инструмент. Дело в том, что дуб характеризуется высокими показателями прочности и вряд ли с ним справится человек, не имеющий определенных навыков.

Если рассматривать ценовой диапазон, то самыми доступными являются поверхности, произведенные из сосны. Наиболее ценными принято считать поверхности, изготовленные из красного дерева, кедра. Их высокая стоимость оправдана безупречным внешним видом.

В процессе производства деревянные заготовки должны хорошо просушиваться. Далее они разрезаются на необходимые элементы, обрабатываются антисептическими компонентами. Такая обработка предотвращает гниение древесины и ее порчу древоточцами.

Если говорить о фасадах из сосны, они в обязательном порядке сверху лакируются. Составы, используемые для этих целей, защищают изделия от повреждения повышенной влажностью.

Преимущества деревянных фасадов для кухни

Неоспоримое преимущество поверхностей, созданных из различных пород дерева, перед аналогами из других материалов заключается в безукоризненном внешнем виде. Известно, что невозможно передать всю красоту и эстетичность натурального материала. Даже шпон внешне не может сравниться с массивом, покрытым уникальными в своем роде узорами.

К основным достоинствам фасадов из древесины относится:

  • продолжительный эксплуатационный срок;
  • надежность и высокие прочностные показатели, даже в тех местах, где закреплена фурнитура;
  • в случае механического повреждения имеется возможность реставрации;
  • абсолютная экологичность, при создании мебели дерево не пропитывается токсичными составами, которые могут выделяться впоследствии в окружающую среду.

Недостатки деревянных фасадов

Можно с уверенностью отметить, что деревянные изделия практически не имеют недостатков, скорее у них есть ряд особенностей. Именно на них и стоит обращать внимание, выбирая и впоследствии ухаживая за поверхностью из натурального материала.

  1. Первая особенность – это высокая стоимость изделий из древесины. Более доступен фасад из шпона, однако он более сложен и прихотлив в уходе, да и внешний вид у него не такой презентабельный.
  2. Известно, что с течением времени натуральные деревянные поверхности могут изменять свой естественный цвет, причиной тому могут служить прямые солнечные лучи. С целью предотвращения таких изменений на внешней стороне фасадов их рекомендуется регулярно обрабатывать лаками с УФ-фильтром.

Стоит отметить, что изменение со временем оттенка древесины не представляет собой какой-либо брак. Это естественный процесс, о чем даже указано в ГОСТах, касающихся производства мебели.

Изготовление деревянных кухонных фасадов

В наши дни можно приобрести всевозможную мебель из дерева. Но если она отличается высокими качественными показателями, ее стоимость будет высока, это факт. Если же дома имеется необходимое для работы с деревом оборудование, а также имеются определенные навыки, фасад для кухни можно создать и в домашних условиях.

Если вы изготавливаете фасады первый раз, лучше воспользоваться недорогими породами дерева (сосна). Приобретя необходимый опыт, можно приступать к работе с дорогостоящей древесиной.

Филенчатый фасад, процесс изготовления

Ниже приведен пример изготовления поверхности, которая относится к филенчатому типу.

Элементы филенчатого фасада:

  • обвязка — специальная деревянная планка, дополненная специальными пазами на внутренней стороне, куда будет впоследствии вставлена филенка;
  • филенка – это внутренний щит, предварительно обработанный по краям фрезой, что касается фрезерованной части, она называется фигирей.

Такая конструкция предотвращает деформацию деревянного филенчатого изделия при перепадах температурных показателей и влажности.

Пошаговое изготовление фасада

Шаг 1 – из подготовленных предварительно досок создаются элементы, из которых собирается обвязка.

Шаг 2 – обработка всех деталей обвязки проводится с помощью фрезерного станка, на котором установлена калевочная фреза. На этом этапе создается углубление и подбирается паз для последующего монтажа филенки.

Шаг 3 – все предварительно подготовленные элементы собираются, закрепляются при помощи соответствующих крепежных элементов и строительного клея.

Шаг 4 – проверяются все углы созданной обвязки и выравниваются при необходимости.

Шаг 5 – когда просохнет клей, производится финишная обработка изделия. Она включает шлифовку при помощи наждачной бумаги, завершающую обработку специальными защитными средствами.

Шаг 6 – установка созданного фасада на предварительно подготовленный кухонный модуль.

Монтаж деревянных фасадов

Изначально на коробе помечаются места, на которых будут располагаться петли. Данное действие необходимо осуществлять перед закреплением петель на подготовленном фасаде. В противном случае петля может попасть на полку или перегородку.

Далее проделываются отверстия в фасаде при помощи сверла и фиксируются крепежные петли. В большинстве случаев петли для разной мебели закрепляются в отверстиях, диаметр которых составляет 35 мм. Предварительно перед сверлением рекомендуется лишний раз проверить размеры имеющихся петель.

Далее петля помещается в созданное отверстие и закрепляется на фасаде. Последний монтируется в короб и при помощи петли в нем закрепляется.

Петли обязательно подлежат регулировке. Это делается с той целью, чтобы фасад нормально закрывался/открывался и располагался ровно на обозначенном месте.

Деревянный фасад является достаточно дорогостоящим удовольствием. Чтобы создать его своими руками, нужно уметь работать с деревом, иметь в запасе качественную натуральную древесину. Если вы не обладаете необходимыми навыками, материалами и инструментами, то лучше приобрести уже готовые кухонные фасады.

6 вариантов вертикальных деревянных фасадов

Древесина издавна была строительным материалом, который выражает тепло, а также выступает в качестве структурного элемента. Ранние хижины и деревянные малоэтажные дома уступили место стали, но дерево по-прежнему остается популярным материалом для фасадов. По мере развития технологий древесину можно использовать по-разному, часто вопреки традициям. Дерево может быть полупрозрачным фасадом или дождевой завесой. Когда дерево размещается вертикально, оно приобретает характеристики дерева или леса, но часто архитекторам нравится изменять его естественный вид, усекая его в какой-то фигурный контур, такой как прямоугольник или домообразную форму.Эти проекты сочетают в себе естественное и искусственное в ироничном сочетании.

Вот некоторые из наших любимых вертикальных деревянных конструкций из базы данных Architizer.

Центр инноваций и дизайна древесины by MGA | Архитектура Майкла Грина, Принс-Джордж, Канада

Вертикальные деревянные шторы являются декоративным штрихом в этом здании, которое призвано продемонстрировать структурные возможности дерева в средне- и высотном строительстве. Само здание украшено деревянными изделиями, такими как клееные колонны и балки, а также массивные деревянные стены.

© Hundven-Clements Photography

Общинная церковь Кнарвик от Reiulf Ramstad Architects, Кнарвик, Норвегия

Предварительно обработанная сердцевина сосны окружает это отмеченное наградой A + здание, придавая ему однородный материал по всей его динамической массе. Разные фасады имеют разное расположение окон, которые чередуются с деревянными элементами, чтобы пропускать свет внутрь и наружу в зависимости от направления, в котором они обращены.

The House in the Grove by arba, Veneux-les-Sablons, Франция

Деревянная крыша облицована решетчатыми панелями, образуя прочную массу, которая заново представляет собой традиционную двускатную крышу.

Olive House by LOG-URBIS, Старая Новаля, Хорватия

Деревянный фасад зажат между двумя горизонтальными бетонными балками.

The Shingle House от NORD Architecture, Кент, Великобритания

Вертикальная облицовка плит покрыта черной защитной смолой.

Детский сад Jelka by Arhitektura Jure Kotnik, Любляна, Словения

Тонкая вертикальная деревянная облицовка сохраняет свой естественный цвет.

границ | Телеодинамические деревянные фасады

Введение

Эта статья представляет собой попытку обрисовать начало новой «телеодинамической» теории архитектуры и инженерии. Телеодинамика - это недавняя гипотеза о том, как далекие от равновесия системы взаимодействуют и объединяются, чтобы создать новые паттерны. Реализуя эту теорию на практике, новый инструмент проектирования собирается из существующих частей программного обеспечения. Затем инструмент подвергается испытанию в ходе четырех экспериментов, направленных на подтверждение его концепции при оптимизации дизайна фасада павильона EnWoBio, прототипа конструкции, который планируется построить на территории кампуса Королевского технологического института KTH в Стокгольме и представить в 2019 году.В павильоне будут преимущественно использоваться материалы на биологической основе, и приведенное ниже упражнение направлено на повышение эффективности его внешней «кожи» за счет использования наилучших возможных компонентов материала в оптимальном положении по всему фасаду.

В первом эксперименте две разные сеточные системы управляются и объединяются вместе, чтобы определить оболочку здания. Следующие три эксперимента стремятся заполнить внешнюю поверхность этой оболочки четырьмя типами деревянных элементов, обладающих различными свойствами, в попытке разместить нужный материал в нужном месте и достичь набора предопределенных целей, уникальных для данного проекта.В заключительном обсуждении делается попытка разъяснить, как такая меняющая парадигму теоретическая основа и поддерживаемые ею операции проектирования позволяют влиять на итерации алгоритмического проектирования прошлых и будущих событий, учитывая при этом возможности для будущих исследований.

Эта статья преследует две основные цели. Первый - очертить новую основу для альтернативной теории деревянной архитектуры и деревянной инженерии, основанной на недавних предположениях (в первую очередь в области нейроантропологии) о телеодинамических процессах (Deacon, 2012).Второй - показать, как инструмент телеодинамического упреждающего проектирования может быть специально использован для проектирования определенных аспектов деревянной конструкции.

Насколько известно авторам, данная статья является первой, в которой предполагается, что архитектура и инженерия могут извлечь выгоду из теоретической основы, основанной на телеодинамической парадигме. Принципиальный интерес представляет изложение первоначальной концептуальной основы такой новой теории. Хотя примеры результатов реализации системы телеодинамического проектирования приводятся ниже для иллюстрации задействованных процессов, результаты являются весьма обобщенными.Получение более точных значений с помощью реальных операций оптимизации будет предметом будущих исследований.

Общая исследованная гипотеза состоит в том, что (1) телеодинамическая стратегия может быть успешно и выгодно включена как часть общего архитектурно-инженерного процесса многоцелевой оптимизации, (2) что она может информировать процесс принятия решений неожиданными и нетрадиционными способами. для получения творческих и значимых результатов, и (3) такая процедура проектирования может открыть благодатную почву для будущих исследований.

Чтобы упростить экспериментальный процесс и анализ результатов, полученных на этапе подтверждения концепции, нижеприведенные испытания были спроектированы таким образом, чтобы их можно было повторить с использованием реальных процессов многоцелевой оптимизации (MOO), но без использования реальных процедур MOO. . (Вместо этого эксперименты проводятся «вручную» с использованием параметрических определений). Это откладывает трудоемкий процесс анализа существенно больших результатов альтернативных итераций проектирования, при этом достигая основной цели - доказательства концепции COW.

Исследование ограничивается телеодинамическим дизайном оболочки здания и телеодинамической панелизацией фасада этой оболочки при моделировании и оптимизации для УФ-излучения, освещенности и ожидаемого увлажнения (из-за дождя). Несколько факторов, которые, очевидно, необходимо будет учесть в окончательном сценарии реальной жизни, были намеренно упущены, в том числе структурные соображения, потенциальные преимущества «зеленого строительства», такие как пассивное солнечное отопление, программные проблемы, эстетические намерения, юридические и финансовые ограничения и скоро.

Метод

Телеодинамическая архитектура

Построение авангардной методологической основы, основанной на междисциплинарном присвоении недавнего термина «телеодинамика» (Deacon, 2012), является одним из способов применения идей моделирования и оптимизации в области инженерии и архитектуры.

В своем обширном и формирующем исследовании биологический антрополог Терренс Дикон пытается объединить широкий спектр тем - от биосемиотики через философию до основных механизмов самой жизни - в великую теорию эмерджентной динамики.Тезис Дикона направлен на объяснение «интенциональных» феноменов: таких понятий, как цель, значение, функция и намерение, которые относятся к («имеют отношение») к чему-то, что отсутствует . Критик Мэдс Сольберг описал модель как «трехуровневую иерархию процессов, описывающую, как динамические процессы, такие как смысл, субъективность, самость и разумность, организованы по отношению к« нереализованным возможностям »(Solberg, 2014).

Телеодинамику можно визуализировать как процедурную иерархию, построенную из вложенных уровней термодинамических систем.На базовом уровне мы находим гомеодинамических систем , которые включают простое «уравновешивание и устранение ограничений» (Solberg, 2014). Эти системы объединяются для создания более сложных морфодинамических процессов (на один уровень выше в иерархии), которые «усиливают и упорядочивают ограничения» (Solberg, 2014). Морфодинамические системы, в свою очередь, объединяются для создания телеодинамических систем, «динамической формы организации, которая способствует собственной устойчивости и поддержанию за счет изменения этой динамики для более эффективного использования поддерживающих внешних условий» (Дикон, 2012, стр.270).

Гомеодинамика, морфодинамика и телеодинамика - это «сдвиги в причинных тенденциях», охарактеризованные Диконом как «процессы организации, которые приводят к более высокоуровневым, стабильным и более сложным динамическим паттернам из низкоуровневой динамики (т. Е. Морфодинамика формируется из гомеодинамики; телеодинамика). формируется из морфодинамики) »(Прайор, 2015). Авторы намерены дополнительно исследовать философские / теоретические аспекты такой телеодинамической архитектуры в запланированной статье и сосредоточатся здесь в первую очередь на некоторых прагматических приложениях этой новой парадигмы.

MOO

Процессы проектирования - это процессы принятия решений по определению, а само принятие решений - это «процесс выбора возможного курса действий из всех доступных альтернатив» (Hwang and Masud, 1979). В большинстве ситуаций и, конечно же, на протяжении всего процесса принятия решения, определяющего процесс архитектурного или инженерного проектирования, «множество критериев для оценки альтернатив является повсеместным», то есть лицо, принимающее решение, «хочет достичь более чем одной цели или задачи при выборе. образ действий при соблюдении ограничений, диктуемых окружающей средой, процессами и ресурсами »(Hwang and Masud, 1979).Оптимизация с несколькими целями (MOO) - это метод, используемый в области принятия решений по нескольким критериям в ответ на такие ситуации.

Важно отметить, что MOO не обязательно может предоставить единое решение, которое одновременно оптимизирует все задачи, а скорее (возможно, бесконечное) количество компромиссов между конфликтующими целевыми функциями. Они называются оптимальными по Парето решениями и считаются одинаково хорошими до тех пор, пока в систему не будут добавлены субъективные предпочтения (например, пожелания разработчика или список заранее заданных целей) (Ehrgott, 2005).

КОРОВА

Наша система телеодинамического проектирования направлена ​​на улучшение архитектурных и инженерных схем с помощью MOO. Мы называем эту систему COW (Contextual Optimization Workspace) и создали ее как прототип приложения на языке визуального программирования Grasshopper и в среде, являющейся неотъемлемой частью приложения компьютерного проектирования (CAD) Rhinoceros 3D (Rutten, 2007; Robert McNeel) and Associates, 2014). Grasshopper в основном используется для создания генеративных алгоритмов путем перетаскивания компонентов (фрагментов кода) на холст и подключения их выходов к входам других компонентов.В процессе разработки прототип COW состоит из рабочего пространства в Grasshopper и набора «пользовательских объектов» - алгоритмических компонентов, написанных специально для использования в «приложении» COW.

Настоящая версия COW содержит восемь групп таких компонентов пользовательских объектов. Эти механизмы связаны (теоретически в любом порядке) внутри центральной фитнес-области рабочего пространства, где происходит многоцелевая оптимизация (рисунок 1). Хотя в конечном итоге любой компонент может быть присоединен к любому другому, на этой ранней стадии разработки COW работает с заранее продуманной последовательной комбинацией компонентов из разных групп COW: создается фрейм, разграничиваются поля, определяются потоки, составляется форма, реализованы функции. , Примененные силы, Фасад построен, Будущие значения записываются и регистрируются.Кроме того, COW собирает три режима вывода: информация (данные), двухмерные представления (чертежи) и трехмерные представления (цифровые модели), а также обеспечивает поддержку для создания физических трехмерных представлений (масштабных моделей). Теперь мы обсудим каждую группу более подробно.

Рисунок 1 . Система COW (Contextual Optimization Workflow).

Группа Frame включает компоненты, которые собирают соответствующие данные, чтобы подготовить основу для всех последующих комбинаций компонентов, обеспечивая структуру ограничений, которая определяет граничные условия, в которых эти компоненты могут работать.Такие данные могут, например, включать правовые ограничения, требования к планированию, бюджетные ограничения, определенные системы материалов, требования, основанные на анализе жизненного цикла (LCA), ограничения, связанные со временем и расписанием, цели устойчивости, спецификации анализа рынка и т. Д. Данные регистрируются в Excel (Microsoft., 1985) и передаются последующим компонентам через компонент прослушивателя Excel. Можно сказать, что Frame контролирует все данные, относящиеся к конкретному проекту, вплоть до момента, когда выбирается конкретный сайт.

Группа «Поле» предоставляет конкретный сайт, который закрепляет проект в физическом мире. Хотя все компоненты COW в значительной степени основаны на предыдущей работе (неформального) сообщества разработчиков Grasshopper, Филд широко заимствует компонент Elk Тимоти Логана, который генерирует топографии и карты улиц с использованием данных из OpenStreetMap.org, а также Shuttle Radar Topography Mission (SRTM). ) данные NASA / Jet Propulsion Laboratory (Logan, 2013). Результатом является широкий спектр специфичных для объекта данных, начиная от простых координат и сторон света и заканчивая следами строений и дорожными сетями.Компоненты этой группы также поддерживают различные методы анализа сайта, включая создание сеток, зон и векторных полей.

Группа «Поток» добавляет данные, которые соответствуют потокам, протекающим через разграниченный участок - потокам, таким как движение людей, движение транспортных средств, движение через различные инфраструктурные сети, а также прошлые и будущие местные погодные условия. Моделирование позволяет экспериментировать с различными потенциальными сценариями, а в модель добавляются точки и кривые с параметрическим управлением, которые будут использоваться в качестве ограничивающих аттракторов и репеллеров в последующем моделировании.

Неудивительно, что группа Form содержит компоненты, генерирующие форму. Модель компонентов группы формируется по-разному. Одна стратегия использует начальную объемную границу, такую ​​как максимально допустимая оболочка здания или солнечная оболочка конструкции (Knowles, 2003). Другой использует формальные «семена» (концепции создания формы, такие как штабелирование коробок или упаковка сфер) для конфигурирования форм. Компоненты, составляющие эту группу, вероятно, будут уникально составлены (написаны сценарием) для каждой отдельной схемы, поскольку формальные аспекты, добавленные на этом этапе, составляют основной архитектурный вклад в проект с точки зрения эстетического видения, формального направления и визуального воздействия.

Группа «Функции» объединяет компоненты, которые можно использовать для добавления программных функций в проект и настройки его в соответствии с такими характеристиками. Здесь мы находим средства для управления структурой, чтобы она могла приспособиться к различным архитектурным программам (поддерживать события, происходящие внутри и вокруг конструкции), регулировать ее внутреннее вертикальное деление на этажи, оптимизировать доступность и т. Д.

Группа Force объединяет классические инженерные аспекты в набор компонентов, которые имеют дело с силами, действующими на конструкцию как снаружи, так и изнутри.Компоненты, которые оптимизируют конструктивную конструкцию конструкции и ее устойчивость к различным видам нагрузок и воздействий.

Группа «Фасад» предоставляет компоненты, которые предназначены исключительно для проектирования и корректировки обшивки конструкции, в том числе ее оконных проемов. Некоторые компоненты в этом наборе пересекаются с компонентами группы Force, поскольку управление такими функциями, как вентиляция и освещение, в значительной степени зависит от характеристик кожи.

Группа Future состоит из компонентов, которые можно использовать для отслеживания производительности (виртуальной или актуализированной) структуры с течением времени.Это также позволяет создать своего рода коллекторную конструкцию, при которой окончательный физически построенный и / или смоделированный в цифровом виде проект можно рассматривать как эталонную конструкцию, созданную (посредством моделирования), чтобы не только выдерживать действительные силы, приложенные к построенной конструкции, но и выдерживать их. одинаково хорошо быть подверженным другим силам, другим сценариям, другим событиям.

Со временем такое одновременное построение как физической модели (самого окончательного здания, оснащенного устройствами отслеживания данных и датчиков), так и множества цифровых структур, «живущих» в разных условиях, приведет к созданию архива данных, на которые можно будет ссылаться и вызывается в будущих проектах, таким образом создавая своего рода внешнюю «память» или «опыт» для использования в будущих структурах COW.Представление о последнем здании как о «встроенной модели» (Ansari, 2013) с рядом сосуществующих «цифровых двойников» имеет еще один потенциал: анализ «шума» между симуляцией и структурой реального мира. Вероятно, в этой области будет легче найти дальнейшие оптимизации.

COW соединяет механизмы, собранные в рамках восьми вышеуказанных групп, а затем выполняет многоцелевую оптимизацию - используя либо эволюционный решатель Дэвида Руттена, Galapagos (в комплекте с Grasshopper), либо плагин Octopus (Vierlinger, 2012) - для достижения конструктивного компромисса между противоречивые желания, с которыми команда дизайнеров хочет договориться.Эмоции, а также эффективность, воплощенная энергия, а также экономический потенциал - все это примеры желаний, некоторые из которых легче поддаются количественной оценке, чем другие, которые можно использовать для продвижения такой эволюционной системы к парето-эффективному подмножеству (один выделен таким образом, чтобы невозможно улучшить какой-либо критерий предпочтения без ухудшения хотя бы одного другого такого критерия), из которого можно сделать окончательный выбор.

Это не первый инструмент на основе MOO для архитектурного и инженерного проектирования и исследований.Существует множество предшественников, таких как приложения GENE_ARCH, Mobo и Opt-E-Plus. Хороший обзор методов вычислительной оптимизации в данной области см. В (Evins, 2013). Очень полезный обзор программ оптимизации, применяемых для оптимизации производительности зданий, показан в (Nguyen et al., 2014), статье, которая также содержит интересный график, показывающий увеличение количества исследований по оптимизации в строительной науке, тенденция, которая, кажется, приняла всерьез начали примерно в 2005 году. Однако, поскольку не существовало никакого существующего инструмента для поддержки телеодинамической методологии, которую мы имели в виду, мы решили создать свой собственный.

Одним из важных аспектов этой методологии является концепция, которая была частью трансдисциплинарной кибернетической традиции, по крайней мере, с момента публикации статьи «Поведение, цель и телеология» (Rosenblueth et al., 1943). Система должна «демонстрировать контроль» и, следовательно, быть «целенаправленной, телеологической или целенаправленной» - она ​​должна «иметь желаемое состояние, и акт контроля приближает [его] к этому состоянию» (Glanville, 2004). Однако, как указывает Гланвилл в своем историческом отчете (Glanville, 2004), примерно совпадающем с основополагающей статьей 1968 года Маргарет Мид Кибернетика кибернетики (Mead, 1968), произошел переход, когда кибернетика эволюционировала от кибернетики первого порядка (о наблюдаемых системах) к кибернетика второго порядка (о системах наблюдения).

В кибернетике второго порядка наблюдатель «понимается как находящийся как внутри описываемой системы, так и находящийся под ее влиянием» (Glanville, 2004). В действительном описании системы COW слово «наблюдатель» следует заменить на «член проектной группы». У клиента, архитектора, инженера и консультанта по устойчивому развитию могут быть совершенно разные амбиции в отношении данного проекта. Такой инструмент, как COW, может позволить им найти точки соприкосновения в серии взвешенных целей, которые могут влиять друг на друга и обновляться в любой момент в процессе проектирования, тем самым создавая способность системы непрерывно адаптироваться с течением времени.

Результаты и анализ

Методические эксперименты и результаты

В качестве отправной точки для надвигающегося углубленного исследования возможностей телеодинамической архитектуры и инженерии, настоящее исследование сосредоточено на разработке первой версии системы COW и понимании ее теоретических разветвлений.

Используя COW, было проведено четыре эксперимента, которые вместе начали определять дизайн деревянного фасада нашего прототипа здания. Этот процесс позволил применить различные типы деревянных панелей к оболочке здания, например, к лоскутному одеялу, чтобы максимизировать его материальный потенциал в данном контексте, используя операции, управляемые симуляциями, которые используют данные с фактического рассматриваемого участка.

Первый эксперимент исследовал, как комбинация алгоритмов может создать разнообразную сетку, которая образует единую решетку, определяющую поверхность. Два различных метода подразделения (регулярная ортогональная сетка и мозаичная сетка Вороного) объединяются, плавно преобразовывая одну систему в другую.

Два следующих эксперимента были посвящены аспектам долговечности. Второй эксперимент исследовал стратегию того, как можно минимизировать фотохимическое разложение с помощью многоцелевой оптимизации системы COW.Моделирование солнечного излучения показало, какие ячейки в решетке ограждающей конструкции здания наиболее вероятно подвержены воздействию солнца, а затем превратило эту «проблему» в потенциальную, назначив на эти поверхности панели, способные собирать фотоэлектрическую энергию.

В качестве меры против намокания из-за проливного дождя, в третьем эксперименте вместо этого назначался особый материал панели для поверхностей в пределах определенного углового диапазона относительно наземной точки отсчета.

В четвертом эксперименте использовалось моделирование освещенности для управления оконным проемом при оптимизации коэффициента дневного света внутри здания.

Полученное окончательное разделение фасада из материала показано на (Рисунок 2). Стратегия панелей основана на использовании четырех материалов на основе поперечно-клееной древесины (CLT) с разным уровнем прочности. Все четыре типа панелей являются гипотетическими. Панель A - это стандартный элемент обшивки, которую мы проектируем: стандартная панель CLT с верхним слоем, обработанным под давлением консервирующим составом, чтобы лучше выдерживать атмосферное давление. Панель B добавляет фотоэлектрический поверхностный слой к CLT для нового гибридного элемента, который собирает солнечную энергию с поверхностей, наиболее подверженных фотохимическому излучению.Панель C добавляет поверхностный слой ацетилированной древесины к CLT для использования в частях фасада, где отвод воды является медленным. Панель D добавляет стеклянный лист, приклеенный к перфорированной панели CLT, чтобы создать элемент остекления, который позволяет свету проникать в здание и смотреть наружу, защищая при этом лежащую под ним древесину. Типы панелей показаны на (Рисунок 3).

Рисунок 2 . Окончательная отделка фасада из материала.

Рисунок 3 . Четыре строительных элемента на основе CLT, использованные в экспериментах.

Эксперимент I: Том

Первый экспериментальный этап исследовал телеодинамический дизайн объемного массирования или «глобальной геометрии» павильона EnWoBio. В отличие от формы конструкции (ее очертания из единой точки перспективы), архитектурный объемный массив обозначает трехмерную форму конструкции (ее «оболочку»).

Пользовательские компоненты - это объекты Grasshopper, созданные сообществом пользователей. Они хранятся локально на компьютере каждого пользователя, но также могут распространяться.Пользовательские компоненты могут быть созданы прямо из среды Grasshopper, и их намного проще создать, чем фактические компоненты, которые требуют программирования с использованием таких языков, как Visual Basic, C # или Python.

Подключение такого пользовательского компонента (Field), разработанного специально для среды COW, к определению Grasshopper предоставило обзор сайта, который, как было установлено, охватывает примерно прямоугольную площадь 50 × 80 м. Беседы с отделом пространственной деятельности в кампусе KTH показали, что было бы разумно использовать эту зону охвата, чтобы оставаться в пределах разрешенных законом границ.Поскольку будущие симуляции вряд ли вернут идеально прямоугольный след, произвольная многоугольная граница здания была проведена в пределах заданной области. Отпечаток расположен под углом -23,56 ° для совмещения с осью первичного участка; его площадь составляет 339 м 2 , а окружность 80 м (рис. 4). Граница была выдвинута на высоту 15 м (примерно совпадающая с линией крыши соседних зданий, но не поднимающаяся над ней), чтобы получить начальный объем массирования 5081 м 3 и площадь поверхности 1538 м 2 (Рисунок 5) .

Рисунок 4 . Произвольная многоугольная граница здания на участке.

Рисунок 5 . Начальный объем массирования на месте.

Разрешение подразделения геометрии оказывает очевидное влияние на его потенциал для оптимизации. Бесшовная оболочка, натянутая на фиксированной арматуре, фактически лишена каких-либо возможностей оптимизации, помимо изменений, затрагивающих сам материал оболочки. Можно было бы откалибровать собственную тепловую массу материала в определенных точках.Относительную прозрачность кожи, возможно, можно изменить выборочно. Его толщину можно предположительно изменять по градиенту по длине поверхности или просто увеличивать на определенных участках. Возможно, можно создать карманы, в которые можно добавить другие материалы (для получения гибридного материала). Но возможности для дальнейшей оптимизации остаются весьма ограниченными.

Однако разделите эту единую оболочку на две оболочки, и, конечно же, она может состоять из двух разных листовых материалов с различными свойствами.С каждым дальнейшим увеличением количества граней накапливается перспектива улучшения характеристик ограждающей конструкции здания за счет стратегического применения различных материалов. Если подразделение не просто ограничено структурированной сеткой, но также позволяет реализовать неструктурированную, то есть, если форма подразделения может влиять на потенциал оптимизации, шансы на достижение лучших результатов с помощью процессов оптимизации еще больше увеличиваются. .

В реальных сценариях стандартизованные размеры материалов и финансовые последствия могут повлиять на результирующую разнородную (гибридную) сетку в сторону более структурированного состояния.Ожидается, что результаты моделирования и потенциальные преимущества оптимизации будут работать в противоположном направлении, в сторону более неструктурированного подразделения. С точки зрения телеодинамики, последняя траектория дает более «ортоградную» сетку (отклоняющуюся к стабильному организационному равновесию хаоса или максимальной энтропии), в то время как первая приводит к более «контрастной» сетке (отклоняющейся к традиционному архитектурному подразделению более симметричной структуры). сетка) (Прайор, 2015).

Такая ортоградная / контрастная сетка была достигнута за счет комбинации двух различных методов разделения: один основан на регулярной ортогональной сетке, другой - на случайной мозаике Вороного.Последний представляет собой «разбиение плоскости с n точками на выпуклые многоугольники таким образом, что каждый многоугольник содержит ровно одну производящую точку, и каждая точка в данном многоугольнике находится ближе к своей производящей точке, чем к любой другой» (Voronoi, 1907; Weisstein, 2009 ) (Рисунок 6). В расширении до трех измерений (как в используемой здесь клеточной геометрии) аналогичная конструкция будет представлять собой сжатые мыльные пузыри: поместите облако точек внутри коробки и продолжайте надувать пузырь вокруг каждой точки, пока пузырьки не встретятся либо друг с другом, либо с край коробки.Получающаяся в результате мозаика, покрывающая пространство, образованная пересечением пузырей, образует трехмерный узор Вороного (Gold, 1989).

Рисунок 6 . Тесселяция Вороного.

Если облако точек, составляющее базовый набор ядер клеток тесселяции Вороного, будет симметрично упорядочено в так называемый набор Делоне (явно хорошо разнесенный набор точек), результирующие клетки Вороного станут очень регулярными. Эти заполняющие пространство многогранники называются плезиоэдрами (Grünbaum, Shephard, 1980) и включают такие известные кристаллические структуры, как куб, гексагональную призму и ромбический додекаэдр.Мы по-прежнему считаем плезиоэдрическую мозаику контрастной. Именно тогда, когда ядра клеток организованы случайным образом, Вороной становится ортоградной плиткой, поскольку тогда он управляется внутренней геометрией самой системы, а не «вынужден» взаимодействовать с внешней системой (Deacon, 2012, стр. 220). –227).

Brep («объект представления границы») - это локальное геометрическое представление, которое соединяет вершины, ребра и грани. Пользовательский компонент Voronoi Seed от COW принимает три входных данных: (1) ограничивающая геометрия brep, определяемая начальным объемом массирования, (2) количество точек (в данном случае 100), (3) случайное начальное значение (в данном случае 1) для вставки точек.Компонент выводит окончательную трехмерную геометрию Вороного вместе с данными о его площади поверхности и объеме. Brep сначала превращается в ограничивающую рамку, которая затем используется как виртуальный контейнер, внутри которого точки могут быть псевдослучайно распределены. Вокруг этих точек формируется структура Вороного. Затем процедура отбраковывает те части клеток Вороного, которые лежат за пределами ограничивающего прямоугольника, создавая окончательную клеточную форму.

Этот пользовательский компонент COW был объединен с другим, пороговой кривой, в которой в качестве отправной точки используется граничная кривая участка (двухмерный контур массирующего объема в плоскости x / y - его отпечаток).Эта полилиния разбивается на упорядоченный список сегментов. Значения ползунка позволяют параметрически управляемое подразделение этих сегментов, так что «пороговая кривая» может быть проведена между контрольными точками на противоположных краевых кривых.

Лофтинг двух поверхностей между этой пороговой кривой разделения и двумя краевыми кривыми на каждом конце контура, а затем выдавливание этих поверхностей до той же высоты, что и наш исходный объем массирования, создает объект, который плавно разделяется на две разные мозаики с каждой стороны. пороговой кривой.На «противоположной» стороне форма основана на регулярной кубической сотовой мозаике, а на «ортоградной» стороне форма повторяет трехмерную мозаику Вороного (рис. 7). Таким образом, пороговая кривая между двумя состояниями контролирует относительную степень контрастности по сравнению с ортоградусностью, демонстрируемую результирующим измененным объемом массирования.

Рисунок 7 . Модифицированный объем массирования и его бесшовная ортоградная / контрастная мозаика.

Хотя эта статья не сосредоточена на оценке биомиметических связей между используемыми методами и примерами, найденными в биологии, представляется разумным указать на теоретическое сходство между такой архитектурной системой кожи, способной переходить из ортоградного в противоположное состояние, и геометрией биологическая система кожи, такая как переходный эпителий.

Из четырех основных типов тканей животных (три других - соединительная ткань, мышечная ткань и нервная ткань) ткань эпителия выстилает полости и поверхности органов и кровеносных сосудов. Переходный эпителий (иногда называемый уротелием, поскольку он почти полностью выстилает мочевой пузырь, урету и мочеточники) имеет куполообразную форму и способен растягиваться.

В присутствии сил растяжения эти особые эпителиальные клетки могут изменять геометрию. В нерастянутом состоянии организация ячеечной «сетки» является «противоположной», при этом ячейки являются большими, округлыми и «регулярно» упорядоченными в по существу стратифицированную кубоидальную структуру.В своем растянутом состоянии организация становится «ортоградной», при этом клетки принимают более плоскую, менее симметричную форму, которая обеспечивает многослойное плоское расположение (Hicks, 1965). Хотя это скорее криволинейное, чем угловое преобразование, это постепенное преобразование из одной системы в другую определенно имеет сходство с массирующим объемом, преобразованным посредством процесса, описанного выше.

Десять различных значений деления были использованы для исследования результатов различных положений пороговой кривой, как это схематически показано на (Рисунок 8).Было сочтено, что поверхность с высокой степенью сочленения, вероятно, предоставит больше возможностей для итераций в последующих экспериментах, и, в конце концов, значение 3 (подразделения краевых кривых для создания контрольных точек пороговой кривой) было выбрано как наиболее многообещающий вариант. Это решение было принято с помощью интуитивных, а не формальных стратегий или заранее заданных целевых значений. Поскольку обычно предполагается, что оптимальной ориентацией пассивного дома является юг (Wang et al., 2013), «ортоградное» сочленение было реализовано преимущественно по направлению к южной стороне фасада.В будущих экспериментах относительное положение этой пороговой кривой, конечно, можно и нужно оптимизировать, чтобы приблизиться к наиболее подходящей конфигурации результирующего объема. Площадь поверхности для новой модели массирования составляет 2556 м2, ее объем 4933 м3 3 .

Рисунок 8 . Десять различных значений подразделения, используемых для исследования результата различных положений пороговой кривой (выбранная альтернатива выделена красным).

Как это телеодинамическая форма ? Две сетки, которые организуют артикуляцию геометрии, можно рассматривать как самоупрощающиеся морфодинамические системы, поскольку они усиливают и упорядочивают ограничения, заданные алгоритмами и значениями, которые их контролируют.Одна сетка «пытается» «подтянуть» форму по ортоградной траектории к «естественной» («органической») геометрии случайной мозаики Вороного; другой работает в противоположном направлении, «пытаясь» привести его в соответствие с контрастной «упорядоченной» («искусственной») геометрией регулярной сетки. Взаимодействие между этими двумя системами, направляемое оптимизацией с несколькими целями, которая регулирует итеративный процесс проектирования в ответ на ограничения, зависящие от преднамеренного / упреждающего цифрового моделирования, добавляет к операции телеодинамическое измерение.

Эксперимент II: фотохимическое излучение

Облицовка здания является «одним из наиболее важных факторов, влияющих на потребление энергии и комфортные параметры любого здания» (Аксамия, 2015). В то время как фасад здания исторически рассматривался в основном как простой барьер между внутренним и внешним пространством, этот элемент все чаще рассматривается как строительная система, способная активно реагировать на внешнюю среду конструкции, чтобы значительно снизить энергопотребление здания.В большинстве случаев фасад будет влиять на энергетический бюджет проекта и комфорт жителей больше, чем любая другая система, и одно из предложенных определений высокоэффективных устойчивых фасадов гласит: «внешние ограждения, которые используют минимально возможное количество энергии для поддержания комфортного внутреннего пространства. окружающая среда, которая способствует здоровью и продуктивности жителей здания »(Аксамия, 2013).

Независимо от состава материалов, городские фасады постоянно подвергаются атакам со стороны широкого спектра физических, химических и биологических факторов.В то время как угроза пожара и риск нападения грибков и насекомых на сегодняшний день являются наиболее серьезными структурными опасностями для долговечности деревянного фасада (Dinwoodie, 1981), эффекты фотохимической деградации и увлажнения из-за проливного дождя являются важными аспектами, связанными с использование дерева в качестве облицовочного материала, поэтому следующие два эксперимента были сосредоточены на этих двух аспектах.

Выветривание древесины в значительной степени является результатом присущей материалу нестабильности размеров. Воздействие на древесину ультрафиолетового (УФ) света вызывает образование летучих продуктов разложения, а также изменение химических свойств самого материала (U.С. Лесная служба, 1966). Солнечный свет осветлит сердцевину большинства видов древесины (таких как красное дерево и дуб), хотя он также затемнит другие породы (например, родезийский тик). Изменение цвета происходит очень быстро, за несколько месяцев, и рассматривается как первая стадия процесса выветривания (Dinwoodie, 1981).

Сочетание воздействия световой энергии с воздействием дождя и ветра приводит к разрушающему механизму, который делает древесину серебристо-серой. Однако этот эффект является не просто (не обязательно отрицательным) эстетическим аспектом, а проблемой, связанной с результирующей потерей целостности поверхности (Derbyshire and Miller, 1981; Derbyshire et al., 1995). Лишение материала приводит, во-первых, к разложению (в первую очередь УФ-светом) лигнина, вызывая хрупкость и снижение способности передачи напряжения, а во-вторых, к пагубному сокращению длины цепи целлюлозы (в первую очередь за счет энергии видимой части целлюлозы). спектр), что приводит к снижению прочности микрофибрилл. Комбинированный эффект представляет собой эрозию клеточной стенки и (в частности) отверстия ямки и тора (Dinwoodie, 1981, стр. 207). После атаки клеточные стенки действуют как «эффективный фильтр для клеток внизу, и скорость эрозии от комбинированного воздействия ультрафиолета, света и дождя действительно очень низкая» (Dinwoodie, 1981).

Тем не менее, по крайней мере две причины говорят в пользу использования тактики борьбы с погодными явлениями в отношении фотохимического излучения: (1) постоянная угроза биологической атаки по-прежнему делает надлежащую защиту от погодных условий разумной стратегией и (2) смягчающая стратегия против радиации можно легко превратить в прибыльную стратегию за счет применения фотоэлектрических деревянных панелей, способных не только уменьшить деградацию материала, но также собрать энергию и улучшить характеристики деревянного фасада.

На втором этапе эксперимента моделирование излучения показало, какие части оболочки здания (на его фактическом участке) с наибольшей вероятностью будут затронуты фотохимическим излучением. Это, конечно, также самые полезные области для получения фотоэлектрической энергии. Моделирование позволило выполнить первоначальную приоритизацию материалов и принять обоснованное решение о том, какие фасадные панели в идеале следует отнести к Панели B (Рисунок 9). Ультрафиолетовое и видимое солнечное излучение, достигающее поверхности Земли, ограничено диапазоном от 295 до 800 нм.Инфракрасное излучение охватывает длины волн от 800 до примерно 3000 нм, а излучение от 295 до 3000 нм «включает отдельные диапазоны, которые влияют на выветривание: УФ-излучение, видимый свет и инфракрасное излучение (ИК)» (Williams, 2005).

Рисунок 9 . Облицовочные поверхности здания определены как оптимально несущие элементы фасада панели B.

Моделирование проводилось с использованием плагина Ladybug для Grasshopper (Sadeghipour Roudsari and Pak, 2013a, b). Файл погоды в формате epw для Арланда (59.65 северной широты, 17,95 восточной долготы). Истинный север был создан на основе этого местоположения. В интересах скорости обработки параметр совокупной матрицы неба был настроен на создание простого неба Tregenza (145 участков неба), а не более точного неба Рейнхарта (580 участков неба). Период анализа был установлен с 09:00 до 17:00 с 1 января по 31 декабря. Затенение окружающих зданий не учитывалось. Размер сетки анализа был установлен на 0,1 м, как и расстояние смещения между сеткой контрольных точек и испытательной геометрией (чтобы гарантировать, что радиационный анализ проводился для внешней геометрии).

В результате моделирования было получено суммарное излучение (за один год) 756 061 кВтч. Используя компонент Ladybug Mesh Selector, пороговое значение использовалось для отбраковки любой поверхности ниже верхних 20% значений излучения, возвращая набор фасадных поверхностей панели B, которые получают от 700 до 1000 кВтч / м 2 в течение указанного периода анализа . Суммарная радиация, падающая на эти поверхности, составила 398 950 кВтч. Общая площадь поверхностей Панели Б составила 474 м 2 . Это зона, защищенная от фотохимической деградации, а также зона, используемая для получения фотоэлектрической энергии через фасадные элементы панели B.Добавление значений общего количества энергии, которое потенциально может быть собрано, а также других параметров, таких как, например, материальные затраты и затраты на реализацию, экономия на обслуживании и нормированная стоимость электроэнергии (Секретариат IRENA, 2012 г.), может дополнительно поддержать и сфокусировать оптимизацию процесс в будущих реализациях. Первоначальная оптимизация могла бы, например, стремиться к минимизации площади поверхности, выделенной для элементов панели B, при максимальном увеличении количества получаемой солнечной энергии.

При подключении к процессу создания объема, описанному выше, эта стратегия, основанная на моделировании излучения, является еще одним примером того, как сочетание нескольких взаимодействующих морфодинамических систем - геометрическое перетягивание каната между мозаикой Вороного и регулярной сеткой, интегрированной с анализ подверженности его конечных граней распаду и потенциал для сбора солнечной энергии - синтезировать, чтобы стать телеодинамической архитектурной системой.

Эксперимент III: Сток воды

Мы разделили объемный объем на составляющие его грани сетки и первоначально назначили основной обработанный консервацией материал панели А для всей оболочки. Было выбрано несколько ячеек сетки, чтобы выделить панель B, собирающую солнечную энергию, на выбранный набор поверхностей в зависимости от их воздействия фотохимического излучения. Теперь у нас осталась частичная оболочка здания, которую еще можно было материально оптимизировать, чтобы максимизировать ее производительность.

Значительная часть изменений размеров древесины в результате внутреннего набухания и усадки, а также гниение и ухудшение других свойств древесины, подвергающихся воздействию элементов, вызваны проникновением воды в кожу. На следующем этапе эксперимента были проанализированы оставшиеся части оболочки здания, чтобы найти области, где другой материал - панель C с ее водоотталкивающим ацетилированным поверхностным слоем - можно систематически отнести к фасетам кожи, особенно чувствительным к длительному увлажнению.

Было отмечено, что все здания, «какими бы недостатками они ни были, должны обладать двумя основными характеристиками. Они должны быть конструктивно прочными и не допускать попадания влаги »(Marsh, 1977). Деревянные фасады обычно имеют более широкий диапазон содержания влаги, чем принято: «Минимальное содержание влаги около 10%, по-видимому, одинаково для всех типов деревянной облицовки и всех пород. Максимум, по-видимому, варьируется между видами в зависимости от точки насыщения волокна и зависит от деталей конструкции и качества изготовления… было показано, что среднее содержание влаги практически не имеет значения »(Davies, 2011).

Геометрия поверхности конструкции (например, проектирование горизонтальных и вертикальных выступов или лепка отдельных фасадных панелей) является основным средством управления потоком сточных вод, а неконтролируемый сток приведет к неравномерному выветриванию фасада здания (Робинсон и Бейкер, 1975). Однако сток дождевой воды с фасадов зданий - это «сложный процесс, управляемый широким спектром городских, строительных, материальных и метеорологических параметров», и «несмотря на исследования, проводимые на протяжении почти столетия, ливневые потоки с ветровыми и дождевыми водами все еще очень высоки. активные субъекты исследования »(Blocken et al., 2013). Действительно, в процессе подготовки этого документа, авторы выявили заметное отсутствие обсуждения и данных в литературе для помощи расчета дождевых стоков для угловых (не вертикальных и не горизонтальных по отношению к наземной опорной точке) поверхностей из дерева .

Это немаловажный пробел: эволюция архитектуры как морфологической дисциплины, несомненно, зависит от достижений в архитектурной геометрии, и современные деревянные конструкции, спроектированные, реализованные и построенные с использованием передовых вычислительных технологий, вероятно, находятся на переднем крае. это развитие (Menges et al., 2016; Weinand, 2016). Это означает, что современные авангардные деревянные конструкции, вероятно, будут иметь сложную геометрию, которая отклоняется от ортогональной традиции, на которой основаны большинство стандартных расчетов стока дождевой воды. Если широкий диапазон параметров - это то, что делает стратегии оптимизации, основанные на (смоделированных) осадках, настолько сложными, мы могли бы сделать хуже для этого первоначального эксперимента, чем сосредоточиться на четырех ключевых факторах.

Первым фактором является расположение конструкции по отношению к другим строениям в ее непосредственной близости (которые могут защищать или усиливать деградацию материала из-за длительного смачивания), а также ее расположение на планете по отношению к характерным местным условиям. климат и погодные условия, которым он может подвергнуться.Более конкретно, они включают годовые суммы осадков и другие данные, которые можно использовать для статистического прогнозирования или определения количества, количества движения, интенсивности и траекторий конденсации атмосферного водяного пара, который может упасть на конструкцию под действием силы тяжести. То есть исторические записи условий дождя и снега для рассматриваемого уникального места.

Типичная погода на данном участке (на основе данных метеостанции в аэропорту Арланда, Стокгольм, Швеция, доступно по адресу https: // weatherspark.com / averages / 28951 / Stockholm-Sweden) является отражением влажного континентального климата города с теплым летом и отсутствием засушливого сезона. Вероятность выпадения осадков в теплое время года (28 мая - 1 сентября) составляет 50%, и в 53% этих дней они будут не хуже легкого дождя. Такие знания могут иметь прямое влияние на выбор элементов поверхности при оптимизации материала фасада.

Тесно связан с климатом второй фактор: влияние преобладающих ветров, особенно когда речь идет о рисках, связанных с ветровыми дождями (WDR).Это дождь, «учитывая горизонтальную составляющую скорости ветра и падающую под углом», явление, которое считается «наиболее важным источником влаги, влияющим на характеристики фасадов зданий» (Blocken and Carmeliet, 2004).

При расчете количества WDR, которое может попасть на фасад, необходимо учитывать несколько параметров. К ним относятся расположение и геометрия конструкции, топология окружающей среды, в которой она находится, и несколько конкретных климатических переменных, включая скорость ветра, направление ветра, интенсивность турбулентности и дождя, распределение капель дождя по размеру и продолжительность дождя.Большое количество и изменчивый характер этих и других соответствующих параметров «делают количественную оценку WDR очень сложной проблемой. Неудивительно, что, несмотря на исследования, проводимые на протяжении почти столетия, WDR по-прежнему является активным объектом исследований в строительной науке, и предстоит еще много работы »(Blocken and Carmeliet, 2004, p. 1080).

Третий фактор - гистерезис угла смачивания (CAH) капли воды, ударяющейся о поверхность здания. Это явление можно интуитивно понять, если сосредоточить внимание на единственной капле воды, лежащей на одной из наших фасадных панелей.Капля дождя тянется вниз под действием силы тяжести, в то время как противодействие CAH удерживает ее на месте, в результате чего капля становится асимметричной без движения: «верхняя часть капли становится тонкой с малым углом контакта, а нижняя - толстой с высокий угол смачивания »(Eral et al., 2013). Как только капля дождя достигнет определенного размера, она будет скользить по панели асимметрично: CAH - это разница между ее передним и задним углами контакта в направлении движущей силы (в данном случае силы тяжести).Эти углы, конечно, будут меняться в зависимости от угла самого дождя, а также от угла наклона панели относительно наземной точки отсчета (Рисунок 10).

Рисунок 10 . Принцип гистерезиса краевого угла.

Четвертый и последний из основных факторов, рассматриваемых здесь, связан со свойствами материала. Шероховатость, диффузионный переход влаги и другие смачивающие свойства используемого материала поверхности, а также, возможно, его материально заложенная отзывчивость (Reichert et al., 2015), конечно, влияют на способность конструкции отводить дождевую воду. Необработанные элементы поверхности, сделанные из таких пород древесины, как клен, ольха и черная акация, например, вероятно, будут медленнее выветриваться и будут более долговечными после воздействия влаги (из-за меньшего уменьшения угла смачивания). С другой стороны, поверхности, изготовленные, например, из древесины хвойных пород, дуба и тополя, будут быстрее выветриваться из-за их более высокой гидрофильности и соответствующего уменьшения угла смачивания (Oberhofnerová and Panek, 2016).

Одним из эффектов процесса ацетилирования, который «заменяет некоторые гидроксильные группы на полимерах клеточной стенки на связанные ацетильные группы» (Rowell, 2005), является снижение гигроскопичности древесины и снижение точки насыщения ее волокон. Это противодействует пагубным последствиям воздействия влаги на древесину и благоприятным образом изменяет ее свойства, включая повышение стабильности размеров, долговечности и стойкости краски.

Учитывая вышеизложенные четыре основных факторов, влияющих на способностях этой структуры для пролития дождевой воды, представляется разумным предположить, что производительность оболочки здания было бы принести пользу, если любая панель, которая находится под углом ± 0-30 ° по отношению к земле данности и что уже не имеет был назначен элемент панели B (из-за его воздействия радиации) должен был состоять из ацетилированного элемента панели C.Это предположение, конечно, является довольно обобщенным - значение степени, безусловно, может быть оптимизировано в будущих исследованиях - но оно составляет разумное число, которое можно использовать в качестве отправной точки для будущих обсуждений в предстоящих экспериментах. Применение этого значения к существующей конструкции определяет, что 11 поверхностных панелей попадают в указанный пролет с общей площадью поверхности 38 м 2 (Рисунок 11).

Рисунок 11 . Облицовочные поверхности здания определены как оптимально несущие элементы фасада панели C.

Опять же, использование морфодинамической системы, которая контролирует этот интервал градусов в качестве граничного параметра в рамках многоцелевой оптимизации, объединяющей несколько таких морфодинамических систем, позволяет нам рассматривать алгоритмические «силы», которые «тянут» значения углов в противоположных направлениях, как составляющие части. телеодинамически управляемой конструкции. Фактор гистерезиса краевого угла, вероятно, является наиболее ярким примером этого, когда передний угол капли на наклонной поверхности (в перпендикулярном направлении к силе тяжести) и задний угол (в противоположном направлении, «тянущий» против силы тяжести) усилить и упорядочить ограничения, заданные их алгоритмами управления.

Эксперимент IV: Освещенность и фенестрация

Первые три стадии эксперимента, описанные выше, дали процесс, способный обеспечить материально оптимизированную обшивку здания в отношении объема, излучения и стока воды, но, возможно, они еще не предоставили нам архитектурную оболочку здания . Это требует, по крайней мере, одной дополнительной функциональности: компонента, который приносит свет и воздух во внутренние пространства и позволяет открывать вид на окружающий пейзаж, сохраняя при этом тепловые свойства полученного здания на приемлемом уровне.

Сохраняя метафору кожи, нам нужен ряд стратегически расположенных пор. Проемы, способные обеспечивать достаточное количество дневного света, ограничивая при этом приток солнечного тепла в здание, часто проблематичное повышение температуры в результате солнечного излучения. Четвертый и последний эксперимент представляет такую ​​контекстно-зависимую стратегию создания окон, которая оптимизирует перфорацию в оболочке здания и назначает четвертый материал, перфорированную панель CLT, покрытую слоем стеклянного листа, составляющего панель D, для создаваемых отверстий.

Основание архитектурного проекта на выравнивании строения с траекторией солнца по небу относительно рассматриваемого участка, конечно, не новая идея. Известно, что огромные камни и набережная авеню, составляющие основные черты доисторического памятника Стоунхендж в Великобритании, расположены так, что они совпадают с закатом зимнего солнцестояния и восходом солнца летнего солнцестояния вдоль северо-востока / юга. -Западная ось (Johnson, 2008). Эксперты до сих пор спорят о преднамеренности этого дизайна, при этом некоторые утверждают, что памятник был построен на естественном рельефе ледникового периода, который случайно находится на оси солнцестояния (Alberge, 2013).История архитектуры полна построек, основанных на солнечной энергии: подобное выравнивание структур и городских планов с солнечными событиями и явлениями предполагает присутствие передовых культур в известных исторических местах, включая Мачу-Пикчу, Абу-Симбел и каньон Чако. В результате своих религиозных верований древние ацтеки ориентировали целые города в зависимости от направления восхода солнца (Aguilar-Moreno, 2007).

Есть несколько современных дополнений к этой традиции солнечных батарей, которые можно рассматривать как прецеденты к обсуждаемой здесь оптимизации освещенности.Схема жилищного строительства из блоков с нарезанной пористостью, разработанная Стивеном Холлом (Steven Holl, 2007) для Чэнду, Китай, формируется «благодаря распределению естественного света. Требуемое минимальное воздействие солнечного света на окружающую городскую ткань предписывает точные геометрические углы, которые разрезают экзоскелетный бетонный каркас конструкции »(Steven Holl Architects, 2012). Другие примеры архитектурных проектов, основанных на пути солнца по небу, включают несколько проектов Studio Gang Architects, таких как офисная башня Solar Carve, которая в настоящее время строится в Нью-Йорке.Жилая башня студии в Чикаго, Solstice on the Park (также находится в стадии строительства), имеет навесную стену из плетеного стекла, которая наклонена под углом 71 градус в соответствии с широтой города, чтобы обеспечить пассивное солнечное нагревание зимой при одновременном снижении потребности в кондиционировании воздуха в помещении. лето (Studio Gang Architects, 2017).

Солнце освещает интерьер естественным дневным светом - это распространенная стратегия улучшения условий визуального комфорта для жителей здания и снижения общего энергопотребления здания.Факторы, которые могут повлиять на попытки дизайнеров улучшить временную и пространственную доступность дневного света в архитектурной структуре, включают в себя массивность и ориентацию здания (и его фасадов), стратегию окон и свойства используемых материалов. Особые условия, характерные для объекта, погодные условия, программа здания и более или менее четко определенные желания его пользователей также могут иметь влияние.

Усиление солнечного излучения и визуальный комфорт могут быть дополнительно улучшены и оптимизированы с помощью ряда широко доступных коммерческих продуктов, включая затеняющие устройства, уменьшающие блики светорассеивающие панели и элементы дневного света, которые отражают входящий дневной свет глубже в интерьер - помимо электрического освещения и системы управления затемнением.

Целевые показатели эффективности дневного света идеально определяются в начале проекта, чтобы руководить проектированием, позволяя при этом взвешенное сравнение различных вариантов дизайна дневного света с точки зрения, например, стоимости и прогнозируемых характеристик. Используемый здесь метод является упрощенной версией этой стратегии. Чтобы тщательно проанализировать возможности использования естественного дневного света в качестве рабочего параметра в многоцелевой методологии COW, основанной на оптимизации, нам необходимо сначала запустить моделирование, чтобы оценить физическое количество дневного света, доступного на площадке и в здании.Эти результаты затем могут быть преобразованы в показатели эффективности дневного света, которые в конечном итоге интерпретируются и используются для принятия и оценки автоматизированных проектных решений, которые контролируют окончательную геометрию конструкции.

Используя оставшиеся грани сетки, которая определяет оболочку здания в качестве нашей тестовой аналитической поверхности, мы смоделировали значения освещенности на поверхности для рабочих часов (с 09:00 до 17:00) в течение всего года (чтобы охватить как зимние, так и зимние часы). и летние сезоны). Программа моделирования дневного света может рассчитывать количество дневного света «при выбранных условиях неба (статическое моделирование) или в течение всего года (динамическое моделирование)» (Reinhart, 2006).Используемые значения диапазона составляли 300–4000 лк (обычно рассматриваемые как минимальная величина, необходимая для видимости, и нижний порог для проблем ослепления, соответственно (Reinhart, 2006)), в результате чего площадь остекления составляла 678 м 2 и оставшаяся «рамка» площадь 2842 м 2 .

Анализ освещенности проводился с использованием Honeybee, дополнительного модуля Ladybug для Grasshopper (Sadeghipour Roudsari and Pak, 2013a). «Фоновый механизм», поддерживающий данные для подключаемого модуля, - это EnergyPlus, программное обеспечение с открытым исходным кодом от Министерства энергетики США (https: // energy.gov / eere / Buildings / downloads / energyplus-0). Лица, которые получают достаточное количество дневного света, чтобы попасть в верхние 20% диапазона значений (параметр, который, конечно, может быть изменен в пределах определения и используется в качестве ограничения во время предстоящих процедур оптимизации), используются для фенестрации (остальные отбираются и присвоил материал Панели А). Эти 20% связаны с компонентом Weaverbird Picture Frame (wbFrame) (Piacentino, 2009), который «вычисляет новую сетку с более высоким родом, где каждое лицо имеет новое отверстие в центре и напоминает рамку изображения.Получающаяся сетка всегда состоит из четырехугольников »(Пьячентино, 2009). Результирующая схема оконных проемов создает «проемы», которые повторяют две различные геометрические формы панелей из оптимизированной объемной сетки (треугольники и четырехугольники), равноудаленные от краев трех или четырех четырехугольных «обрамляющих панелей» соответственно (три окружают каждый треугольник, четыре окружают каждый четырехугольник) внутри каждой грани сетки (рис. 12). Скалярное значение, контролирующее толщину кадра (от внешних краев четырехугольной грани до краев внутренних вершин), было установлено на 20; это, конечно, также может быть оптимизировано в будущих исследованиях.

Рисунок 12 . Схема фенестрации (крупный план).

Фенестрация обычно рассматривается как функциональное требование. Однако по определению это также стратегия материалов, поскольку определенным частям оболочки здания назначается материал с более высокой относительной прозрачностью, чем другим. Обычные фасады проектируются с использованием окон стандартного размера (обычно прямоугольных оконных стекол, удерживаемых в деревянных, пластиковых или металлических рамах), расположенных так, чтобы подчеркивать внешние поверхности здания через равные промежутки времени.Менее ортодоксальные конструкции, такие как представленный здесь, могут использовать преимущества альтернативных материалов, поскольку элементы здания (включая застекленные зоны) обычно индивидуально отличаются друг от друга и в цифровом виде (предварительно) изготавливаются на заказ и / или массово. индивидуальный дизайн, уникальный для структуры, частью которой они являются.

Здесь мы используем этот потенциал, позволяя верхнему (внешнему) слою панели CLT быть листом стекла. Вместо того, чтобы использовать стандартное гибридное решение с листом остекления, удерживаемым на месте (деревянной) рамой, мы решили «расширить» материал остекления и сделать его тонкий верхний слой, покрывающий весь квадрат фасада от края до края (Рисунок 13 ).Таким образом, остекление не просто монтируется внутри проема, но расширяется по периметру элемента, чтобы защитить всю раму от давления окружающей среды. Это эффективно сочетает в себе внешний слой экрана от дождя с внутренней структурной панелью внутри того же гибридного элемента. Эта деталь устраняет традиционно жесткую дихотомию между (неструктурным) окном и (структурной) оконной рамой - за счет дополнительных затрат на большее количество остекления, чтобы компенсировать пониженную потребность в обслуживании, которая должна следовать из этого вида защиты.Для оценки актуальности этой стратегии необходимы дальнейшие исследования.

Рисунок 13 . Концепция остекления CLT панели D.

На данном этапе было бы благоразумно подчеркнуть, что, как и все стратегии, основанные на многоцелевом анализе, идея архитектурной «производительности» не обязательно ограничивается такими легко поддающимися количественной оценке показателями, как освещенность. Настоящее исследование сосредоточено на этом конкретном параметре, поскольку оно поддерживает краткое изложение прототипа здания, для которого проводится исследование: здание, которое необходимо должным образом освещать, предпочтительно с использованием естественного дневного света, как по причинам теплового комфорта, так и по причинам энергетического сознания.

Конфликтующие цели морфодинамических систем предыдущих экспериментов (которые эффективно определяют панели, способные нести фенестрацию) вместе с новой морфодинамической системой, параметрически контролируемым ограничением на то, насколько велик процент тех граней, которым назначается остекление (опять же на основе на упреждающем моделировании вероятных будущих сценариев), объедините, чтобы превратить это в стратегию телеодинамической фенестрации. Прозрачные (контрастные) отверстия «открывают» непрозрачную (ортоградную) обшивку, пропуская свет в здание и позволяя ему достичь своих целевых показателей дневного света.Окончательная комбинация типов элементов показана в разобранном виде на (Рисунок 14). Визуализированная модель окончательной телеодинамически спроектированной оболочки здания показана на (Рисунок 15).

Рисунок 14 . Разобранная диаграмма, показывающая окончательную комбинацию типов элементов.

Рисунок 15 . Визуализирована 3d модель окончательной телеодинамически спроектированной оболочки здания.

Обсуждение

Приведенные выше этапы I-IV эксперимента оптимизировали ограждающую конструкцию здания на прочность на том самом месте, где она должна быть построена.Посредством процедур оптимизации COW оболочка здания подразделяется на набор фасадных элементов, которым можно назначить заранее определенное количество определенных свойств / возможностей долговечности. Эти различные элементы можно оптимально комбинировать для достижения наилучших экологических / долговечных характеристик в конкретных условиях объекта, одновременно учитывая оптимальные условия освещения для внутренней среды. В экспериментах, описанных выше, были заранее определены четыре различных типа элементов в ответ на погодные условия и погодные условия, характерные для конкретного участка, с целью создания фасадной системы на основе древесины, адаптированной на местном уровне к различным уровням нынешнего атмосферного воздействия и будущему риску деградации.Типы элементов также могут быть определены с учетом других аспектов / характеристик производительности.

В то время как еще менее развитая версия системы COW ранее использовалась и была представлена ​​в документе конференции (Larsson, 2016), текущая итерация все еще является альфа-версией в самом зачаточном состоянии: предстоит еще многое разработать, чтобы продвиньте его дальше по жизненному циклу выпуска программного обеспечения и превратите его в полнофункциональный инструмент, который можно правильно использовать в реальных процессах проектирования.

Можно перечислить широкий спектр потенциальных приложений для будущих версий прототипной системы проектирования. В контексте материаловедения, применяемого практически к проектированию и архитектуре деревянных конструкций, Святой Грааль призван облегчить переход между новыми знаниями о поведении материалов в микромасштабе и реальными изменениями в дизайне архитектурной геометрии на макро шкала.

Система COW, кажется, предоставляет один из способов облегчения такого процесса перевода, но необходимо провести много исследований, прежде чем можно будет достичь твердого понимания задействованных механизмов.Рассмотрим вопрос «Какая геометрическая реконфигурация структуры x будет результатом изменения свойства материала y?». То, как малейшие из «локальных» изменений в каком-либо аспекте композиции конструкции могут привести к гораздо большим изменениям в «глобальном» масштабе, - это анализ, который может позволить провести обратный инжиниринг процесса проектирования, от применения материалов до заданного геометрия для создания и спецификации геометрии на основе свойств материала.

Выводы

Как указано, это исследование преследовало две цели.Его основная цель, создать первую итерацию упреждающего инструмента для генеративного проектирования инновационных деревянных конструкций, которые могут быть в дальнейшем развиты и исследованы в ходе предстоящих исследований, привела к созданию системы COW. Затем эта система была использована для теоретической дискуссии о том, как традиционный взгляд на архитектуру и инженерию как преимущественно гомеодинамические процессы может уступить место тому, который рассматривает процесс проектирования как телеодинамическую систему, способную изменять свою динамику, чтобы более эффективно поддерживаться внешними условиями. .

Добавление механизмов моделирования и прогнозирования к процессу проектирования может повысить его полезность за счет добавления преимуществ, связанных с использованием потоков данных, зависящих от места и времени. Такие потоки эффективно «приостанавливают» управляемую алгоритмом итерацию проектирования во времени и пространстве, чтобы позволить параметрическое влияние на нее прошлых или будущих событий, таких как уникальные условия объекта и проекта, включая будущие местные прогнозы погоды или изменения политического контекста схемы. экономика или юридические обстоятельства.

Исследования будущего

Хотя вышеприведенное обсуждение обеспечивает зарождающуюся теоретическую схему того, как использовать телеодинамическую парадигму в областях архитектуры и инженерии, в этой области еще предстоит проделать большую работу. Ниже предпринята попытка перечислить некоторые очевидные вопросы, которые необходимо решить на нынешнем, зарождающемся уровне.

Первоначальные исследования могут быть сосредоточены на том, как определить «конкретное пространство возможностей с определенной структурой» (ДеЛанда, 2011), и как это пространство может быть эффективно исследовано с помощью многоцелевых операций оптимизации в рамках алгоритмической / параметрической структуры, как « соединение »морфодинамических процессов в такой системе может быть разработано таким образом, чтобы создать телеодинамические итерации дизайна, и как фронт Парето таких итераций может быть лучше всего проанализирован и оценен.

Какие «намеренные» качества можно и нужно считать «драйверами» процессов оптимизации? Каков полный объем возможностей, которые приходят с методологическим сдвигом проектирования не (только) для существующих сценариев, но (также) для возможностей, которые (еще) не реализованы?

Как упоминалось выше, механизмы, представленные в COW, теоретически могут быть подключены в любом порядке, но разные последовательности конфигурации, скорее всего, приведут к другим конечным результатам.Как контролировать это и уйти от заранее продуманной последовательной комбинации компонентов - это еще одна область, заслуживающая дальнейшего изучения.

После таких начальных исследований относительное взвешивание индивидуальных желаний и движущих сил внутри системы, которые производят более или менее оптимизированные итерации проектирования, будет важным вкладом в создание полностью функциональной методологии. Как можно присвоить входным значениям относительные уровни релевантности и важности? Компонент пользовательского объекта может быть создан для использования всякий раз, когда системе необходимо «наказать» решения, которые не попадают в предварительно заданные значения ссылки группы кадров.Могут быть созданы методы, которые позволят членам проектной группы объединить результаты нескольких задач и наказывать их коллективно (так, чтобы, например, учитывались общие выбросы CO 2 материала, а не пиковые значения для отдельных материалов).

Еще один шаг может включать оптимизацию самой системы оптимизации: компоненты пользовательских объектов могут быть сконструированы для упрощения создания новых компонентов COW, а формальный набор правил разработан, чтобы гарантировать, что они действуют аналогичным и предсказуемым образом, на основе общая логика ввода / вывода.Также можно предпринять шаги, чтобы упростить и ускорить выполнение многоцелевых процессов оптимизации, поскольку они, как известно, являются медленными операциями, требующими тяжелой компьютерной обработки.

Взносы авторов

ML: Существенный вклад в концепцию и дизайн работы; а также сбор, анализ или интерпретация данных для работы; составление проекта работы и ее критическая проверка на предмет важного интеллектуального содержания; окончательное одобрение публикуемой версии; и согласие нести ответственность за все аспекты работы, гарантируя, что вопросы, связанные с точностью или целостностью любой части работы, должным образом исследованы и решены.AF, MW: Существенный вклад в интерпретацию данных для работы; критическая доработка; окончательное утверждение публикуемой версии; и согласие нести ответственность за все аспекты работы, чтобы вопросы, связанные с точностью или целостностью любой части работы, должным образом исследовались и решались.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Авторы выражают искреннюю признательность за финансовую поддержку Svenska Träskyddsföreningen (Шведская ассоциация производителей древесины). Это исследование было проведено в рамках EnWoBio: лаборатории инженерных материалов из древесины и биологических материалов и продуктов в KTH Building Materials, финансируемой Шведским исследовательским советом Formas (проект 2014-172).

Мы в долгу перед основными разработчиками программных приложений и плагинов, которые в основном используются для сборки альфа-версии COW: Дэвидом Руттеном, Тимоти Логаном, Робертом Вирлингером, Мостафа Садегипуром Роудсари, Мишель Пак, Крисом Макки и Джулио Пьячентино, а также полезным членам кузнечика3d.com, форум веб-сайта: Андерс Холден Делёран, Питер Фотиадис, Том Янковски и Хёнсу Ким. Благодарим Бартелеми Апетита и Алекса Кайзера за помощь в создании фигур. Мы очень благодарны рецензентам, которые внимательно изучили рукопись и внесли много ценных предложений, которые помогли нам улучшить ее качество.

Сердечная благодарность Эммету Ларссону Леви (который продолжал подвергать сомнению рассуждения на логическом уровне далеко за его 4 годами) и Мадлен Леви (которая не только применяла свое замечательное терпение на протяжении всего процесса, но и родила Астор, поскольку эта статья была написано).

Сноски

Список литературы

Аксамия А. (2013). Экологичные фасады: методы проектирования ограждающих конструкций из высокоэффективных зданий . Хобокен, Нью-Джерси: Джон Уайли и сыновья.

Аксамия А. (2015). «Высокоэффективные ограждающие конструкции: методы проектирования энергоэффективных фасадов», Труды конференции по науке и технологиям зданий (BEST) 4 , 12–15 апреля (Канзас-Сити, Миссури: Национальный институт строительных наук).

Google Scholar

Альберге, Д. (2013). Стоунхендж был построен на оси солнцестояния, подтверждают раскопки. Хранитель .

Google Scholar

Ансари И. (2013). Архитектура, синтаксис и появление новой субъективности: Иман Ансари в разговоре с Питером Эйзенманом. Architectural Review, специальный выпуск по архитектуре и представлению, май 2013 г. . 94–99.

Блокен Б. и Кармелиет Дж. (2004). Обзор исследований дождя, вызванного ветром, в строительной науке. J. Wind. Англ. Ind. Aerod. 92, 1079–1130. DOI: 10.1016 / j.jweia.2004.06.003

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Блокен, Б., Дером, Д., и Кармелиет, Дж. (2013). Сток дождевой воды с фасадов зданий: обзор. Сборка. Environ. 60: 339e361. DOI: 10.1016 / j.buildenv.2012.10.008

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дэвис И. П. (2011). Условия влажности в наружной деревянной обшивке: полевые испытания и их значение для проектирования .Докторская диссертация, Школа инженерии Эдинбургского университета Нэпиера и искусственная среда, Эдинбург).

Google Scholar

Дьякон, Т. (2012). Неполная природа: как разум возник из материи , Нью-Йорк, Нью-Йорк: Нортон.

Google Scholar

ДеЛанда, М. (2011). Философия и моделирование: появление синтетического разума , Лондон: Блумсбери.

Google Scholar

Дербишир, Х., Миллер, Э. Р. (1981).Фотодеградация древесины под воздействием солнечного излучения. Holz als Roh Werkstoff 39, 341–350.

Google Scholar

Дербишир Х., Миллер Э. Р., Селл Дж. И Туркулин Х. (1995). Оценка фотодеградации древесины с помощью испытания на микропрочность. Дрвна Инд . 46, 123–132.

Динвуди, Дж. М. (1981). Древесина: ее природа и поведение. Лондон; Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: E & FN Spon (2000). Первое издание 1981 г., Van Nostrand Reinhold Co. Ltd), 206.

Эрготт, М.(2005). Многокритериальная оптимизация . Берлин; Нью-Йорк, Нью-Йорк: Биркхойзер).

Google Scholar

Эрал, Х. Б., 'т Маннетье, Д. Дж. С. М. и О, Дж. М. (2013). Гистерезис краевого угла: обзор основ и приложений. Colloid Polym. Sci. 291, 247–260. DOI: 10.1007 / s00396-012-2796-6

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Эвинс Р. (2013). Обзор методов вычислительной оптимизации, применяемых к экологичному проектированию зданий. Возобновляемые источники энергии. Energy Rev. 22, 230–245. DOI: 10.1016 / j.rser.2013.02.004

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Голд, К. М. (1989). «Диаграммы Вороного и пространственная смежность», Труды G.I.S. - Задача 1990-х годов (Оттава, Онтарио: Канада), 1309–1316.

Google Scholar

Грюнбаум Б. и Шепард Г. К. (1980). Плитки с конгруэнтными плитками. Бык. Амер. Математика. Soc. 3, 951–973.

Google Scholar

Хикс, Р.М. (1965). Тонкая структура переходного эпителия мочеточника крысы. J. Cell Biol. 26, 25–48.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Хван, К.-Л., и Масуд, А.С.М. (1979). Принятие решений с множественными объектами - методы и приложения: современный обзор . Берлин; Гейдельберг: Springer.

Google Scholar

Секретариат IRENA. (2012). Технологии возобновляемой энергии: Серия «Анализ затрат», Vol. 1. Бонн: Международное агентство по возобновляемым источникам энергии (IRENA), 3.

Джонсон, А. (2008). Решение Стоунхенджа: новый ключ к древней загадке. Лондон: Темза и Гудзон.

Ноулз Р. Л. (2003). «Солнечная оболочка», в Стандарты экономии времени для городского дизайна , ред. Д. Уотсон, А. Платтус и Р. Шибли (Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: МакГроу-Хилл), 4.6.1–4.6.18.

Ларссон, М. (2016). «Параметры, выходящие за рамки параметризма», в материалах 12-го заседания Северо-европейской сети по науке и проектированию древесины (WSE): Наука и инженерия древесины - ключевой фактор перехода к биоэкономике , ред.Андерсонс и А. Кокоревич (Рига).

Логан Т. (2013). Лось 0.3.1. Подключаемый модуль Grasshopper для создания карт и топографических поверхностей . Доступно в Интернете по адресу: www.food4rhino.com/app/elk

Марш, П. Х. (1977). Проникновение воздуха и дождя в здания . Ланкастер: Строительная пресса, ООО

Мид, М. (1968). «Кибернетика кибернетики» в Purposive Systems. Труды Первого ежегодного симпозиума Американского общества кибернетики , ред.фон Ферстер, Л. Дж. Петерсон и Дж. К. Рассел (Нью-Йорк, Нью-Йорк; Вашингтон, Округ Колумбия: Spartan Books).

Google Scholar

Менгес А., Швинн Т. и Криг О. Д. (2016). Развитие деревянной архитектуры: вычислительный подход (Лондон: Routledge).

Google Scholar

Microsoft. (1985). Microsoft Excel, программное обеспечение для работы с электронными таблицами Microsoft .

PubMed Аннотация

Нгуен А., Рейтера С. и Ригоб П. (2014). Обзор методов оптимизации на основе моделирования, применяемых для анализа производительности зданий. Заявл. Энергия 113, 1043–1058. DOI: 10.1016 / j.apenergy.2013.08.061

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Оберхофнерова, Э., Панек, М. (2016). Смачивание водой отдельных пород древесины на начальных этапах выветривания. Wood Res. 61, 545–552.

Google Scholar

Прайор, А. (2015). Ограниченная динамика как ортоградная, так и контраградная. Religion Brain Behav. 5, 65–71. DOI: 10.1080 / 2153599X.2013.826721

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Райхерт С., Менгес А. и Корреа Д. (2015). Метеочувствительная архитектура: биомиметические оболочки зданий, основанные на материально встроенной и гигроскопической чувствительности. Компьютерное проектирование 60, 50–69. DOI: 10.1016 / j.cad.2014.02.010

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рейнхарт, К. Ф. (2006). Учебное пособие по использованию моделирования DayDaysim для устойчивого проектирования .Кембридж, Массачусетс: Высшая школа дизайна Гарвардского университета.

Роберт Макнил и партнеры (2014). Rhinoceros 5 SR9 64-бит, 5.9.40617.14345 (июнь 2014 г.). Grasshopper 0.9.0075 (апрель 2014 г.).

Робинсон Г. и Бейкер М. С. (1975). Wind-Driven Rain and Buildings , Technical Paper No. 445, Division of Building Research, National Research Council, Ottawa, Canada.

Розенблют А., Винер Н. и Бигелоу Дж. (1943). Поведение, цель и телеология. Phil. Sci. 10, 18–24.

Google Scholar

Роуэлл Р. М. (2005). «Химическая модификация древесины», в справочнике по химии древесины и древесным композитам , изд. Р. М. Роуэлл (Бока-Ратон, Флорида: CRC Press), 397.

Google Scholar

Руттен, Д. (2007). Кузнечик (Роберт Макнил и партнеры) . Доступно в Интернете по адресу: www.grasshopper3d.com

Садегипур Роудсари, М., и Пак, М. (2013b). Пчела. (Плагин для моделирования энергии здания и дневного света, подключающий Grasshopper к EnergyPlus, Radiance, DayDaysim и OpenStudio.) Доступно в Интернете по адресу: www.grasshopper3d.com/group/ladybug

Сольберг, М. (2014). Неполная природа Терренса Дикона (онлайн-обзор, Somatosphere), 1–5 . Доступно в Интернете по адресу: www.somatosphere.net/2014/06/terrence-deacons-incomplete-nature.html

Лесная служба США (1966 год). «Характеристики поверхности древесины, поскольку они влияют на долговечность отделки», в исследовательском документе Лесной службы США № FPL 57 (Мэдисон, Висконсин: Министерство сельского хозяйства США, март 1966 г.).

Фирлингер Р. (2012). Octopus (серия инструментов Grasshopper, разработанная Робертом Верлингером в Университете прикладных искусств . Вена: Bollinger + Grohmann Engineers.

Вороной Г. (1907). Новые приложения непрерывных параметров в теории квадратичных форм. Премьер-воспоминание: sur quelques propriétées des formes quadritiques positives parfaites. J. Reine Angew. Математика . 133, 97–178.

Google Scholar

Ван, З. ,., Тиан, З., Дин, Ю. (2013). Исследование влияющих факторов энергопотребления и теплового комфорта для пассивного солнечного дома со стеной аккумулирования воды. Energy Build. 64, 218–223. DOI: 10.1016 / j.enbuild.2013.05.007

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вайнанд Ю. (2016). Современные деревянные конструкции: архитектурное проектирование и цифровые размеры . Базель: Биркхойзер.

Google Scholar

Уильямс, Р.С. (2005). «Выветривание древесины», Справочник по химии древесины и древесным композитам, ред. Роуэлл, Р. М. (Лондон: Тейлор и Фрэнсис), 149–150.

Google Scholar

Реечные фасады: новый способ отделать дом деревом

Вне зависимости от того, интегрированы ли они в новое строительство или добавлены к существующей конструкции, фасады из деревянных реек могут полностью преобразить внешний вид здания, а также имеют практические преимущества. Обычно они прикрепляются к полосам обрешетки, чтобы приподнять их над внешними стенами, и устанавливаются с некоторым пространством между ними. Эти планки могут помочь сохранить прохладу в зданиях, затенять окна и обеспечить конфиденциальность.Они становятся все более популярными как современные и экологически чистые средства ухода за кожей.

ArchDaily недавно превозносил преимущества деревянных реечных фасадов и приводил несколько отличных примеров. Тип используемой древесины, отделка, интервалы и рисунок установки могут дать всевозможные интересные результаты, и некоторые архитекторы также предпочитают расширять фасады над крышей. Результат кажется теплым, свежим и органичным, особенно когда вместо пиломатериалов используются натуральные бревна и ветви неправильной формы.

«Обычно эти планки довольно просты в установке. На каменную конструкцию или стену другого типа деревянные детали привинчиваются к каркасу через равные промежутки времени с квадратным или прямоугольным поперечным сечением. Расстояние и направление планок можно отрегулировать согласно чертежу. Например, в проекте Sparkasse Bank, разработанном Dietger Wissounig Architekten, цель учреждения заключалась в создании непринужденной и дружелюбной атмосферы для клиентов и сотрудников. Деревянный фасад, облицованный шпоном, окружает все здание, с различными акцентами на окнах и других оконных проемах, обеспечивая уединение, легкость и прозрачность.”

Это отличный способ добавить дерево в здание, которое может показаться немного холодным и неприветливым, как многие бетонные конструкции в стиле брутализма, оставшиеся с 70-х и 80-х годов. Один из примеров, «Puinhuis» архитектурной фирмы FELTO, оборачивает дом в новый конверт. Старая форма все еще видна, но вертикальные деревянные рейки и асимметричная установка квадратных окон придают ей совершенно новую жизнь.

Если вы не хотите постоянно менять внешний вид своего дома, есть еще один способ использовать дерево, чтобы получить аналогичные преимущества.ArchDaily также собрал ряд проектов, в которых используется невероятно простое и недорогое решение: деревянные жалюзи. Некоторые из них творчески применяются к новым или существующим перилам, привнося современные геометрические формы в традиционные здания.

Другие просто добавляют их на балконы многоквартирных домов, как в случае ремонта жилого дома в Эль Кабаньяле, выполненного Давидом Эсталем и Артуро Сансом. Как видите, одно это небольшое изменение имеет большое значение для внешнего вида здания. Это отличный способ добавить немного тепла, а также контролировать свет и тепло.

Оценка пожарной безопасности деревянных фасадов

Что касается пожарной безопасности наружных стен здания, то показатели огнестойкости рассматриваются в соответствии с действующим законодательством Японии о строительных стандартах. Однако характеристики пожарной безопасности специально не регулируются с точки зрения характеристик реакции на огонь, например распространения огня, вызванного горючими материалами или продуктами, которые устанавливаются на внешней стороне огнестойких несущих стен.Исходя из этого, в 2015 году был разработан JIS A 1310 «Метод испытаний распространения огня по фасадам зданий», который считался методом испытаний для оценки распространения огня по наружным стенам. Однако были некоторые аргументы в пользу того, что тепловая мощность горелки (как минимум 600 кВт, предписанная в JIS A 1310) недостаточна для оценки распространения огня по наружным стенам. Поэтому в этом исследовании, чтобы выбрать подходящую тепловую мощность для стандарта JIS A 1310, который может оценить возникновение и степень распространения огня по горючему внешнему фасаду, явно по сравнению с негорючим фасадом, авторы исследовали отношения между теплопроизводительностью и размером и высотой выбрасываемого пламени. а также связь между тепловыделением и распространением огня по горючему фасаду.Во-первых, используя негорючий фасад, авторы протестировали изменение тепловой мощности горелки на 4 уровнях, а именно 300, 600, 1000, 1200 кВт, для уточнения свойств выбрасываемого пламени по стандарту JIS A 1310. Предполагая, что скорость тепловыделения выбрасываемого пламени из отверстия ( Qex) как величина, вычитаемая из измеренной скорости тепловыделения (Q), критическая скорость тепловыделения (Qvcrit), была организована взаимосвязь между Qex * и Q. Он показал, что выбрасываемое пламя мощностью менее 830 кВт по стандарту JIS A 1310 будет формировать относительно слабое выбрасываемое пламя над внешними стенами, и его будет недостаточно для оценки распространения огня по внешним стенам.Более того, чтобы решить, следует ли оценивать распространение огня по JIS A 1310, начальная высота пламени (xp) и начальный рост пламени (δF) были рассчитаны, исходя из предположения, что пламя существует в случае с температурой поверхности фасада, превышающей 500 ° C. Это указывает на то, что начальный рост пламени (δF) может превышать верхнюю часть испытуемого образца при мощности более 1010 кВт и будет слишком сильным для оценки распространения огня по внешним стенам согласно JIS A 1310. Во-вторых, изменение тепловой мощности горелки на 3 уровнях, эксперименты в соответствии с JIS A 1310 были проведены с горючими фасадами, а именно с системой внешней теплоизоляции (ETICS), деревянным фасадом и алюминиевой композитной панелью.Мощность тепловыделения для них оценивалась 600, 1000 и 1200 кВт, но измеренная скорость тепловыделения для них составила 581, 883 и 1107 кВт соответственно. В результате испытаний JIS A 1310 с ETICS было трудно наблюдать распространение огня при испытаниях JIS A 1310 при тепловой мощности горелки 1107 кВт. По сравнению с реальными проблемами пожара распространение огня по алюминиевой композитной панели мощностью 581 кВт кажется небольшим. С другой стороны, распространение огня по алюминиевой композитной панели мощностью 883 кВт похоже на реальные проблемы пожара.В заключение было выявлено, что установка тепловой мощности горелки от 830 до 1010 кВт была лучше с точки зрения размера выбрасываемого пламени и возможности оценки распространения огня по фасадам зданий. Из результатов испытаний горелки мощностью 883 кВт, из которых нацелены на ETICS, деревянный фасад и алюминиевые композитные панели, также было выявлено, что тест JIS A 1310 может (1) определить поведение распространения огня при фактических пожарах и (2) оценить внешний вид распространение огня по фасаду в пределах размера испытательного образца.

Четыре креативных фасада, в которых дерево используется по-разному

Древесина - один из старейших и самых популярных строительных материалов, и не без оснований - он эстетичен, прочен, является естественным изолятором, легок и имеет низкую энергию.

Его применение также хорошо задокументировано: в последние годы древесина приобрела новую известность, поскольку отрасль делает успехи в использовании конструкционной древесины для более крупных многоэтажных проектов.Однако дерево также нашло новые возможности в качестве материала для наружных стен.

Одной из наиболее распространенных спецификаций продукта является деревянная облицовка, которая обычно представлена ​​длинными и узкими досками, которые устанавливаются горизонтально или вертикально, либо в виде черепицы или панелей. Но, как показывает проект Breathe Architecture в своем проекте Stonewood, древесину можно использовать и более инновационными способами.

Дом Stonewood отличается функциональным деревянным фасадом, облицованным блоками, который был вдохновлен соседним коттеджем из голубого камня.Этот фасад был спроектирован как модернизированная альтернатива голубому камню из грубого подрамника, при этом викторианская облицовка из сахарной смолы класса 1 вырезана по размеру синего камня, а не укладывается в доски.

Фотография Эндрю Вутке

Использование древесины в новых конструкторских решениях также стало изюминкой для более крупных нежилых помещений, поскольку эти проекты в Австралии и во всем мире показывают, что дизайнерские возможности для использования древесины в фасаде действительно безграничны.

Damiani-Holz & Ko (DH&K) от MoDus Architects

Когда DH&K, фирма, работающая в области деревянного строительства, захотела спроектировать свои новые офисные помещения, не возникало особых вопросов относительно того, какой материал будет широко использоваться. Это четырехэтажное здание в Италии имеет 424 геометрических ребра из фанеры, которые вертикально обвивают простую кубическую форму, создавая завораживающий эффект ряби.

Внешняя обшивка состоит из двух слоев, оба из которых сделаны из клееного бруса Kerto (LVL) от Metsa Wood, сообщает журнал Architect.Базовый слой состоит из 156 листов толщиной 0,83-1 дюйма, обработанных для защиты от грибка и атмосферных воздействий и покрытых темной морилкой. Криволинейные ребра более светлого цвета расположены перпендикулярно этим более темным панелям, чтобы добавить фасаду глубины и динамизма. Окна подчеркивают эту геометрию, в то время как деревянные решетки затемняют оболочку строений.

По словам Сэнди Аттиа, партнера-основателя MoDus, дизайн был вдохновлен высокими поддонами досок и досок на лесном складе DH&K.Каждое ребро имеет уникальную форму и огранку и было разработано с помощью разнообразного программного обеспечения, включая Maxon Cinema 4D Studio и Autodesk 3ds Max.

Изображения: MoDus Architects

NewActon Nishi от Fender Katsalidis и Arup

NewActon Nishi, многофункциональный коммерческий и жилой комплекс, является центральным элементом отмеченного наградами района Нью-Эктон в Канберре и отличается одним из крупнейших деревянных фасадов в Австралии.Более 40 км экологически чистой австралийской черной бруса защищают стекло от утреннего солнца, предотвращая нежелательные солнечные лучи и тепло, впуская дневной свет и открывая вид.

Деревянный фасад также включает в себя более 90 ящиков для растений, в том числе смесь альпинистов и низкорослых маловодных видов растений, чтобы увеличить биоразнообразие конструкции, улучшить ее эстетику и помочь сохранить прохладу. По словам Арупа, это дополняется деревянными перилами и окнами с деревянными рамами в жилых квартирах, что делает застройку более «экологически чистой».

В этом районе очень широко используется древесина: March Studio создает произведения искусства из переработанной древесины в холле отеля и в интерьере Nishi Grand Stair.

Автоматически найденные изображения: Arup

Санни Хиллз Япония, Kengo Kuma & Associates

Японцы восхищаются деревянным орнаментом, и этот магазин, специализирующийся на продаже ананасового пирога, популярной сладости на Тайване, не является исключением.Имея форму бамбуковой корзины, он построен на соединительной системе под названием «Дзигоку-гуми», методе, традиционно используемом в японской деревянной архитектуре, где вертикальные и поперечные части одинаковой ширины переплетаются, образуя сетку мунтин.

Обычно две части пересекаются в двух измерениях, но архитекторы говорят, что для этого проекта они объединили части под углом 30 градусов в трех измерениях, при этом размер сечения каждой деревянной детали уменьшился до 60 x 60 мм.В результате получается облачная структура, которую легко отличить от бетонных коробок, доминирующих в жилом районе.

Изображения: Daici Ano. Источник: designboom

Студенческое общежитие Университета Монаша по BVN

Будучи первым университетским проектом в Австралии, который был построен с использованием финансирования Национальной схемы доступности аренды (NRAS), студенческое жилье Университета Монаша должно было соответствовать ряду требований устойчивости, сообщества и качества.

Дерево было выбрано наряду с бетоном и черной сталью в палитре, которая объединила форму здания с окружающим ландшафтом. Деревянный фасад расположен под углом внутри бетонной рамы, чтобы обеспечить как затенение, так и динамический рисунок света и тени для модульных фасадов, которые были построены за пределами строительной площадки и помогли команде добиться значительной экономии.

Два этажа общих помещений также обернуты деревянными планками, откуда открывается вид на спортивную площадку и заповедники.Экологичная деревянная планка из резины с пятнами размером 120 x 20 мм и устойчивая деревянная рейка из резины с пятнами размером 68 x 42 мм были произведены в Nullarbor.

Изображения: John Gollings

LP2 завершает Тегеранский офисный блок с деревянными фасадами с решетчатыми решетками

Архитектурная студия LP2 использовала вращающиеся панели и утопленные проемы для создания гибких пространств для этого офисного блока в Тегеране, где современная архитектура переживает бум (+ слайд-шоу).

Архитектор LP2 Мохсен Каземианфард dezeen.com семиэтажное здание archdaily.com для Саадат-Абада, района на северо-западе иранской столицы, который становится все более и более густонаселенным.

Для создания коммерческой недвижимости, включающей магазины, офисы и парковку, Каземианфард спроектировал фасады, сочетающие в себе различные материалы, проемы и уровни прозрачности.

Его цель состояла в том, чтобы использовать две стороны здания - северную и южную - для того, чтобы раскрыть его различные возможности, а также создать комфортные внутренние условия для жителей.

«Этот проект переходит от базовых отношений между pinterest.com и городом к взаимодействию между внутренним и внешним миром», - сказал архитектор. «Это здание предназначено для установления связи с внешними наблюдателями».

Южный фасад, выходящий на небольшой местный парк, является более сложным из двух.

Широкая лестница ведет к входу, преодолевая изменение уровня между двумя сторонами участка. Он подходит к большой застекленной стене, выходящей на двухуровневый магазин, над подземной парковкой и складскими помещениями.

Выше стена начинает распадаться на ряд меньших прямолинейных объемов, обрамляющих лоджии на пяти офисных этажах. Они различаются по размеру, а некоторые перекрывают друг друга.

«Парк сыграл большую роль в формировании концепции южного фасада», - пояснил Каземианфард. «Некоторые части фасада были сдвинуты внутрь, чтобы пользователям здания открывался прекрасный вид на парк».


История по теме: Волнообразное кирпичное здание в Иране побуждает людей ходить по его крыше


Все пять верхних этажей окружены деревянными решетками, которые также проходят через окна, помогая избавиться от сурового полуденного солнца.

Архитектор описывает эффект как «спокойный и разнообразный городской фасад», который «улучшает качество внутреннего пространства».

Северный фасад намного проще, цокольные этажи замаскированы, а фасад магазина застеклен на уровне земли.

Большая часть этого фасада также облицована деревом, но многие панели здесь можно поворачивать. Жильцы могут использовать эти доски, чтобы полностью закрыть свет или направить его в разные стороны комнаты.

«Деревянные поверхности северного фасада можно охарактеризовать как диалог между пользователями и городом», - сказал Каземианфард. «Эти поверхности могут принимать тысячи форм».

Деревянная отделка продолжается внутри здания, создавая взаимосвязь между внутренним и внешним миром, и сочетается с простыми белыми стенами и потолком.

Иран находится «на пороге новой эры в архитектуре», по словам местных архитекторов, поскольку в Исламской республике произошли изменения после отмены экономических санкций.

Офисное здание Саадат-Абада было завершено в 2015 году. Оно следует за несколькими другими интересными новыми проектами в Тегеране, включая крупнейший пешеходный мост в стране и жилой дом с окнами в стиле «голубятни».

Фотография сделана Пархемом Тагиоффом.


Кредиты проекта:

Архитектор: Мохсен Каземианфард
Команда дизайнеров: Парима Джахангард, Мона Разави, Шади Фарохи

Обзор сайта - щелкните, чтобы увеличить изображение План первого этажа - нажмите, чтобы увеличить Типовой план верхнего этажа - щелкните, чтобы увеличить Поперечное сечение - щелкните, чтобы увеличить изображение Концептуальные схемы южного фасада - щелкните, чтобы увеличить Концептуальные схемы северного фасада - щелкните, чтобы увеличить

История, связанная с данной: Жилой дом в Тегеране от Keivani Architects отличается гранеными оконными рамами и витражами

Проект граненых оконных рам из реечного дерева и витражного фасада этого многоквартирного дома в Тегеране, разработанный иранской студией Keivani Architects (+ слайд-шоу).Подробнее »

Фильм по теме: «Офисные здания, как правило, очень скучные» - Ричард Роджерс

Британский архитектор эксклюзивно рассказывает Дезину о проблемах проектирования интересного офисного здания. Увеличенная версия + рассказ »

Больше архитектуры в Тегеране:

Опубликовано в пятницу, 17 июня 2016 г., в 8:00 Эми Фрирсон. Политика авторских прав | Политика комментариев

Добавить в журнал Flipboard.

сообщение из карты сайта

Деревянные фасады и пожарная безопасность: влияние типа соединения на поведение воспламенения (SpringerBriefs in Fire) 1-е изд. 2020, Маковицка Освальдова, Линда

В этой книге представлены результаты эксперимента по оценке влияния швов еловой древесины на возникновение и развитие пожара при наложении этих швов внутри фасада. В книгу включен обширный анализ деревянной облицовки, которая представляет собой горючий материал, элементы в котором соединяются в продольном направлении с помощью различных типов соединений.Подробно описаны параметры эксперимента, а также постановка, критерии материала и критерии оценки. Результаты подтверждают, что используемый тип соединения влияет на выбранные критерии оценки и, следовательно, на возможное распространение огня.


- Этот текст относится к изданию в мягкой обложке. Док. До н.э. Ing. Линда Маковицка Освальдова, PhD. учился на факультете древесины в Техническом университете в Зволене, по программе "Противопожарная защита" по специальности "Инженерное дело" в 1998-2003 гг. и по программе "Технология обработки древесины" в 2003-2007 гг. в докторантуре.В то же время, в 2003-2006 годах она получила степень бакалавра права в Университете Матея Бела в Банска-Быстрице.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *