Analiza zacienienia - Przykład wykorzystania w Broadcasting Place w Leeds

analiza zacienienia, broadcasting place

Uhonorowany w 2010 roku nagrodą Europe's Best Tall Building Award budynek Broadcasting Tower intryguje swoją dynamiczną bryłą oraz ciekawą, wpisującą się w kontekst miejsca fasadą. Wykonana z charakterystycznych czerwono-brązowych paneli elewacja jest wspólną cechą wszystkich nowych budynków zaprojektowanych przez Feilden Clegg Bradley Studio w zespole Broadcasting Place w miasteczku akademickim Leeds Metropolitan University.

Kluczem do sukcesu inwestycji było innowacyjne podejście do projektu elewacji. Projektantom zależało na tym, aby zaprojektowany układ paneli oraz przeszkleń na fasadzie, zagwarantował właściwe oświetlenie przy jednoczesnym uniknięciu przegrzania pomieszczeń. W tym celu, opierając się na komputerowych narzędziach do analizy nasłoneczniania, przeprowadzono szczegółowe studium fasady. Do pomocy w projekcie zatrudniona została UK's Building Research Establishment (BRE) – organizacja zajmująca się między innymi tworzeniem standardów (BREEAM) oraz popularyzacją budownictwa energooszczędnego.

Tworząc pierwszą koncepcję architekci bazowali wyłącznie na swojej intuicji. Zaproponowali większą ilość przeszkleń u podstawy budynku, zmniejszającą się ku górze na rzecz paneli. Niestety, pierwsze wyniki analiz wykonanych przez BRE, zmusiły projektantów do rewizji takiego założenia. Obliczenia wykazały, że większe zróżnicowanie ilości przeszkleń powinno występować w układzie poziomym - wokół budynku. Pionowa gradacja była wyraźna tylko na powierzchni fasad, w bliskim sąsiedztwie innych budynków.

Architekci w swej pracy, oprócz wykorzystania danych mówiących o ilości światła dziennego, użyli również analizę energii promieniowania słonecznego. Dane te otrzymali od BRE w postaci tabelki programu Excel. W celu ich lepszego zrozumienia i wykorzystania naniesiono je na makietę w skali 1:500.

Biorąc pod uwagę te analizy, architekci przystąpili do optymalizacji fasady. Pracując w środowisku Excela napisali skrypt, który miał pomóc wykorzystać wyniki analiz przy projektowaniu fasad budynków. Algorytm, bazując na danych liczbowych dotyczących ilości światła i energii promieniowania słonecznego, wygenerował propozycję układu paneli. Czynność ta odbywała się w dwóch fazach: analizy danych i rozmieszczania paneli. Najpierw algorytm podzielił każdą fasadę na grupy (składające się z czterech modułów o szerokości 1,5 metra) i przypisał im średnie wartości nasłonecznienia. Następnie, na podstawie wyniku analizy, wyliczył odpowiednią liczbę przeszklonych paneli, a na koniec rozmieścił je przypadkowo w obrębie grupy.

Niestety, przypadkowe rozmieszczenie paneli nie spełniało podstawowego założenia projektu, jakim było uzyskanie efektu „spływania” paneli po elewacji. Aby uzyskać żądany efekt projektanci użyli kolejnego skryptu, tym razem funkcjonującego na zasadzie algorytmu rekurencyjnego. Jego zadaniem było zwiększenie prawdopodobieństwa pojawienia się pełnego panelu bezpośrednio poniżej poprzedniego lub poniżej, po jego przekątnej. Nowe rozmieszczenie paneli w danej części elewacji powstawało w oparciu o układ paneli w częściach sąsiednich, dane dotyczące nasłonecznienia i układ wyjściowy.

Architekci wybrali najciekawsze elewacje wygenerowane przez komputer i dopracowali je przestawiając niektóre z paneli w obrębie grup. W pomieszczeniach, w których pozostawał problem przegrzania nasunięto panele z góry lub użyto szyb o zmniejszonej przepuszczalności ciepła słonecznego. W miejscach, gdzie pozostawał problem przegrzania oraz w tych, które były niewystarczająco nasłonecznione zaprojektowano pomieszczenia techniczne i komunikację. Projekt sprawdzono z oryginalnymi wartościami tak, aby potwierdzić czy zaprojektowana powierzchnia przeszkleń jest właściwa.

Link do narzedzia przeprowadzania analizy zacienienia: http://www.deltacodes.pl