آلمان

معرفی ساختمان مرسدس بنز آلمان

طراحی ساختمان مرکز طراحی مرسدس بنز آلمان، از بسیاری جهات، پیشنهاد کاری بسیار مناسبی برای رنزو پیانو بوده است. کارفرمای این پروژه برونو ساکو، در واقع دوست او و طراح مطرح جهانی رییس بخش طراحی مرسدس بنز بود. ساکو و تیم کاری تحت نظر او از افراد متخصص و پیشگام در زمینه طراحی محصولات پیشرفته مهندسی با فرم هایی زیبا و باشکوه هستند. پروسه کارهایی که در این فضا انجام می شود از ایده های اولیه آغاز و تمام مراحل طراحی و ساخت را در ابعاد مختلف تا ارائه نهایی محصول شامل می شود.

برای شبیه سازی چنین پروسه خلاقانه ای, طراحانی که بر روی اسکیس های اولیه کار می کنند باید به طور دایم با یک دیگر و گروه های ماکت ساز در ارتباط باشند. بنابراین در طرح رنزو پیانو, شفافیت فعالیت های هر بخش که لازمه حس شراکت در یک پروسه مشترک می باشد، فراهم گردید. ساکو این مشخصات را در دفتر کار شخصی رنزو پیانو مشاهده کرده و آن را در مجتمعی بزرگتر با زمینه کاری متفاوت پذیرفت.

برای رقابت در عصر حاضر, تولید کنندگان باید مدل های جدید را سریع تر از گذشته و با استانداردهای بالاتر تولید کنند. بر این اساس, شرکت دایملر کرایسلر ساختمان توسعه و آماده سازی را در سیندلفینگن بنا کرد که در آن ۷۵۰۰ طراح و مهندس طراحی مدل های جدید در هماهنگی با ۳۰۰۰ مهندس دیگر هستند. پیش از ساخت این دو مرکز کارمندان در ۱۸ مکان متفاوت فعالیت می کردند. طراحی کلی سایت سیندلفینگن و سایر ساختمان های جدید آن با هدف نهایی تولید سریع و موثر محصول توسط آرشیتکتی به نام کریستف کلبكر از اعضای مرکز طراحی انجام شده بود. دستیابی به این هدف با استفاده از ساختمان هایی که به دور یک حیاط مرکزی جمع شده اند. امکان پذیر شد که هر یک از ساختمان ها شامل دفاتر طراحی و آتلیه های ساخت است. به این ترتیب متخصصین با عبور از ساختمانی به ساختمان دیگر از روند کار و پیشرفت در ساختمان های دیگر مطلع می گردند. اما این گشایش فضایی فقط تا مرزهای این مجموعه پیش رفته و در عین حال از این مجموعه در برابر سرقت های صنعتی نیز به شدت مراقبت می گردد. این پارادوکس شدید, هم اکنون در مرکز طراحی که ۳۰۰ نفر در آن مشغول فعالیت هستند, عینیت دارد.

در اینجا طراحان از مراحل اولیه ایده تا مراحل نهایی عرضه محصول به بازار مشغول فعالیت اند. بنابراین, مرکز طراحی به عنوان اولین ساختمان شکل یافته در سایت سیندلفینگن در جنوب غربی سایت در محلی که به راحتی قابل حفاظت است, واقع گردید.

البته فرم ساختمان در اسکیس های اولیه بسیار خشک تر از فرم فعلی بود و طبق نظر ساکو که معتقد بود فرم ساختمان مرکز طراحی می بایست آزادتر باشد, به فرم شعاعی تغییر یافت. کاربری فضاها در شکل گیری پلان شعاعی و قوس سقف که هر دو با یک دیگر هماهنگ هستند.

همانند ساختار دست ساختمانی در چهار طبقه در حکم مچ دست واقع شده و فضاهای اداری مجموعه را از طریق لابی و ورودی همکف دربر می گیرد. در سمت دیگر این ساختمان و حیاط خلوت مجاور آن, هفت انگشت مرکز طراحی واقع شده است. هر یک از این انگشتان, بلندتر از انگشت جنوبی خود هستند. دو انگشت شمالی تر از بقیه بلندتر بوده و با جلو رفتن از محدوده ساختمان اداری حیاط خلوتی مثلث شکل را به وجود آورده اند که در حکم ورودی اصلی مجموعه است.

محوطه سازی بیرونی در انتهای هر کدام از انگشت ها با ایجاد منظره ای زیبا و محصور شدن با پرچین مرتفع بین هر دو ردیف در اطراف محوطه، دید و توجه فرد را به درون سایت متمرکز می نماید.

ایده های طراحی ساختمان مرسدس بنز آلمان

سقف استودیوها با شیب دوطرفه, پره توربین های غول پیکری را تداعی می کند. در مقطع عرضی سقف ها از سمت نورگیرهای شمالی باریک لبه سقف به طرف مقابل انحنا یافته اند. میزان انحنا در مقطع طولی آرام تر بوده و فضاهای مرتفع در انتهای عرشه استودیوها واقع شده اند. علت این تفاوت در ایده طرح است. طرح های مختلف در طبقات فوقانی آماده شده و در مراحل مختلف به طبقات پایین تر آمده تا به محل ساخت پروتوتایپ منتهی می شود. این قسمت در کنار حیاط خلوت هایی که مدل های آماده شده در آن ها به حرکت در می آیند، قرار گرفته است.

اما تمایز ساختمان تنها به دلیل شکل و نحوه ارتباط عملکردهای مختلف داخلی آن نیست بلکه اجزا نیز در این رابطه نقش بسیار مهمی دارند. در این ساختمان عمدتا در اسکلت سقف استودیوها جزییات خاصی یافت می شود. این اسقف ها بر روی دیوارهای بتنی به ضخامت ۶۷۵ میلی متر قرار گرفته اند که با یکدیگر ۹۰ درجه زاویه ساخته و استودیوها را می پوشانند. وجوه درونی این دیوارها به سادگی با گچ, اندود و رنگ شده است در حالی که پوشش وجوه خارجی را لایه های الوكوباند (ورقه های آلومینیوم با روکش پلی اتیلن) تشکیل می دهد. فضای بین دیوارها با سقف های منحنی پوشیده است.

در لبه سقف ها, ناودانی های منحنی فولادی با طول های کوتاه جوش داده شده تا مطابق با انحنای سقف باشند. در داخل این قطعات, لایه عایق رطوبتی و سد بخار قرار گرفته که در مجموع, ناودانی ها, کانال های دفع نزولات جوی را در قسمت جنوبی هر سقف و لبه نورگیرهای سقفی تشکیل می دهند. در دو طرف ناودانی های فولادی, قلاب هایی جوش شده اند که کل سازه سقف متشکل از شمع های لوله ای شکل, میله های کششی و اتصالات لانه زنبوری فولادی را تقویت می کنند.

به خاطر افزایش دهانه و در نتیجه وزن سقف, با پیش روی به غرب این براکت ها به هم نزدیک تر می شوند. فاصله قلاب ها از هم در شرقی ترین قسمت ها 1 / 5 و ۵ متر بوده و این روند به سمت غرب ادامه می یابد تا به ۲ / ۳ متر در قسمت شمالی می رسد. در ضلع شمالی هر دیوار خرپاهایی از دو جفت لوله ۹۳ میلی متری تشکیل شده است که در کنار سازه سقف, شبکه سازه ای کل مجموعه را می سازند. به دلیل عدم تساوی دیوارهای زیرین با سقف ها, نورگیرها و خرپاهای لبه سقف ها به سمت غرب عریض تر می شوند. از برخی جهات, هندسه سقف این مجموعه مانند فرودگاه بین المللی کانسایی ژاپن است.

با وجود دهانه وسیع (۳۰ متر در بزرگترین دهانه), وزن سازه سقف کاهش بسیاری داشته است. سازه سه بعدی ساختمان متشکل از سقف دولایه فولادی با عایق حرارتی ۸۰ میلی متری میانی و مجموعه لوله ها و خرپاهای زیرین آن است.

در وسط دهانه ها المان هایی متصل به دو طرف دهانه طراحی شده اند که با تغییر زاویه می توانند به دهانه با هر اندازه ای متصل شوند.

استودیوی اصلی طراحی کامپیوترها و تخته های طراحی در انتهای شرقی هر بخش و در طبقه دوم به دلیل برخورداری از نور یکنواخت شمال, واقع شده است. در زیر این قسمت در طبقه همکف, انبارهای گل رس و سایر فضاهای مورد نیاز برای مدل سازی قرار گرفته اند.

طبقه همکف محل کارگاه هایی است که در زیر آتلیه ها, مدل های کوچک و بزرگ تا اندازه های واقعی ساخته می شوند. در قسمت هایی از کارگاه ها که ارتفاع سقف بیشتر است. معمولا مدل هایی با اندازه های واقعی ساخته شده و رویه آن ها با لایه ای از گل رس مرطوب پرداخت می شوند. این قسمت, پروسه بسیار وقت گیری است و در طی آن با هماهنگی با استودیوهای طراحی در طبقه بالا, امکان نظردهی برای همگان وجود دارد.

بدین ترتیب پدیده ضدنور هنگام عکس برداری با نورپردازی های متنوع اتفاق نمی افتد و خودرو به رنگ واقعی خود نمایش داده می شود. برای تسهیل این امر, زمین به رنگ خاکستری و سطح پایین دیوارهای صاف سفیدرنگ تا ارتفاع 5 / 2 متر به رنگ سیاه زغالی رنگ آمیزی شده است. این قسمت به منظور جاسازی تجهیزات تهویه مطبوع و نورپردازی سطح بالایی دیوارهای سفیدرنگ, به میزان کمی بیرون زده است.

پوسته بادی استادیوم آلیانز آرنا مونیخ

استادیوم جدید, نه تنها به خاطر فرم نو و بدیع آن, بلکه به دلیل وضعیت دید بسیار خوب و جو داخلی استادیوم, مورد تحسین گسترده قرار گرفت. بسیاری از مردم معتقد اند که استادیوم المپیک مونیخ بهترین استادیوم عصر خود است.

پوسته خارجی استادیوم، با مساحت ۶۵۰۰۰ مترمربع، متشکل از ۲۸۷۴ عضو الماس گونه به ابعاد قطری ۲۷ متر تا ۱۷*۵ متر است. سقف، با مقطعی متشکل از اجزای بادی کنسول شده و طول ۳۷۰ متر، از داخل تا محدوده خطوط اطراف زمین گسترده شده است.

اجزای پوسته با گیره های آلومینیومی به سازه نگه دارنده متصل می شوند. پوشش سقف به عنوان یک واحد یکپارچه، می تواند انبساط حرارتی را جذب کند. اما در نما تعداد زیادی درز انبساطی لازم است. با استفاده از نگه دارنده های فلزی ارتجاعی، استفاده از اتصال های ممتد در پوسته لازم نبود. سیستم جمع آوری آب و باران نیز هنگامی که آب باران به درون حفره ها نفوذ می کند، از وارد آمدن بار اضافی به اجزای پوسته جلوگیری می کند.

لبه پایینی نمای پوسته ای به ضخامت 2/0 میلی متر. تا ارتفاع ۴ متر بالاتر از زمین قرار دارد تا از آسیب رساندن تماشاگران به آن جلوگیری شود. خرابی های کوچک پوسته با جوش کاری در محل تعمیر می شود.

80 تن ETFE  قابل بازیافت بر روی پوسته به کار رفته است. علاوه بر حداقل وزن. این ماده قابلیت ضدحریق بالایی دارد و اجرای اقتصادی طرح را تسهیل می کند. همچنین صفحات ETFE  در مقابل فرسایش ناشی از اشعه ماورای بنفش مقاوم اند. علاوه بر آن تقریبا تمام طول موج ها می توانند به داخل آن نفوذ کرده و به زمین فوتبال برسند و به این ترتیب به نگه داری زمین چمن کمک می کنند.

با چاپ یک سری نقاط با پراکندگی های متفاوت بر روی قسمت های پایین پوسته نمای ظاهری نیمه شفاف به دست آمده است. در بالای سکوهای تماشاچی ها، سازه فولادی سقف توسط سقف کاذبی در زیر آن پوشیده شده است.۱۲ پمپ هوا، فشار داخل بالشتک ها را حدود pa ۳۰۰ نگه می دارند. این فشار می تواند نهایتا تا pa 800 برای مقابله با باد و یا وزن برف افزایش یابد. میزان تورم بالشتک ها توسط یک سیستم هشدار دهنده کنترل می شود.

استفاده گسترده از کامپیوتر در جریان ساخت استادیوم به پایین آمدن حجم طراحی کمک کرد. تعداد کمی از قطعات با ابعاد یکسان به صورت دیجیتالی با خطای کمتر از 1 میلی متر بریده و با اتصال حرارتی به یک دیگر متصل گشتند. اجزای سقف به وسیله بالابرهای بلند صنعتی و قطعات نما ( تا 40 عدد در روز) با استفاده از سکوهای بالابر در جای خود نصب شدند. سوار کردن قطعات تمامی جداره خارجی حدود 11 ماه طول کشید.

برای صفحات سازه ای معمولا سیستم های کف معلق که بر روی تیرهای تحتانی قرار دارند، مورد استفاده قرار می گیرند. از آنجا که پیمان کار خواهان قرار گیری صفحات مسطح در مکان هایی برای کاهش زمان ساخت بود. این صفحات عموما در : سطوح پایینی E1 , EO  کار گذاشته شدند. همچنین پیمان کار به منظور کاهش هزینه ها، مایل به استفاده از صفحات آماده و پیش ساخته بود. این صفحات در بخش فوقانی از بتن ساخته شده بودند.

طرح معماری استادیوم، در دیواره خارجی بنا، شامل یک سری ورودی با مسیرهایی پلکانی است که تا بخش های بالایی آن ادامه دارند به گونه ای که آن ها نیز باعث پیچیدگی کار می شوند. در داخل پلکان، دیواری سنگی پله های متوالی را مسدود می کند، در حالی که در سطوح بالا، یک صفحه بتنی هم شیب پله ها، آن ها را پوشانده و فضایی تونل مانند ایجاد می کند.

جداره خارجی استادیوم آلیانز آرنا مونیخ

معماری استادیوم آلیانز در درجه اول با جداره نیمه شفاف نما که با رنگ های مختلف نورپردازی می شود، شاخص شده است. این پوسته خاص با ساختار متوازی الاضلاع, ساخته شده از ورقه های بسیار کارآمد و با کیفیت ETFE  نمود ویژه ای دارد که با هیچ ماده دیگری حاصل نمی شود. این ورقه ها از نظر تئوری ٪۱۰۰ قابل بازیافت هستند. به دلیل قابلیت عبور درصد بالای نور و اشعه ماورای بنفشUV ، از این ماده ابتدا برای پوشش گل خانه ها استفاده می شد.

تقریبا همزمان با استادیوم آلیانز، استادیوم دیگری در هانوفر آلمان در حال ساخت بود. (استادیوم دیگری برای جام جهانی که سقف آن از ETFE  شفاف است). در چین هم استخر شنا و استادیوم ملی برای بازی های المپیک ۲۰۰۸ در پکن با استفاده از این مصالح ساخته شده است. پوسته ETFE  استادیوم آلیانز و سقف شفاف استادیوم AHD  توسط کمپانی کرتکس اجرا شد که تخصص آن در زمینه پوسته ها و ساخت صفحات لایه های ترکیبی است.

جداره خارجی استادیوم آلیانز در مونیخ و استخر پکن، ساختارهای شفاف چندلایه بادی هستند. پوشش شفاف سکوها در هانوفر و استادیوم المپیک پکن تک لایه بوده و به صورت مکانیکی در حال کشش هستند.

هر گوشه استادیوم آلیانز, یک ایستگاه پمپ، فشار هوای ثابت داخل اجزای بادی (بالشتک ها) را تنظیم می کند. هر بخش به یک چهارم نما و یک هشتم سقف سرویس می دهد. (۴۵۰ پاسکال برای نما و ۳۰۰ پاسکال برای سقف). لایه خارجی استادیوم آلیانز به مساحت تقریبی ۶۶۵۰۰ مترمربع از ۲۷۸۴ قسمت الماس شکل است.

از این تعداد ۲۷۶۰ مورد اجزای بسته با پوسته دولایه ETFE  و با حجم نهایی ۲۵ مترمکعب هستند. با فرض صاف بودن این اجزای منحنی, محدوده پوشیده شده از این ورق ها حدود ۱۴۷۰۰۰ متر و بازشوی شفاف در كل پوسته خارجی پراکنده هستند که به منظور تهویه و برای خروج دود در مواقع آتش سوزی تعبیه شده اند. فرم لوزی شکل الماس ها از سازه نگه دارنده فولادی دوم (سازه ثانویه) مشتق شده است. بیشتر بارها توسط میله های مفصلی از سازه ثانویه به سازه فلزی اولیه منتقل می شوند.

سایر فاکتورهای تعیین کننده در طراحی پوسته خارجی عبارتند از محافظت در برابر آتش، بار برف, باد و جاری شدن آب از روی پوسته هیچ آیین نامه تکنیکی مشخصی برای پوشانیدن ساختمان با ورق های ETFE  وجود ندارد و موافقت و تصویب آن برای هر پروژه, باید به صورت جداگانه کسب شود. در هنگام آتش سوزی, ورق های ETFE  در دمای ۲۷۵ درجه سانتی گراد شروع به ذوب شدن می کنند. این مساله به امکان فرار از دود و حرارت در محل آتش سوزی کمک می کند. ماده ذوب شده به سرعت جامد می شود و به صورت مذاب بر روی سر تماشاچیان نمی چکد از آنجا که این ماده هم در سقف و هم در نما استفاده شده، موارد لازم برای واکنش مناسب در مقابل آتش، با دقت بسیار لحاظ شده اند.

نازکی بسیار ورق ها به معنای کم بودن بار مرده وزن آن هاست. با جرم حجمی 75/ 1 کیلو نیوتن بر متر مکعب، یک عضو بادی دولایه در مجموع کمتر از یک کیلوگرم بر مترمربع وزن دارد (یک ساختار شیشه ای ۴ میلی متری ۱۰ کیلوگرم بر مترمربع وزن دارد). علاوه بر آن این اجزای بادی فواصل ۵-۴ متر را می توانند پوشش دهند. بنابراین در سازه نگه دارنده نیز (در مقایسه با سایر مصالح شفاف) صرفه جویی می شود.

گرچه در مورد استادیوم آلیانز این مساله مطرح نبود. پیش تنیدگی حاصل از فشار هوای داخل پوسته، به ثبات اجزاء هنگامی که در معرض وزش باد قرار دارند. کمک می کند. در استادیوم آلیانز مونیخ فشار اسمی pa ۳۰۰، تنش متوسطی در حدود یک کیلو نیوتن بر مترمربع ایجاد می کند. محاسبات تاثیر بار باد بر پوسته بادی بر اساس مطالعات و آزمایش تونل باد بر روی مدل ها، انجام شد. گروه مهندسی و طراحی برای مشخص کردن فشار داخلی، یک سیستم محاسباتی ارائه کرد که ماه گاز وارده و میزان پیش تنیدگی پوسته را مدنظر قرار داد. سازمان هواشناسی آلمان، بیش از ۵۰ سال، تعادل آب در لایه های مختلف برف روی زمین را محاسبه کرده است.

بر این اساس، بار برف یک کیلونیوتن بر متر مربع برای سقف استادیوم آلیانز در نظر گرفته شد. در زمستان ۲۰۰۵-۲۰۰۴، وقتی استادیوم تقریبا کامل بود سقف باید بار زیاد برف را برای روزهای متوالی تحمل می کرد؛ برف هیچ گاه روی سقف پخش نشده و از نقاط بلند به سمت فرورفتگی ها جمع می شود. در هر حال افزایش فشار داخلی بالشتک ها لازم نبود چون بیشتر بار به سمت مجاری آب انتقال می یافت. آب باران و برف آب شده در فرورفتگی های بین بخش های پوسته جاری شده و از آن جا به سه مجرای آب خارجی جمع کننده انتقال می یابد. برای جلوگیری از تجمع آب روی قسمت های مسطح سقف، ۱۹۰۰ بالشتک ها به سیستم اتوماتیک جمع آوری آب مجهز شده اند. این سیستم متشکل از یک تیوپ است که در میان دو پوسته امتداد یافته و جاری شدن آب را از هر منفذی ممکن یک سیستم هشداردهنده اتوماتیک نیز به آن اضافه شده است.

طرح استادیوم نتیجه ۱۳۲۹ فرم متفاوت ژئومتریک برای اعضای لوزی شکل است. علاوه بر آن هر عضو تحت بارگذاری متفاوتی قرار می گیرد. محاسبات بارگذاری در هر حلقه بر روی عضوی که بیشترین بار بر آن وارد می شود، انجام شده است. ضخامت اجزای پوسته خارجی ۲۵۰-۲۰۰ میکرون و ضخامت اجزای پوسته داخلی ۲۵۰-۱۵۰ میکرون است اما در بعضی موارد ضخامت پوسته ها به میزان ۵۰ میکرون افزایش یافت. خیز زیاد پوسته ها نسبت به درزها, پهنای ورقه ها را تا حداکثر ۱۷۶۰ متر ممکن می سازد.

برای ساخت پوسته ای که از سه جهت انحنا دارد ورقه ها باید به صورت اشکال مورد نظر بریده شده و نصب شوند. (به صورت صاف به عرض ۱۰ سانتیمتر به نظر می رسد.) در استادیوم آلیانز برای اتصال دو پوسته در لبه ها به یکدیگر، گیره به کار رفته و برای جلوگیری از آسیب به پوسته ها، با افزودن مقاطع نئوپرن (ماده لاستیکی عایق) به قطعات ارتجاعی در لبه پوسته ها امکان انقباض، انبساط و دیگر حرکتهای اعضای نگه دارنده فراهم شده است.