IaaC-Institute for Advanced Architecture of Catalonia II. - Biró Áron beszámolója

Úgy adatott, hogy ketten végeztük el a mesterképzést az IAAC-on, Barcelonában. Gyuri az egyetemet és egy projektjét bemutató írását követően - amelyben bemutatta az egyetemet és az egyik saját projektjét - most egy más léptékű, és másféle tervezési módszereket alkalmazó feladaton keresztül szeretném Önöknek bemutatni az ott alkalmazott elméleteket és eszközöket - Biró Áron beszámolója.

Urbanizáció – építészeti problémák lehetőségek

A lépték, az élettér, a szociális kapcsolatok változása melyek a 21. század városait súlyosan érintik, új megoldásokat, illetve az eddig használt gondolatok más szintre való emelését igénylik. Ezen változásokra adandó beavatkozások vitathatatlanul a legjelentősebb tervezési problémák és programok az építészek számára jelen évszázadunkban. Ebben a helyzetben az építészet határa elmosódik, mintegy hibrid tudományként újradefiniálható – felölelve egyrészt az épített környezetet, azok fizikai határait, valamint építészeti diszciplínák, urbanizmus, környezet és infrastruktúra szorosabb együttműködését.

Az 'emergent' tervezési módszertan kutatási területe egy ún. szimbiózis kapcsolat létrehozása épületek és azok tágabb értelemben vett környezete között, mely kapcsolat állandóan változó 'kapott’ adatok alapján keletkezik és áll fenn. Ezáltal olyan rendszerek, hálózatok generálhatók, melyek képesek valós idejű információk által állandó kapcsolatban, azaz szimbiózisban lenni. A kutatás alapvető kérdéseket kívánt előtérbe helyezni, tudatosítva az imént említett rendszerek használatának fontosságát, azok kapcsolódását valós idejű információkhoz, melyek a későbbiekben talán képesek lesznek reagáló/választ adó rendszerré változni ahol kis léptékű beavatkozások képesek nagy hatásokat generálni – mintegy vakcina bejuttatása egy komplex rendszerbe, melynek a (mellék)hatásai csak idővel jelentkeznek¹.

Egy város egyes alrendszereinek a környezettel való kölcsönhatásba (az említett szimbiózis)való 'esésének’ a kutatásának a lehetősége olyan információkkal szolgál, valamint olyan eszközöket hoz létre, melyek segítségével valós időben képesek vagyunk figyelni, mi történik a város pontjain, például a közlekedés, hulladékgazdálkodás, CO₂ kibocsátás, valamint energiahasználat terén. Erre épült az urbioticanak nevezett tudományág, mely ötvözi az urbanizmust a robotikával. Az egyes szenzorok által gyűjtött valós idejű információk minimum és maximum értékeket biztosítanak ellenben a szokásos eljárások adta 'átlagolt’ eredményekkel.

Ezen információk és paraméterek szerint haladtak a különböző kutatási projektek a – városrészek működését befolyásoló – nagyobb beavatkozásoktól kezdve intelligens épületeken át egészen kis komponensekig, melyek talán új lehetőségeket, feltételeket hoznak létre a 21. század 'urbanizált’ társadalma számára.

Irány

Barcelona város önkormányzatának rövid, illetve középtavú céljai között szerepel a kereskedelmi kikötő egy részének, valamint a teherkikötő áthelyezése a Montjuic – Word Trade Center – repülőtér háromszögből az utóbbi déli oldalára- Ezzel egy új városrészt alakítanak ki, melynek részeként tekintik – a lehetőségektől adódóan – a kikötő turisztikai tulajdonsággal bíró részét. Mivel az IAAC alapító Vicente Guillart jelenleg a város főépítésze, nagy hangsúlyt fektetnek az egyetem és a város közötti párbeszédre, kifejlesztett technológiák, tervezési metódusok adaptálását a város életébe. Így adott volt a tervezési feladat; a barcelonai kikötő középtávú fejlesztési irányainak kutatása.

Minden csoport más irányból közelítette meg a terület vizsgálatát, ezért eltérő válaszok születtek az alapkutatásokból kapott eredmények függvényében. Számomra a kutatási irány a terület, illetve annak környezete, és a jelenlevő természeti elemek tulajdonságainak (levegő minősége, Montjuic hegy korábbi természetes állapotának a hiánya) a kapcsolata volt.

A 20. század első felében az Eixample-negyed építéséhez szükséges mészkő biztosítása érdekében kezdték el a Montjuic bányászatát. Később a tenger és a hegy közötti kivájt területre került a várost átszelő észak-déli autópálya, valamint jelentős ipari területek.

Barcelona levegőszennyezettségének a 25%-ért a kikötőt használó óceánjáró kereskedelmi és teherszállító hajók a felelősek². Az autópálya és jelentős ipari üzemek közelsége, valamint a konténerszállításhoz elengedhetetlen kamionforgalom csak növeli a kibocsátott szennyező anyagok mennyiségét. A Montjuic a maga 500 hektárnyi zöld felületével mintegy természetes szűrőréteget képez a kikötőből szálló szennyeződés ellen, de mint a fenti adat is mutatja, 'egymaga’ nem képes ellátni ezt a funkciót. Adott volt tehát a feladat; egy kísérleti kutatás keretei között egy olyan új komplex városréteg/felület létrehozása és adaptálása a kereskedelmi kikötő rendszerébe, megszűrve a kikötő felől érkező szennyezett levegőt, amelyet biológiai rendszerek tanulmányozása, valamint dinamikus analízisek segítségével hozunk létre. A cél ezáltal egy új ökológiai rendszer létrehozása, ahol az ember mintegy részévé válik a korábbi természetes állapot visszaállítására tett kísérletnek, követve Pistoletto a Harmadik Paradicsom manifesztumát: ahogy az ember korábban felülkerekedett a természet adta lehetőségein, úgy fog bekövetkezni egy harmonikus szimbiózis természetes és mesterséges környezet között³.

Szükség, környezeti válasz

A terület problémáinak, megoldásokat igénylő jelenlegi állapotának tanulmányozása a helyszín egyéb információinak ismeretében jelölte ki a tervezés irányokat. A tengerjáró hajók ún. bunker olaj égetésének segítségével szelik az óceánok habjait. Ez a kőolajlepárlások során keletkező maradékanyag, melyet a kátrány nagy mennyisége miatt kisebb járművek nem képesek elégetni. Rendkívül olcsó, több ezer litert égetnek el a hajók egy-egy útjuk során. Többek között nitrogén-oxidok, szulfit-oxidok és karbon származékok kerülnek szennyeződés formájában a levegőbe. Itt érdekes néhány hatást, illetve összehasonlítást megvizsgálni.

Saját szenzoros vizsgálataink szerint a kikötő területén a levegőben található szennyező anyagokat tekintve magasan a legtöbb a NOx és SOx tartalom (kb. 50%, 40%), és az ún. fekete karbon (7%) egyebek mellett. Számos tanulmány szerint ezek mindegyike asztmát, tüdőproblémákat, rákot okoz. A Delaware Egyetem kutatása szerint 2008-ban 67.000 ember halt meg a világ nagy kikötővárosaiban a bunker olaj levegőbe jutó származékai miatt. 2012-ben ez a szám 87.000. További érdekes adat, 2000-ben az Egyesült Államok tíz legnagyobb kikötőjében akkora volt a SO₂ kibocsátás, mint az autókból származó New York, New Jersey és Connecticut államban együtt⁴.

A szennyeződés keletkezési helye, mennyisége meghatározása után a következő fontos paraméter a szél irányának és erősségének modellezése volt. A meglévő statisztikai források mellett saját adatok gyűjtése szempontjából a terület több pontján eltérő magasságokban mértük a sebességét és az irányát. Az így kapott értékek segítségével tudtuk szimulálni CDF analízis (Computational Fluid Dynamics) használatával a szél útját a kikötő és a belváros között. Ez nagy segítséget adott, – a hajók pozícióját, illetve a főút helyzetét is tekintve – hogy hova, milyen szögben mekkora felületet kell létrehozni úgy, hogy a legnagyobb százalékban tudjuk meggátolni a város irányába induló szennyező komponenseket. Érdekes volt nemcsak digitálisan szimulálni a körülményeket, hanem pl. a Montjuic hegyen többször végigsétálva tapasztalni, mennyire fekete az ott termő mandarin narancssárga héja 5, 50 vagy 150 méter magasságban. Ugyancsak fontos paraméter a hajók gyakorisága, útvonala az év egyes szakaszaiban, valamint természetesen a kikötők felhasználóinak tulajdonsága (megközelítés, eltöltött idő, gyakoriság, stb..)

Az analízisek és az azokból kapott tervezési felület meghatározása után az azt alkotó moduláris elemek felépítése volt a következő lépés, amelyen keresztül az azokban elhelyezett szűrőelemnek köszönhetően tiszta levegő áramlik át. Több általunk épített egyszerű szélcsatornában, valamint számítógépes szimulációban tesztelt maketten végeztünk vizsgálatokat a maximális vákuumhatás elérésétől kezdve az optimális forma- és anyaghasználatig. A modulba épített szenzorok segítségével a felület képes egy bizonyos fokig a szél irányába mozdulni, növelve a befogott levegőmennyiséget, illetve az érkező szennyeződés mértékétől függően nyitódik. Itt meg kell, hogy említsem Michael Weinstock előadását és tanácsait az előre nem determinált morfogenetikai komponens-tervezés terén⁵.

A tervezési terület szükségletének feltárása és az arra adott válaszként létrehozott rendszerben a turisztikai tulajdonsággal bíró kikötő funkciója mellé közösségi tereket, parkokat képzeltünk el Ahmed Derhalli építész kollégával, megteremtve a pistoletto-i harmadik paradicsom állapotát, visszaállítva eredeti helyére a természet és az épített környezet szimbiózisban történő együttélését.

Biró Áron
Ass. Arch. MYAA Architects

Emergent Territories 2012: Urban Metabolisms - From Data to Architecture
Építész konzulens: Willy Müller, Maite Bravo
Technikai konzulens: Alex Posada, Luis Fraguada, David Dalmazzo

Jegyzetek

1: Swarm intelligence - John Holland in conversation with Neil Leach + Roland Snooks, Excavating Emergence p11

2: Spanish Research Council- Institute of Environmental Assessment and Water Research(IDAEA)

3: Michelangelo Pistoletto – Olasz festő, filozófus. 2003-ban publikálta a Harmadik Paradicsom c. kiáltványát, melyben a természet és mesterséges környezet harmonikus együttélésének eljövetelét jósolja. Az első paradicsom a még érintetlen természet, a második az épített környezet uralkodása a természetesen.

4: Harboring Pollution (Strategies to clean up US. Ports) – Natural Research Defense Council, Diane Bailey
“Mechanisms of pollution-induced airway disease: in vivo studies," Allergy 52, Supplement 1997): 37-44. JL Devalia, C Rusznak, MJ Herdman, CJ Trigg, H Tarraf, RJ Davies,
“Effect of nitrogen dioxide and sulphur dioxide on airway response of mild asthmatic patients to allergen inhalation," Lancet, Vol. 344 (1994): 1668–1671.

5: Michael Hensel, Achim Menges, Michael Weinstock – Emergent Technologies and design - Material systems, computational morphogenesis and performative city, 2009 London, p 49