バリを拠点とする建築スタジオIbuku は、インドネシアのアビアンセマルにある学校のキャンパスにある多目的スポーツ コートを覆ううねるような軽量シェルを完成させました。複雑な屋根は完全に竹でできており、その構造強度は二重曲線の形状に由来しています。 The Arc は、地元の伝統的な竹の建築技術に頼りながら革新するプロジェクトです。
2021 年、イブクは自然環境での学習を奨励する機関であるグリーン スクールのアークを完成させました。竹のプロジェクトは、地域社会との協力を通じて持続可能性を教えるという学校の野心に沿って設計されたいくつかの実験的な建物がすでにあるキャンパスへの最新の追加です。
インドネシアのバリに拠点を置くデザイン スタジオIbuku は、 Green School を経営する同じ家族によって設立されました。インドネシア語で「私たちの母」を意味する言葉であるイブクは、竹の自然な形を実験すること、および材料を使って構築することに人生を費やしてきた地元の職人と協力することで評判を築いてきました。
Arc は、ドイツの竹専門家Jörgと提携して設計されました。 Stammと英国を拠点とする構造エンジニアリング会社 Atelier One。プログラム的には、プロジェクトはシンプルで、オープン ウェルネス スペースと体育館で構成されています。しかし、その並外れた覆いには複雑さが見られます。外側から見ると、滑らかなシートが木々の間で踊るように見え、内側から見ると、独創的な粒状構造を誇っています。
竹を使った建物
竹は、他の建築材料と比較するのが難しい特定の可鍛性、耐久性、および美しさを生み出すことができます. 「私たちが竹を使うのは、インドネシアに竹があるからです」と、イブクの建築責任者であるデフィットウィジャヤは言います。 「それは私たちの文化遺産の一部であり、私たちは長い間それを使用してきました。」
竹造りのノウハウが社会的であることは間違いありません。竹は熱帯気候に自生し、南アジア、東アジア、南太平洋、中南米に豊富に生息しています。これらの地域の住民は、何百年もの間竹を扱ってきました。今日のビルダーは、素材の可能性と限界に精通しています。
実際、アークのようなプロジェクトがバリのような場所で始まる前に行うべき準備はほとんどありません。 「すでにこの素材を扱える職人がたくさんいます」と Wijaya 氏は言います。 「彼らはそれを使用する方法を訓練されています。彼らは、これをやれば壊れ、あれをやれば壊れないことを理解しています。」 Wijaya 氏によると、このプロジェクトは訪問者やユーザーに竹について教えることを目的としています。 「私たちは、この素材について人々の考え方を訓練しようとしています」と彼は言います。
竹は持続可能で、強く、経済的です。どこでも栽培されているわけではありませんが、特定の気候では豊富で急速に成長するため、世界中で入手できる比較的低コストの製品です。熱帯の竹は通常、温帯の竹よりも大きくなり、壁が厚くなるため、建物の建設に使用するための構造的および機械的特性が向上することがよくあります.アークを構築するために使用された竹は、ほとんどがバリから調達され、一部はジャワから調達されました。
成長サイクルが短く、炭素隔離能力があるため、竹は市場で最も持続可能な建築材料の 1 つでもあります。竹は約 4 年後に収穫できますが、マス ティンバー製品を生産する樹木の平均は 30 ～ 40 年です。
竹は農村地域では容易に使用されますが、ほとんどの都市で構造要素として使用することは条例によって許可されていません。これは、天然素材としての多様性、水にさらされると腐る可能性、および竹のでんぷんに引き寄せられる昆虫による蔓延の標的であるためです.
主要都市でまだ竹の建物が見られないように、竹が将来的に典型的な構造材料にならないというわけではありません。国際標準化機構 (ISO) は、2004 年に竹の構造に関する 3 つの規格を発行しました。これらは、竹に適応した物理的および機械的特性の試験方法を備えた既存の木材規格を参照しています。中国、コロンビア、インド、米国を含むいくつかの国も、程度の差はあれ独自の竹の基準を採用しています。 2021 年、米国材料試験協会 (ASTM) は、たとえば構造用複合材製品の製造に使用できる繊維材料として竹を追加しました。
伝統的な素材、高度な形状
イブクのいくつかのプロジェクトと同様に、アークのデザインは、竹の特定の特性によって指示されながら、自然界に見られる形から導き出されます。
アークは、「耐砕屑性」グリッド シェルのジオメトリから派生します。薄い貝殻は、卵や亀の甲羅のように表面が湾曲しているため、強度と剛性を備えています。また、引張りのみを行い、圧縮を行わない引張面は、安定性のために二重の曲率に依存しています。アンチクラスティック サーフェスは、2 つの反対方向に湾曲し、サドルのような形状をとります。アークは、圧縮構造と交差するこのような緊張面を利用します。
建築家によると、このプロジェクトでは、屋根の形状をどのように構築するかを決定するために数か月の調査が必要でした。イブクは、竹の帯状疱疹で作られたサンドイッチ状の面を採用してグリッドシェルを形成し、それを 19 メートルにわたる高さ 14 メートルの一連の竹のアーチで支えます。計画では、建物は幅 23.5 メートル、長さ 41 メートルです。構造の構築には 8 か月かかりました。
素材と内装
シェル内の 760 平方メートルの途切れのないスペースは、バリの赤道直射日光の熱から保護されたさまざまな活動を可能にします。竹の構造とシェルの両方が明らかであるため、内部空間の仕上げは暖かく、均一で、広がりがあります。見上げると、テクスチャーのある複雑な天井が見えます。アーチはゴシック様式の大聖堂のリブ付きヴォールトに似ており、構造の物理的な軽さを表現する細い線に沿って弧の頂点から地面まで伸びています。
屋根は地面から持ち上げられ、内部空間と外部空間の間の透過性を可能にします。日光がベースから入り、床に反射すると、シェルの内側の曲面に沿って曲がり、興味深い劇的なパターンが作成されます。キャノピーが高くなったデザインは、そよ風が通り抜け、自然な換気を提供します。屋根の頂点にある通気口は、暖かい空気を逃がします。
竹を守る
稈として知られる竹の木質柱は、通常、より堅固な輪または節の間が中空であり、強度を与えます。稈は太い茎から枝分かれして群生します。軽量で丈夫で耐久性に優れている竹の稈は、水に長時間さらされたり、日光にさらされたり、最も重要なこととして、竹の糖分を餌とする昆虫の侵入から保護する必要があります.
残念なことに、竹が自生し、建物が竹材で最も一般的に建設される熱帯および亜熱帯気候は、長い雨季、極端な暑さ、および昆虫の生息が多い地域でもあります.したがって、建築物に使用される竹を適切に保護するには、多くの配慮が必要です。
「ここバリで、竹を長持ちさせて丈夫にする方法を発見したのは、ここ 10 年か 15 年のことです」と Wijaya 氏は言います。他の場所と同様に、バリ島の竹の稈は通常、ホウ砂とホウ酸の低毒性混合物であるホウ素化学竹溶液で昆虫から保護されています.
Wijaya 氏によると、この処理には 2 つのオプションがあり、プロジェクトの時間的制約とリソースに基づいて方法を選択できます。 2つ目は、溶液を入れたチャンバーで竹を24時間煮ることです。稈が溶液にさらされる前に、端から端までパンチされ、固体リングに穴が開けられ、化学物質が茎に完全に浸透できるようになります。
紫外線から保護するために、水ベースの透明なビニール仕上げ層が竹に適用されます。アークの場合、この申請は建物の耐用年数を通じて 2 年ごとに必要になります。
最後に、アークの構造コンポーネントを天候への暴露から保護するために、深いキャノピーと大きな張り出しが設計に統合され、アーチを永久に日陰に保ちました。
予測不可能な状況
イブクは、構造計算と詳細を提供するエンジニアと協力して作業を行い、その後、評価のために竹の請負業者に提出されます。また、イブクはデザイン コンサルタントとして、それぞれの稈の長さを指定した設計図書一式を提供しています。しかし、多くの場合、モデルは現場で設計意図を伝える最も効果的な方法です。 「職人は図面から作業する代わりにこれらを使用するため、物理モデルは非常に重要です」と Wijaya 氏は言います。
別の懸念は、竹の多様性と関係があります。 「労働者はモデルをコピーするために最善を尽くしますが、私たちは天然素材を扱っているため、直径を予測することはできません」と Wijaya 氏は言います。 「現場では常に調整があります。」大きな影響は伊吹の意見が必要ですが、小さな影響は通常、職人によって解決されます。
職人をさらに指導し、建設の品質を確保し、構造の強度をテストし、その設計を伝えるために、構造の組み立て前に一連のモックアップが作成されました。
竹の詳細
アークの基部には、一連の彫刻が施されたコンクリートの基礎があり、竹の肋骨を湿った地面の上に安全に保ちながら地面に接続します。 Wijaya は、この基礎の詳細は非常に単純であると主張しています。 「私がこれまでに知ったすべての竹の構造には、一種のヒンジ付きベースのディテールがあります」と彼は言います。 「敷地の土の状態に合わせて土台の上に台座を置き、台座に着地する竹の一本一本に鉄筋を差し込んでいきます」
竹のアーチが所定の位置に配置されると、鉄筋の終端の上の各竹の稈に小さな穴が開けられます。これにより、竹を鉄筋に安全に固定するのに十分な、合計 60 ～ 70 センチメートルの深さまでコンクリートを流し込むことができます。現場訪問の 1 つで、 Ibuku は、アーチの組み立てと流し込みの前に、アークの各鉄筋接続の位置を確認しました。
アークの竹のアーチは、森の幹から発芽するように、台座から有機的に発芽しているように見えます。リブは束ねられ、交差部で鋼線で結ばれて支えられます。各リブは、一連の単純なネジでグリッド シェルに接続されます。アークの屋根も本質的にシンプルで、構造シェルの両側に自然な仕上げを与える 2 層の竹の帯状疱疹の間に挟まれた防水材の積み上げです。
リブとシェルのシステム全体は、コンクリートが乾燥して構造的な接続が完了した後にのみ解放される足場で所定の位置に保持されました。
