Hybrid Housing in Hamburg with specialised focus on Topology Optimisation A hybrid is defined as “something of mixed origin or composition in which the positive characteristics of different elements are combined in a single being”. In a fast developing society, adaptation to integration in future settings and changes have gained priority. The principle aim is to define a relation between the individual and city with the surroundings playing a major role in the urban framework. The project aims at the creation of a compact detriment achieved by the coexistence of Residential and Commercial programs without compromising the privacy, personal comfort and security. A shared economy has been gaining stronghold and has been inculcated into the planning strategies with consideration of all user types. A quality architecture sets the backbone of the project which is strengthened by the concept of sustainability, living and urbanity. The project was developed in St. Pauli district which is a hub of complex users. The variation ranged from quiet neighbourhoods to heavliy trafficked commercial areas and red light district. A clear demarcation was marked within the district which caused the urban flow to be concentrated on the commercial zone. Site was located at the centre of this district thereby providing a high scope for creating a transistion as well as connecting the commercial and residential area along with the Green Network strategy. Taking advantage of a strategic position, investigations were brought against the requirements which the city lacked at both macro scale and micro scale level. Utilising these results, an Utopian ideology within the building satisfiying all the public requirements was developed. The public, semi private and private areas were integrated in a manner which increased social interactions and liveliness within the built environment and the landscape. The Hybrid complex was designed to adopt Green Vision ideas and to boldly place open green spaces within the commercial areas which created attraction through art and water elements. The morphology was molded to encourage urban flow and simultaneosly utilise the solar radiation from the south direction. The residential and commercial units are designed to interact through horizontal and vertical corridors which in addition creates good natural ventilation strategy within each block. The building envelope was developed to reduce the energy consumption of the building and to create an aesthetic and lightweight appearance. In aspect to our specialisation, a semi transparent roof which created an identity and magnified the entrance route was developed. The central coutyard was sketched to allow play of light from the roof and the continuous flowing column created an illusion of inside to outside. In order to minimise the material utilisation, topology optimisation for the creation of the nodes connecting the roof members and the transfer of load to the ground was adopted. The future outlook to the building has led to the initiation of sustainable use of materials with the trending technology of metal 3D printing. This project presents the development of topology optimisation for a critical point in the roof structure. It was made applying parametric tools to generate consistent shape that supplies the system with the same structural and architectural requirements. Recent achievements of Additive Manufacturing were taken into account as an unique and only possible way for production such kind of optimised structures.

Housing ibrido ad Amburgo con specializzazione per l'ottimizzazione della topologia Un ibrido è definito come "qualcosa di origine o composizione mista in cui le caratteristiche positive di diversi elementi sono combinate in un singolo essere". In una società in rapido sviluppo, l'adattamento all'integrazione nelle impostazioni e nei cambiamenti futuri ha acquisito priorità. Lo scopo principale è definire una relazione tra l'individuo e la città con l'ambiente che gioca un ruolo importante nel contesto urbano. Il progetto mira alla creazione di un danno compatto ottenuto dalla coesistenza di programmi residenziali e commerciali senza compromettere la privacy, il comfort personale e la sicurezza. Un'economia condivisa sta conquistando una fortezza ed è stata inculcata nelle strategie di pianificazione tenendo conto di tutti i tipi di utenti. Un'architettura di qualità costituisce la spina dorsale del progetto, rafforzata dal concetto di sostenibilità, vita e urbanità. Il progetto è stato sviluppato nel distretto di St. Pauli, che è un centro di utenti complessi. La variazione variava da quartieri tranquilli a zone commerciali molto trafficate e quartieri a luci rosse. Nel distretto è stata individuata una chiara demarcazione che ha permesso di concentrare il flusso urbano sulla zona commerciale. Il sito si trovava al centro di questo distretto, fornendo così un ampio spazio per la creazione di una transistor, oltre che per collegare l'area commerciale e residenziale con la strategia della rete verde. Approfittando di una posizione strategica, le indagini sono state portate contro i requisiti che la città mancava sia a livello macro che a livello micro scala. Utilizzando questi risultati, è stata sviluppata un'ideologia utopica all'interno dell'edificio che soddisfa tutte le esigenze del pubblico. Le aree pubbliche, semi private e private sono state integrate in un modo che ha aumentato le interazioni sociali e la vivacità all'interno dell'ambiente costruito e del paesaggio. Il complesso Hybrid è stato progettato per adottare le idee Green Vision e posizionare in modo audace spazi verdi aperti all'interno delle aree commerciali che creavano attrazione attraverso elementi artistici e acquatici. La morfologia è stata modellata per incoraggiare il flusso urbano e utilizzare simultaneamente la radiazione solare dalla direzione sud. Le unità residenziali e commerciali sono progettate per interagire attraverso corridoi orizzontali e verticali che, inoltre, creano una buona strategia di ventilazione naturale all'interno di ciascun blocco. L'involucro dell'edificio è stato sviluppato per ridurre il consumo energetico dell'edificio e creare un aspetto estetico e leggero. Nell'aspetto della nostra specializzazione, è stato sviluppato un tetto semi trasparente che ha creato un'identità e ha ingrandito la via d'ingresso. Il coutyard centrale è stato abbozzato per consentire giochi di luce dal tetto e la colonna continua che scorre ha creato un'illusione di dentro e fuori. Al fine di minimizzare l'utilizzo del materiale, è stata adottata l'ottimizzazione della topologia per la creazione dei nodi che collegano gli elementi del tetto e il trasferimento del carico a terra. Le prospettive future per l'edificio hanno portato all'iniziazione di un uso sostenibile dei materiali con la tecnologia di tendenza della stampa 3D in metallo. Questo progetto presenta lo sviluppo dell'ottimizzazione della topologia per un punto critico nella struttura del tetto. È stato realizzato applicando strumenti parametrici per generare una forma coerente che fornisce al sistema gli stessi requisiti strutturali e architettonici. I recenti risultati della produzione additiva sono stati considerati come un modo unico e unico per la produzione di questo tipo di strutture ottimizzate.

Hybrid housing. Hamburg, Germany

VEDERNIKOV, ALEKSANDR;GALLI GELEILATE, JOSÉ FELIPE
2017/2018

Abstract

Hybrid Housing in Hamburg with specialised focus on Topology Optimisation A hybrid is defined as “something of mixed origin or composition in which the positive characteristics of different elements are combined in a single being”. In a fast developing society, adaptation to integration in future settings and changes have gained priority. The principle aim is to define a relation between the individual and city with the surroundings playing a major role in the urban framework. The project aims at the creation of a compact detriment achieved by the coexistence of Residential and Commercial programs without compromising the privacy, personal comfort and security. A shared economy has been gaining stronghold and has been inculcated into the planning strategies with consideration of all user types. A quality architecture sets the backbone of the project which is strengthened by the concept of sustainability, living and urbanity. The project was developed in St. Pauli district which is a hub of complex users. The variation ranged from quiet neighbourhoods to heavliy trafficked commercial areas and red light district. A clear demarcation was marked within the district which caused the urban flow to be concentrated on the commercial zone. Site was located at the centre of this district thereby providing a high scope for creating a transistion as well as connecting the commercial and residential area along with the Green Network strategy. Taking advantage of a strategic position, investigations were brought against the requirements which the city lacked at both macro scale and micro scale level. Utilising these results, an Utopian ideology within the building satisfiying all the public requirements was developed. The public, semi private and private areas were integrated in a manner which increased social interactions and liveliness within the built environment and the landscape. The Hybrid complex was designed to adopt Green Vision ideas and to boldly place open green spaces within the commercial areas which created attraction through art and water elements. The morphology was molded to encourage urban flow and simultaneosly utilise the solar radiation from the south direction. The residential and commercial units are designed to interact through horizontal and vertical corridors which in addition creates good natural ventilation strategy within each block. The building envelope was developed to reduce the energy consumption of the building and to create an aesthetic and lightweight appearance. In aspect to our specialisation, a semi transparent roof which created an identity and magnified the entrance route was developed. The central coutyard was sketched to allow play of light from the roof and the continuous flowing column created an illusion of inside to outside. In order to minimise the material utilisation, topology optimisation for the creation of the nodes connecting the roof members and the transfer of load to the ground was adopted. The future outlook to the building has led to the initiation of sustainable use of materials with the trending technology of metal 3D printing. This project presents the development of topology optimisation for a critical point in the roof structure. It was made applying parametric tools to generate consistent shape that supplies the system with the same structural and architectural requirements. Recent achievements of Additive Manufacturing were taken into account as an unique and only possible way for production such kind of optimised structures.
ARC I - Scuola di Architettura Urbanistica Ingegneria delle Costruzioni
4-ott-2018
2017/2018
Housing ibrido ad Amburgo con specializzazione per l'ottimizzazione della topologia Un ibrido è definito come "qualcosa di origine o composizione mista in cui le caratteristiche positive di diversi elementi sono combinate in un singolo essere". In una società in rapido sviluppo, l'adattamento all'integrazione nelle impostazioni e nei cambiamenti futuri ha acquisito priorità. Lo scopo principale è definire una relazione tra l'individuo e la città con l'ambiente che gioca un ruolo importante nel contesto urbano. Il progetto mira alla creazione di un danno compatto ottenuto dalla coesistenza di programmi residenziali e commerciali senza compromettere la privacy, il comfort personale e la sicurezza. Un'economia condivisa sta conquistando una fortezza ed è stata inculcata nelle strategie di pianificazione tenendo conto di tutti i tipi di utenti. Un'architettura di qualità costituisce la spina dorsale del progetto, rafforzata dal concetto di sostenibilità, vita e urbanità. Il progetto è stato sviluppato nel distretto di St. Pauli, che è un centro di utenti complessi. La variazione variava da quartieri tranquilli a zone commerciali molto trafficate e quartieri a luci rosse. Nel distretto è stata individuata una chiara demarcazione che ha permesso di concentrare il flusso urbano sulla zona commerciale. Il sito si trovava al centro di questo distretto, fornendo così un ampio spazio per la creazione di una transistor, oltre che per collegare l'area commerciale e residenziale con la strategia della rete verde. Approfittando di una posizione strategica, le indagini sono state portate contro i requisiti che la città mancava sia a livello macro che a livello micro scala. Utilizzando questi risultati, è stata sviluppata un'ideologia utopica all'interno dell'edificio che soddisfa tutte le esigenze del pubblico. Le aree pubbliche, semi private e private sono state integrate in un modo che ha aumentato le interazioni sociali e la vivacità all'interno dell'ambiente costruito e del paesaggio. Il complesso Hybrid è stato progettato per adottare le idee Green Vision e posizionare in modo audace spazi verdi aperti all'interno delle aree commerciali che creavano attrazione attraverso elementi artistici e acquatici. La morfologia è stata modellata per incoraggiare il flusso urbano e utilizzare simultaneamente la radiazione solare dalla direzione sud. Le unità residenziali e commerciali sono progettate per interagire attraverso corridoi orizzontali e verticali che, inoltre, creano una buona strategia di ventilazione naturale all'interno di ciascun blocco. L'involucro dell'edificio è stato sviluppato per ridurre il consumo energetico dell'edificio e creare un aspetto estetico e leggero. Nell'aspetto della nostra specializzazione, è stato sviluppato un tetto semi trasparente che ha creato un'identità e ha ingrandito la via d'ingresso. Il coutyard centrale è stato abbozzato per consentire giochi di luce dal tetto e la colonna continua che scorre ha creato un'illusione di dentro e fuori. Al fine di minimizzare l'utilizzo del materiale, è stata adottata l'ottimizzazione della topologia per la creazione dei nodi che collegano gli elementi del tetto e il trasferimento del carico a terra. Le prospettive future per l'edificio hanno portato all'iniziazione di un uso sostenibile dei materiali con la tecnologia di tendenza della stampa 3D in metallo. Questo progetto presenta lo sviluppo dell'ottimizzazione della topologia per un punto critico nella struttura del tetto. È stato realizzato applicando strumenti parametrici per generare una forma coerente che fornisce al sistema gli stessi requisiti strutturali e architettonici. I recenti risultati della produzione additiva sono stati considerati come un modo unico e unico per la produzione di questo tipo di strutture ottimizzate.
Tesi di laurea Magistrale
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/10589/143058