Oku Tower : adaptive building skin for a mixed-use tower in Tokyo Bay

The Master Thesis explores the challenges of façade engineering implemented on a high-rise building in Tokyo Bay. The research has been performed to present a modular façade system that ensures high-level performance and establishes a strong connection with Japanese culture. Indeed, the project outcome results from an immersive journey into the Nippon culture and spatial concepts, intending to perform an in-depth study to make a close cultural connection with the Oku Tower. Oku is the Japanese capability to reach a deep, intimate, private space in a highly dense and crowded context. This situation is a profound reflection of the human condition that aims to reach the pleasure of finding moments of solitude and stillness in a world where strangers constantly surround everyone. This spatial concept aims to get a human dimension in a large urban agglomeration. Oku provides a pathway towards an innermost place where one can escape the noises of a crowded world. Oku is a rich and complex heritage that perfectly reflects the Japanese soul. Thus, the key driver Oku is actively involved at all levels of the Master Thesis project from the early stages of the building process to provide a unique design. Overall, the outcome is a visually appealing envelope with high technical performances that perfectly suit the Japanese soul. The studies have started at the city scale, identifying the key points of the local culture during the development of the proposal for a new urban fabric for Odaiba island. Subsequently, the main features have been sorted and integrated into the tower`s architectural design. The façade continues the Oku Tower’s architectural design, aiming to carry out the traditional elements picked up from the Japanese culture. The architectural project is solidly supported by a careful structural design that allows it to guide towards conscious architectural choices, with the certainty that the critical elements of the tower are verified analytically according to Eurocode regulations. The adaptive soul of the envelope is enclosed in the capability to interpret the Oku significance in an adaptable product that automatically reacts to the boundary conditions of the environment. The façade must behave dynamically on-site with a system easily manageable by people. The advanced building skin designed for the Oku Tower must accomplish the technical requirements for a skyscraper, with design values that differ from the boundary conditions of a low-rise building. The façade design aims to fulfil essential and strict technical requirements and performances, including adaptive behaviour, energy consumption, and operational and embodied carbon emissions. These achievements are essential, and a careful integration in each project phase through accurate technical assessments, from the beginning to the end, leads to the project’s success.

La Tesi di laurea esplora le sfide del facade engineering applicate su un grattacielo in Tokyo Bay. La ricerca è stata condotta per presentare un sistema modulare di facciata che garantisca elevate prestazioni e stabilisca una forte relazione con la cultura giapponese. Infatti, il risultato è frutto di un’immersione nella cultura e nei concetti spaziali nipponici, con l’intento di effettuare uno studio approfondito per creare una stretta connessione culturale con la Torre Oku. Oku è la capacità giapponese di raggiungere uno spazio profondo, intimo e privato in un contesto altamente denso e affollato. Questa situazione rappresenta una profonda riflessione sulla condizione umana che mira a raggiungere il piacere nel trovare momenti di solitudine e tranquillità in un mondo in cui si è costantemente circondati da persone. Questo concetto spaziale ha la finalità di trovare una dimensione umana in un grande agglomerato urbano. Oku fornisce un percorso verso un luogo interiore in cui si può sfuggire dai rumori di un mondo affollato. È un patrimonio ricco e complesso che riflette perfettamente l’anima giapponese. Pertanto, il driver chiave Oku è attivamente coinvolto a tutti i livelli di scala del progetto di Tesi dalle prime fasi del processo di costruzione per fornire un design unico. Nel complesso, l’esito è un involucro esterno visivamente gradevole con elevate prestazioni tecniche che si adattano perfettamente all’anima giapponese. Gli studi sono iniziati a livello urbano, identificando i punti chiave della cultura locale durante lo sviluppo della proposta per un nuovo tessuto urbano per l’isola di Odaiba. Successivamente, le principali caratteristiche sono state selezionate ed integrate nel design architettonico della torre. La facciata continua l’approccio progettuale della Oku Tower, mirando a portare avanti gli elementi tradizionali raccolti dalla cultura giapponese. Il grattacielo è solidamente supportato da un attento design strutturale che ha consentitouna guida verso scelte architettoniche consapevoli, con la certezza che gli elementi critici della torre siano verificati analiticamente secondo le norme del Eurocode. L’anima adattiva dell’involucro è racchiusa nella capacità di interpretare il significato di Oku in un prodotto in grado di reagire automaticamente alle condizioni al contorno dell’ambiente. La facciata deve comportarsi dinamicamente con un sistema facilmente gestibile dalle persone. La pelle avanzata dell’edificio progettata per la Oku Tower deve soddisfare i requisiti tecnici per un grattacielo, con valori di progettazione che differiscono dalle condizioni al contorno di un edificio di pochi piani. La progettazione della facciata mira a soddisfare requisiti tecnici essenziali e rigorosi, includendo un comportamento adattativo, un consumo ridotto di energia e contenute emissioni di anidride carbonica. Questi risultati sono essenziali e una integrazione accurata degli obiettivi target in ciascuna fase del progetto attraverso valutazioni tecniche precise, dall’inizio alla fine, porta al successo del progetto.