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Developing New Typologies of Green Space System

Director Shu-Yuan, Wu

Submitted by Meng-Hsin,Shih Hsuan-Han,Chang

NEW TYPOLOGIES OF GREEN SPACE SYSTEM

Carbon Emissions Project

LCE. Due to the worsening of global warming and the shortage of fossil fuels, energy conservation and carbon reduction has become a key task that the whole world must face.

General background information

Local Environmental

Site Analysis

Data visualization & Strategy

Prototype Development

Placing In Experiment

Design & Effect

CONTENTS

General background information Global warming Disaster -carbon emissions

P02-03 P04-05

Local Environmental Geographic research Energy crisis

P06-07 P08-09

Site Analysis Gis

P10-13

Search problem

P14-15

Data visualization & Strategy Data visualization Strategy

P16-17 P18-19

Prototype Development Type Development Function set up

P20-23 P24-25

Placing In Experiment Place In Control Variables

CO 2+H 2O→C 6H12O 6 + ATP + H2O + O2 The carbon dioxide are photosynthesized to transform into water and oxygen.

P26-27 P28-29

Design & Effect Detail Design

P30-37

Effect

P38-40

Foreword__Carbon Reduction 從前城市的盲目擴張而違背自然規律，一連串失敗的設計 表現出人與自然發展不協調和無序現象，進而造成能源與 環境的巨大浪費 現今火力發電燃煤廠是碳源的最大元兇，然而能源在現代 生活中佔著難以被取代的角色，電廠排放的二氧化碳與懸 浮微粒都對城市帶來龐大的健康成本 用Landscape Urbanism重新思考都市空間的構成，面 對複雜的都市結構，挖掘問題與應變對策，在龐大的數據 與內部形式相互的探討共同組成一個空間回應設定的功能 目標，而其中不斷重複實驗的就是達到設計最優解的過程

01 / General background information 01-1

Global warming 2

2 13

01 / General background information 01-2

Disaster -carbon emissions

雖然二氧化碳並非是有毒氣體，通常是由燃燒有機化合物 、細胞的呼吸作用、微生物的發酵作用等所產生，植物在 有陽光的情況下吸取二氧化碳，並於葉綠體內進行光合作 用產生碳水化合物和氧氣，氧氣可供其他生物進行呼吸作 用，使得萬物生生不息的適當碳循環，但因為人類的活動 導致碳元素過量，進而壓迫到其他環境機制運作。 而這些碳元素多以氣體活動居多，並毫無國界的擴散於其 中，進而影響著地球不正常的活動，故達到循環的平衡是 我們的設計目標，並非完全除碳，而是將多餘的碳進行最 正確且有效率的方式進行再利用。

4

2 15

02 / Local Environmental 02-1

Geographic research 6

Ecology and Economy?

7

02 / Local Environmental 02-2

Energy crisis

全球因為人口上升都逐漸浮出了能源問題，以台灣的環境資源來 說明，台灣地狹人稠，資源不足，供電與用電不成正比，入不敷 出，為了環境問題，政策的失敗根本不可能在短期內將火力發電 完全剃除，但近日空氣品質都亮起紅色警戒，若不再改變現狀將 會變成發電下的慢性自殺。加上台灣的夏天愈來愈熱，去年七月 屏東恆春高溫突破同期史上紀錄，台北高溫天數也是近年新高用 電持續成長完全可以想像。天下沒有白吃的午餐，當我們不要缺 電、不要空汙、不要核能、不要漲電價的同時，又要兼顧環保、 發展天然氣和再生能源，魚與熊掌如何兼得？

8

2 19

03 / Site Analysis 03-1

Gis 10

21 11

03 / Site Analysis 03-1

Gis 12

13

03 / Site Analysis 03-2

Search problem 14

21 15

04 / Data visualization & Strategy 04-1

Data visualization 16

2117

04 / Data visualization & Strategy 04-2

Strategy 18

19

05 / Prototype Development 05-1

Type Development

任一粗糙或零碎的幾何形狀，都可以分成數個部分，且每一部分都幾乎相似、 是整體縮小後的形狀且具有自相似的性質，而空間可以根據需要選擇並決定合

UNIT

適的佈局、面積、形狀以及各種功能空間能夠相互聯繫和轉化。

我們的功能設定是創建最大面積，單元的選擇設定等數周長，可得出不同的面 積大小，再以不同組合/平舖/錯位/等方式尋找出最高效率的/道路/管線/輸送 Perimeter

24m

Perimeter

Area

36m²

Area

24m

50.24m²

Perimeter Area

24m

27.5m²

Perimeter Area

24m

(最短周長)，及最大的植栽/太陽能板/光反應(最大表面積)。

43.2m²

PATH 圓形的面積以單元來計算是最大的，但經過排列組合後，圓形間無法完全平鋪 一二維空間，相對來說六邊形有更緊密的填塞，使得運輸效率上是最高，又比 三邊形/四邊形多出更多表面積，正好達成我們的設計目標—最大表面積。

20

21

05 / Prototype Development 05-1

Type Development 22

energy

benchmark

Th e su so nl la ig r c ht el l c in to a el n co ec nv tr er ic en t th er e en gy . er

gy

of

Axial

optical energy density

0

Repeat stacking

70

30

15

110

150

Plane strain extension

Experiment Group

The maximum sunlight spot on the base The total daily incidence of short-wave solar energy, adding the length of the daytime, the height of the sun above thehorizon, and the seasonal changes caused by the absorption of clouds and other atmospheric components.

總每日入射短波太陽能，加入白天長度、 太陽超過地平線的高度以及被雲彩和其他大氣成分吸收造成的季節性變化 分析出最大陽光資點分布做為光能反應最效率的方向位置

under deformation, the surface is not damaged, and the original set of functional characteristics is still maintained

Photosynthetlc Efficiency

23

05 / Prototype Development 05-2

Function set up 24

Function

25

06 / Placing In Experiment 06-1

Place In 達到接收陽光的最大量是設計最大效率的目標，太陽能是我們設計要捕捉 的重要資源點，我們以大數據庫資料分析出當地的總每日入射短波太陽能 加入白天長度、 太陽超過地平線的高度以及被雲彩和其他大氣成分吸收 造成的季節性變化 ，分析出基地上的最大陽光資點分布，最適宜做為太 陽能與光反應器的方向位置，以此做為發展的基本點，並結合前面基地分 析的鳥類生活、淹水潛勢、土壤地質等的分析，找出對鳥類生物棲息相對 影響較小、不易下陷雨淹水的位置最適合的區位。

26 0

Energy Resources

Form size

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

HUMAN <:12.5 °=22.2%

0

45

90

Instructions Unit R:1 S:0-45

R:10 S:0-90

R:4 S:0-90

R:1 S:0-90

R:3 S<12

Path

Planting systemA

Planting systemB

Solar system

Trail system

Network system

Place in

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06 / Placing In Experiment 06-2

Control Variables 0 28

當構建置入基地後隨著基地周邊環境 變因重複變形與實驗，得出最優解並 開始對環境修復火力發電廠的發電量 一年兩百億度，天然氣發電每度電所 排放的二氧化碳約為0.5kg，而設計 構建植入複植層與太陽能板光反應器 等等細部設施並利用陽光做為能量來 源再以二氧化碳做為碳源，將太陽能 轉變為藻體或氧氣，進行二氧化碳直 接利用與轉化可除去百分之八十的碳

Primary Morphology

CONCEPT

9 21

07 / Design & Effect 07-1

Detail Design

最終將構建完整的置入以達到最大陽光量，再不斷實驗並產生數不清種型態模擬的可能性 從陽光接收量最少到最大之間的實驗，並模擬構件大小日後配合其他功能做變化，在完成 最效率的光合作用反應構建後，幾乎能除去80%的二氧化碳並轉化為氧氣/藻粉/水進而再 利用。達到最大目的以後我們才納入周邊植林系統/濕地步道系統/人類活動等等，並隨著 構建置入後分為幾個階段性修復並結合周遭地景，並將探討整個構件的材質與成效。

30

31

07 / Design & Effect 07-1

Detail Design

構建的選擇根據不同的使用功能，分為五種不同的材質組成 各系統相互連接，達到最高效率與節省建材，最大效率陽光 能量設置大面積太陽能板，內部則連接封閉式微藻養殖系統 周邊延伸構建以植林為主，步道為輔，而隨著不同大小的構 建與傾斜度種植不同種類的種類，使得達到最高的生長效率 這些構建將覆蓋於火力發電廠設備與宿舍等等，故面狀材質 需具透光性,輕量化，線狀系統則負責運輸，故需隨著功能調 整口徑的大小，最終所有系統相互整合。

2 30 2

2313

07 / Design & Effect 07-1

0°

Detail Design

15°

30°

45° -1.27~-1

-1~0

>1

植栽的設定依據基地氣候土壤合適的海岸植栽/濕地 植栽為主，於不同傾斜度(最高斜度45°)與不同的地 形高層(淹水線)營造不同的疏密程度與氛圍供不同使 用模式，並加入賞鳥/野餐/遊憩等多種活動。

24 0 3

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07 / Design & Effect 07-1

Detail Design 36

37

07 / Design & Effect 07-2

Effect 2 30 8

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Process is more important than outcome. When the outcome drives the process we will only ever go to where we've already been. If process drives outcome we may not know where we're going, but we will know we want to be there .

--Bruce Mau in his 1998 Incomplete Manifesto for Growth