SUKCESIVNÍ PALIMPSEST – HYPERLOOP INTEGRACE SOUDOBÝCH DOPRAVNÍCH SYSTÉMŮ DO STRUKURY MĚSTA DIPLOMOVÁ PRÁCE FA VUT BRNO 2019 Bc. Kristýna Uhrová VEDOUCÍ PRÁCE Ing. Arch. Ing. Jiří Vítek
Trochu jako v roce 1853 posílání dopisu potrubní poštou místo výletu o pět pater nahoru do jiné kanceláře, by mohl v roce 2053 hyperloop vymazat zásadní časovou i vzdálenností proměnnou z každodenního života. Sednout si do aspirinové tabletky v Heršpicích, nechat se vcucnout nízkotlakou trubkou, dát si jedno kafe, projet ranní zprávy a za deset minut vystoupit ve Vídni a být včas v práci, nebo třeba jenom na rande.
SUKCESSIVNÍ PALIMPSEST KRAJINA Každá krajina i architektura je neustále přepisována, překládána a trasována. Živý proces lze jen těžko zmrazit do jednotlivých momentů, avšak bez této konstrukce nemůže vzniknout nový plán. Tento paradox tekutého a statického bude sledován v rámci ateliérových prací. Efektivita, úrodnost a udržitelnost architektury vede k určitému využívání kapacity města. Tendence rozvoje urbanistických celků lze vcelku dobře teoreticky uchopit, kde převážně morfologie a dostupnost zdrojů určuje existenci architektury. SUKCESE Sukcese je emergentní přistup vystavování celku z částí pozorovatelný v přírodě. Les nevzniká náhle. Postupně je budován na základě nižších bylin, podrostů a náletů, které vytvářejí stabilní prostředí. Příroda spěje k stabilitě. To je cíl lesa. PALIMPSEST Palimpsest je přepisování již existujících struktur, textů, zpráv a informací novým. Vždy zůstává stopa minulého a je základním konceptem architektury a její reakce na tento kontext. Nelze vymazat minulost definitivně, stejně jako již nelze stavět nové bez kontextu.
Obsah 01
Úvod
02
Historie myšlenky
03
Historie dopravy
04
Dopravní tendence- Evrnopa
05
Dopravní tendence - Brno
06
Situace
07
Program
08
Struktura
09
Jazyk
10
Skici a předcházející projekty
Diplomová práce se zabývá vizí cestování budoucnosti dopravním systémem hyperloop a dává si za cíl podpořit vývoj vznikající technologie. Cílem je dále adefinovat aktuální dopravní tendence a determinovat systém hyperloop, najít jeho vhodný jazyk a celkové začlenění do dopravního systému Brna. Stanice Hyperloopu je umístěna v rámci Brněnského trojúhelníku, který tvoří tři vzájemně propojená nádraží - Dolní, Heršpické a Hlavní.
01 Co je to Hyperloop? Systém je založený na pohybu přetlakových kapsulí potrubím. Díky uzavřenému systému je možné dosáhnout vyšších rychlostí a bezpečnosti. Je to nová otevřená technologie, kterou rozvíjí několik firem na světě a vzniká tak více variací a možností funkčnosti. Každoročně se také pořádá soutěž Hyperloop Pod Competition, kde soupeří různé světové týmy se svými prototypy Hyperloopu o nejrychlejší model. S myšlenkou hyperloopu přišel před Elon Musk. Technologický koncept poskytl volně k dispozici, aby jej mohly dopracovat a rozvíjet další společnosti. Jednou z nich je také HTT, která již v roce 2019 začne se zkušebním provozem hyperloopu ve francouzském Toulouse.
IDEA NOW Traveling together on a humanitarian mission to Cuba, venture investor and entrepreneur Shervin Pishevar and Elon Musk get to talking about Musk’s idea for the Hyperloop, an update on the idea of moving vehicles at high speeds through low-pressure tubes. A few months later at a tech conference Shervin urges Musk to share his ideas with the public Elon Musk publishes the Hyperloop Alpha white paper which incites overwhelming industry excitement. Shervin presents it to President Obama, whose science advisors say it’s feasible. Obama says, "Let me know how I can help you." Shervin recruits political advisor Jim Messina and tech entrepreneurs Joe Lonsdale, David Sacks, and Peter Diamandis to join the board of his new Hyperloop startup. Hyperloop Technologies, Inc. is started in a garage in Los Angeles' Los Feliz neighborhood. The first elements of a Hyperloop system and initial business model are outlined on a whiteboard by co-founders Josh Giegel and Shervin Pishevar. From Musk's white paper: SpaceX [online]. Copyright © [cit. 10.05.2019]. Dostupné z: https://www.spacex.com/sites/spacex/files/ hyperloop_alpha.pdf
Testovací trať Hyperloop One v nevadské poušti
Vacutubes z novely Dvojitá hvězda od Roberta Heinleina
02 Historie myšlenky Sci-fi spisovatelé a snílci dlouho předvídali způsoby, jak cestovat vysokými rychlostmi přes nízkotlaké trubky. Myšlenka čekala na správnou kombinaci talentu, technologie a obchodního případu, aby se stala realitou.
1990 Výzkumníci na MIT navrhli vakuový potrubní vlakový systém pro 45-minutový výlet z New Yorku do Bostonu na počátku 90. let. Stejně jako Muskův plán, design počítal s magnetickou dráhou.
1845 THE BRUNEL JOLLY-SAILOR RAILWAY STATION AND PUMPING STATION V 1799, vynálezce George Medhurst navrhl k pohybu zboží přes litinové trubky používat tlak vzduchu. V roce 1844 vystavěl v Londýně železniční stanici (pro osobní vozy) která na tomto systému fungovala až do 1847.
2000s V časných 2000s, dopravní startup ET3 navrhl pneumaticko-magnetický vlak. Design představoval pody o velikosti auta, které se budou pohybovat ve zvýšeném potrubí.
2. Londýnský pneumatický expediční systémKolem roku 1850 bylo postaveno několik pneumatických železnic v Dublinu, Londýně a Paříži. Systém London Pneumatic Despatch byl určen k přepravě balíků, ale také dost velký na to, aby přepravoval lidi.
2013 O tři roky později Elon Musk zveřejnil svůj návrh na Hyperloop v 57 stránkovém dokumentu. Podle jeho designu, uzavřené pody obsahují 28 lidí.
1910 Americký průkopník raket Robert Goddard navrhl vlak, který by za pouhých 12 minut putoval z Bostonu do New Yorku. Ačkoli nikdy nebyl postaven, vznášel by se na magnetech uvnitř vakuově uzavřeného tunelu.
1956 V průběhu 20. století si vědci a spisovatelé sci-fi představovali tranzitní systémy, které by fungovaly jako Hyperloop. Například v roce 1956 napsal scifi autor Robert Heinlein o vacutubes ve své novele Dvojitá hvězda.
2016 Hyperloop Transportation Technologies, startup, který začal stavět mimo Muskův koncept, vytváří 5-mílovou testovací dráhu pro systém Hyperloop v Quay Valley v Kalifornii. Stavba začala v roce 2016 a společnost se snaží, aby vlak dosáhl 760 mph.
2017 V červenci 2017 se pod názvem Hyperloop One podařilo úspěšně otestovat celý systém na testovací dráze DevLoop v Nevadě. Pomocí maglevů dosáhlo vozidlo maximální rychlosti 70 mph. Společnost doufá, že dosáhne 250 mph.
Nástup autmobilové ndividuální mobilitu a nezávislost. Zároveň ale způsobil znečištění, vznik satelitních předměstí a rušivou silniční infrastrukturu. Nástup autmobilové dopravy představoval ndividuální svobodu, mobilitu a nezávislost.dopravy představoval Zároveň ale způsobilsvobodu, znečištění, vznik satelitních předměstí a rušivou silniční infrastrukturu.
před 10 000 lety
0
03 Historie dopravy
1968
Omnibus
Letadlo1652
1485
zahájení éry moderního automobilismu
1939
Proudový letoun
Vozy tažené po dráze koňmi Řecko
Nadzvukový let
2000 př.n.l.
1825
1901
Automobil
Silnice 1550
Důlní tratě
1769
Parní stroj
Omnibus
Metro
800 n.l.
Vikingové
8015 př.n.l.
2000 př.n.l.
Vozy tažené po dráze koňmi Řecko
Loďstvo
14. století
1895
1769
1550
1895
1652
Dálnice 1991 Asfaltové silnice Elektrické auto
Metro
Parní stroj
Důlní tratě 1908
Ford T Jízdní kolo zahájení éry moderního automobilismu 1817
800 n.l.
1991
TGV
1920
1801
Římská silniční síť
Kolo
1901
1956
Spalovací motor
1. st.
6500 př.n.l.
1825
1991
Železnice Zároveň aleTramvaj způsobil znečištění, vznik satelitních předměstí a rušivou silniční infrastrukturu.Tramvaj Železnice TGV 1791
První lodě
2004
Shangai Maglev
Shangai Maglev
Řecko
Železnice
První lodě
Znovupoužitelné vesmírné rakety
2004 Vozy tažené po dráze koňmi města začala růst kolem nádraží, železnice se stala nedílnou součástí každého rozvíjejícího se urbánního centra. Když města začala růst kolem nádraží, železnice se stala nedílnouKdyž součástí každého rozvíjejícího se urbánního centra.
Nástup autmobilové dopravy představoval ndividuální svobodu, mobilitu a nezávislost.
8015 př.n.l.
Hybrid
Autonomní vozy
2016
1976
2000 př.n.l.
2017
1997
HybridJízdní kolo
Jízdní kolo Da Vinciho létající stroj
2017 1908 1817Autonomní vozyT Ford
1997
Ford T zahájení éry 1852 moderního automobilismu Vzducholoď
1817
Let do kosmu
Omnibus
1908
2010
Let na solární pohon
1961
1903
horkovzdušný balón
1652
Letectví
Loďstvo
Dálnice 1920 1991 Asfaltové silnice Elektrické auto
Dopravní letoun
Letecká doprava byla kvůli její hlučnosti přesunuta mimo město.. 1733
Železnice
1956
1791
Elektrické auto 1801 Automobil
Automobil
Silnice
Silnice
Asfaltové silnice
1801
Římská silniční síť
Římská Kolo silniční síť
Kolo
1956
2000 1920 1900 DálniceSpalovací motor 1991
1800
Spalovací motor
1. st.
1. st. 6500 př.n.l.
6500 př.n.l.
1791
1000
2017
1997
Autonomní vozy
Hybrid
Lodě zásadněkapacitě. ovlivnily obchod a transport zboží díky své obrovsaké nákladové kapacitě. Vikingové Lodě zásadně ovlivnily obchod a transport zboží díky své obrovsaké nákladové 14. století 1956
1956 Kolonizace Kontejnerové lodě
Kolonizace
Když města začala růst kolem nádraží, železnice se stala nedílnou součástí každého rozvíjejícího se urbánního centra. 1825
Kontejnerové lodě
2004
Shangai Maglev
1901
1991
Železnice Tramvaj
TGV
Železnice 1888
300 př.n.l
300 př.n.l
Ponorky
Řecké obchodní lodě
Řecké obchodní lodě
1550
Důlní tratě
1888
2000
Supertankery
První lodě
14. století
Metro
Lodě zásadně ovlivnily obchod a transport zboží díky své obrovsaké nákladové kapacitě. 1956
Kolonizace
Kontejnerové lodě
Loďstvo
Maglev
2000
Ponorky
Řecké obchodní lodě
?
?
Maglev
1888
300 př.n.l
Supertankery
1895
1769
Parní stroj
800 n.l.
Vikingové
8015 př.n.l.
2000
Ponorky
Supertankery
TGV
TGV Let do kosmu
?
Boeing 737
Boeing 737 Rozvoj železnice Spalovací motor
Let do kosmu
Ford T
Rozvoj železnice Spalovací motor
Ford T
Maglev TGV
Let do kosmu
04 Dopravní tendence v Evropě Naplánované dopravní koridory EU
„Doprava má pro evropské hospodářství zásadní význam. Bez dobrého spojení nebude Evropa růst ani prosperovat,“ uvedl místopředseda Evropské komise Siim Kallas, odpovědný za dopravu.
Europoint Brno
Pozice Brna v evropské dopravní síti je silná. Brno leží na křížení dvou hlavních koridorů – Baltskojadranského koridoru, vedoucího z polských přístavů přes střední Evropu do přístavů v Itálii a Slovinsku, a Východního a východostředomořského koridoru, vedoucího ze severoněmeckých přístavů do východního Středomoří. https://europointbrno.cz/o-projektu/
Síť evropských měst propojených hyperloopem
Tallinn
Oslo Stockholm
Tallinn
Oslo Stockholm Riga
Gothenburg
Riga Gothenburg
Edinburgh
Copenhagen
Edinburgh
Gdansk
Copenhagen Gdansk
D ublin
M a nchester
Hamburg Amsterdam Hannover
Berlin
London
D ublin
Warsaw
Poznan
M a nchester
Hamburg Amsterdam Hannover
Wroclaw Dresden
Berlin
London
Katowice
Wroclaw Dresden
Praha Brno Paris
Graz
Brno Paris
Budapest
Klagenfurt Udine
Timisoara
Graz
Bucharest
Udine Lyon
Bilbao
Bologna
Ravenna
Budapest
Klagenfurt
Cralova
Ljubljana
Bratislava
Vienna
Venice
Bordeaux
Katowice
Praha Bratislava
Vienna
Lyon
Warsaw
Poznan
Bucharest Cralova
Ljubljana
Venice
Bordeaux
Sofia
Timisoara
Bilbao
Bologna
Ravenna
Sofia
Marseille Porto Barcelona Madrid
Marseille
Rome
Porto
Thessaliniki
Barcelona
Naples
Lisbon
Madrid
Athens
Rome Thessaliniki Naples
Lisbon Athens Limassol
Limassol
východní a východostředomořský koridor baltsko-jadranský koridor
05 Dopravní tendence - Brno Stanice se nachází na křížení železniční a silniční infrastruktury v blízkosti výpadové silnice na D1 a Heršpického nádraží. Směrem na sever se nachází rozvíjející se obchodní čtvrť okolo AZ toweru tzv. “brněnský Manhattan”, kde se v širším kontextu počítá s pěší zónou směřující k centru a z jihu je obklopen průmyslovou oblastí a roztříštěnou městskou strukturou, která má potenciál ve své nevyužité kapacitě a poloze. Nově vzniklý uzel by tyto dvě tendence podpořil.
Doplnění chybějících dopravnich spojení
Bussines centrum
Brněnský trojúhelník
Průmyslová a smíšená zástavba
Silniční a pěší osa
e u g
a r P
Vienna
06 Situace
07 Program 4. a 5. NP Jedná se o stavbu která přímo interaguje s tratí hyperloopu a roste po jeho trase. Sestává ze tří hmot, z níž dvě opisují tratě a třetí ji završuje. Trubka je kvůli zástavbě a topografii v průměru deset metrů nad zemí, nástupní a výstupní prostory jsou tak v horní části budovy.
Hotel
Stavba počítá s kontinuálním proudem přijíždějících a odjíždějících v menších dávkách - odhad je odbavení jedné kapsle s 28 cestujícími každé dvě minuty v jednom směru. Nepočítá s pouhou výměnou pasažérů, ale program budovy nabízí možnosti například pro obchodní setkání, společenské akce, přednášky nebo nakupování. Konkrétně se jedná o restauraci, kavárnu, bistro, obchody, informační centrum hyperloopu, kanceláře, konferenční sál, auditorium a hotel.
2. NP Příjezd a odjezd hyperlopu
1. NP Restaurace Kavárna Info Kancelář
Přízemí Hala Konferenční sál Auditorium Obchody
08 Struktura Detaily, fasáda
V rámci konstrukce a architektonického jazyka rozvíjí současné zaměření na Object Oriented Onthology a mereologie. Prvek systému je sám o sobě dostatečným argumentem tak aby mohl existovat sám o sobě bez nutnosti definování funkce. Lze tak dosáhnout jednotné artikulace při zachování diferenciace a gradace prostoru a systému. konstrukční neuzavřenost a nedokončenost směřuje ke konceptu hyperloopu jako skoku z místa do místa.
Nosná konstrukce
Nosná konstrukce je složena z prefabrikovaných částí. Diskrétní stavební systémy jsou obecně suché a prefabrikované procesy, což znamená, že mohou být konstruovány rychleji a s větší přesností než tradiční systémy.
Povrchy, jádra
x 1000 parts
x 10 parts
Kov Vertikální struktura Rampy, stezky, zábradlí, rámy oken ...
Komunikace
Beton Nosná struktura horizontální Prefabrikované prvky
Vertikální struktura
polymerbeton
09 Jazyk Hyperloop přináší nové požadavky a naopak vypouští jiné nároky na úlohu města, jeho trasování, koncentraci obyvatelstva a jeho chování, které se postupem času stávají archaickými. S těmito změnami musí počítat návrh stanice hyperloopu, která musí reagovat na zcela nové podněty, než s jakými se potýká dnešní zcela běžná železniční stanice. U stanice byl zvolen modulární přístup, který staví na bázi prefabrikovaných dílců a zdánlivě neukončeném systému, který umožňuje budoucí růst celého komplexu a není omezen na definitivní a v budoucnosti nedotknutelný tvar. Opakující se vzorec tvarů a os v půdorysu, na fasádě i organizaci dílčích prostor stanice artikuluje pohyb a rychlost hyperloopu samotného a vytváří jakousi postdigitální krajku, kterou lze v libovolném momentu dále měnit a zvětšovat.
Přízemí
0
Řez
+ 30,0
30
+25,0
+20,0
+ 17,0
+15,0
+ 10,0
+ 5,0
+ 0,0
- 5,7
+ 0,0
1.NP
0 30
2.NP
0
10 Skici a předcházející projekty
Hyperloop station ONE 2017 spolupráce - Martin Dlabaja
Výslednému projektu předcházela po dobu čtyr semetrů řada dalších prací. Jedním z nich je společný návrh urbanistického řešení jižního centra v týmu a dílčí individuální řešení jednotlivých nádraží . Jedním z nich je první vize hyperloopu, která má jiný přístup k objektu. Jedná se o vertikální stavbu, dominantu. Na základě této skici jsem se rozhodla věnovat tématu více podrobněji a prověřit jiný přístup.
Je rok 2047. Mrakodrap ze dřeva tvoří dopravní uzel na jihu Brna. Vysokorychlostní vlaky z Německa, Rakouska a Slovenska se zde kříží s novým hyperloopem Elona Muska spojujícím Prahu - Brno - Bratislavu - Vídeň. Městské okružní vlaky spojují mezi sebou tři brněnská nádraží - Dolní nádraží, Heršpické a Hlavní.
Vnitřní organická struktura je generovaná skriptem dle požadavků jednotivých celků na prostor. Každé buňce můžete přiřadit požadovaný objem a skript nalezne jejich nejlepší vzájemné uspořádání. Hyperloop, boom nové technologie, která může znamenat převrat v komunikaci, ale je zatím na začátku svého vývoje a bude potřebovat ještě prostor a čas ke svému zdokonalování. Výzkumné centrum pro tuto problematiku je tak umístěno do samotného těžiště.
byty kanceláře
výzkumné centrum
hyperloop vlak/příměstská železnice
FASÁDA Vnější fasáda spojuje a ukončuje jednotlivá patra a propojuje vertikální strukturu s horizontální. Hlavním stavebním materiálem je dřevo - řezané i rostoucí, jeden z nejvíce udržitelných stavebních materiálů. DŘEVO JAKO STAVEBNÍ MATERIÁL Jeden m3 dřeva váže až 250 kg CO2 Obnovitelná surovina Dobré izolační vlastnosti Lehkost Trvanlivost Jednoduchá likvidace a recyklace Easy disposal and recycling STRUKTURA Vnitřní struktura je definována jako minimální povrch nebo také iso surface. Jedná se o geometrii, která má celkové průměrné zakřivení rovno nule. Je tak i přes svoji komplexnost staticky výhodná.
Hyperloop 2019
