معهد جنوب أستراليا للبحوث الصحية والطبية

تم تصميم مبنى (SAHMRI) من الداخل إلى الخارج لتعزيز صحة الركاب من خلال ربط الباحثين ببعضهم البعض داخليًا ومدينة (Adelaide) عبر مناظر بانورامية من جميع مناطق البحث. حيث لعبت (Atelier Ten) دورًا أساسيًا في ترجمة مفهوم التصميم الأولي لـ (Eco-Façade) إلى مظهر مبنى عالي الأداء يستجيب لأشعة الشمس يوازن بعناية بين مستويات ضوء النهار والتحكم في الطاقة الشمسية والمناظر.

التعريف بمعهد جنوب أستراليا للبحوث الصحية والطبية

صُممت الصفات النحتية للمبنى لإلهام وظيفتها وتعزيزها. كما تعرض الواجهة الشفافة ردوتين داخليين، بينما يتم التعبير عن شكل المبنى بواجهة فريدة مغطاة بشبكة مثلثة مستوحاة من جلد مخروط الصنوبر. ويتكيف هذا الجلد المفصلي ويستجيب لبيئته، ليصبح كائنًا حيًا يستجيب لموقع الشمس. حيث أنه وفقًا لـ (Woods Bagot)، فإنّ سبب تصميم المبنى هو تعزيز التعاون بين الباحثين، والذي يتحقق من خلال بنية تسمح بالاتصال المرئي بين الأرضيات وترابط الدرج الحلزوني.

موقع معهد جنوب أستراليا للبحوث الصحية والطبية

مبنى (SAHMRI)، الواقع في نورث تيراس، أديلايد، أستراليا، غير مصمّم للاندماج في الأُفق، إنّه كائن عائم. حيث أن نورث تيراس هو أحد التراسات الأربعة التي تجمع بين منطقة الأعمال التجارية والسكنية في أديلايد، عاصمة جنوب أستراليا وخامس أكبرها في البلاد. كما يمتد من الشرق إلى الغرب على طول الحافة الشمالية للميل المربع، وقد سُمّي بهذا الاسم بسبب منجم الذهب المعروف باسم (Super Pit) والذي يجلب 115 عامًا من تاريخ التعدين، ممّا يجعل هذا الميل المربع لسنوات عديدة أغنى الأراضي.

وفقًا لتاريخ الإصلاحات التقدمية في جنوب أستراليا، غالبًا ما تسببت (Adelaide) في تنفيذ مبادرات الاستدامة البيئية في البلاد. عند معالجة بعض التحديات البيئية التي تواجه المدن، يمكن لمبادئ الطاقة في العمل في مبنى (SAHMRI) توجيه مسار استدامة أديلايد في العقد المقبل وتقديم مثال للمدن الأخرى لمحاكاته. بينما في جنوب أستراليا، تُعد انبعاثات غازات الاحتباس الحراري للفرد لكل وحدة من إجمالي الناتج المحلي مرتفعة مقارنة بالمتوسط ​​العالمي، وفقًا لهيئة حماية البيئة في جنوب أستراليا.

الأسباب الرئيسية لهذه الانبعاثات هي النمو السكاني، والنقل مع ارتفاع استهلاك الطاقة ومكيفات الهواء في المباني التجارية والسكنية. حيث بدأت أديلايد طريقًا لتصبح مدينة مستدامة بيئيًا، ولكنها تحتاج إلى المزيد من العبوات ذات الهندسة المعمارية الخضراء منخفضة الكربون لتحقيق هذا الهدف. كما يمكن أن يكون مبنى (SAHMRI) بمثابة مصدر إلهام للحصول عليه.

المساحات في معهد جنوب أستراليا للبحوث الصحية والطبية

من خلال الواجهة المبهرة، لا يمكن استجماع المساحات الداخلية المدروسة للمبنى حتى تكون بالداخل، بدءًا من الردهة الكبيرة ذات الإضاءة الطبيعية. ومع تسع وحدات مرنة تمامًا للمختبرات ودور الحضانة الرطبة والجافة، وسيكلوترون والأماكن العامة المرتبطة بها، تم إنشاء مساحات لتلبية الاحتياجات المحتملة والعلماء الحاليين. حيث أنه مرة أخرى، تلعب الواجهة دورًا مهمًا للغاية، حيث تتيح أقصى قدر من ضوء النهار في هذه المناطق، بينما يؤدي تحسين المناظر الخارجية إلى خلق بيئة داخلية صحية.

يقترح المهندسون المعماريون أن الحواجز الزجاجية، والردهات والجسور المفتوحة، مثل الاتصال المرئي بين الأرضيات والتوصيل البيني للسلالم الحلزونية وتشجيع التعاون بين الباحثين العاملين في المركز. كما تعزز الواجهة الشفافة آراء الباحثين الخارجيين في (SAHMRI)، ممّا يزيد من أهمية أنشطتهم، وبالتالي الوظيفة العامة للمبنى.

يقع الدعم المختبري للأماكن الضيقة على طول الواجهة الغربية لتوفير الحماية من شمس الظهيرة القوية. كما تستوعب (SAHMRI 675) باحثًا، وتبلغ مساحتها 25.000 مترًا مربعًا للبحوث الطبية. حيث يقع المرفق بجوار مستشفى رويال أديلايد الجديد، ويشترك في مدخل البهو.

بناء معهد جنوب أستراليا للبحوث الصحية والطبية

تقدم الواجهة النحتية للمبنى، المصمّمة بالتعاون مع (Aurecon)، واجهة قوية، وعلامة منبهة رؤية (SAHMRI) لتسهيل طليعة الصحة وعكس البحث الطبي في الرفاهية لجميع الناس. كما تعمل الواجهة الهيكلية المدمجة أيضًا كعنصر تحكم مفصلي للشمس ليس فقط في الضوء ولكن أيضًا في الحمل الحراري والوهج وعاكسات الرياح. وبعد مستشار تحليل بيئي مكثف، تستخدم (Atelier 10 Woods Bagot) أدوات النمذجة المعيارية للاندماج في المتطلبات البيئية والبرنامجية والإجرائية للواجهة.

الإطار الهيكلي

منذ البداية، اجتمعت الهندسة المعمارية والهندسة الإنشائية لضمان مسار واضح لبناء مبنى وظيفي ومبدع. حيث كان هذا التجليد عبارة عن تصميم ذو شكل جمالي هندسي دقيق، باستخدام نظرية إقليدية بسيطة للأغطية الخفيفة التي تُستخدم عادةً في الملاعب الحديثة. كما سمحت هذه التقنية باستخدام شكل هيكلي نشط لتوزيع الشحنات، ممّا يسمح باستخدام عناصر فولاذية مجوفة صغيرة مستطيلة تسمح بمرور الضوء الطبيعي بحرية عبر مساحات كبيرة من المبنى.

تم تخفيض الأعمدة الـ 36 التي كان من الممكن أن تكون ضرورية لدعم الطوابق العليا إلى 6 دعائم أساسية تقع على مستوى الساحة، نظرًا لخفض وزن الهيكل الفولاذي يجب أن يتحمل ما يقرب من 250 طنًا. كما يخلق حل التصميم أيضًا الوهم بأن المبنى يطفو فوق الأرض، ممّا يحسن الرؤية المعمارية لعدم رد الجميل للمدينة لأي جانب.

تقنية BIM للبناء

لتنسيق الشكل الهيكلي المعقد ودمجه مع الخدمات المطلوبة لمنشأة من هذا العيار، تم استخدام نهج تصميم (BIM). حيث تم اعتماد النموذج الناتج بعد أن قام جميع الاستشاريين بدمج متطلّباتهم من قبل الفريق بأكمله، وتنسيق التخصصات وحل النزاعات والتخطيط للمشروع، قبل وأثناء الإنشاء. ولا يمكن للعمليات التقليدية أن تصمم هذه الهندسة الهيكلية المعقدة والانحناء، في حين أن نهج (BIM) يمكن تطبيقه بنجاح في الهندسة حيث يوجد أكثر من 14000 مثلثات ومقاطع فولاذية ضيقة للغاية، بعمق 150 مم، وأكثر من 35 مترًا.

استخدام الطاقة في المبنى

يقلّل مبنى المختبر من استخدام الطاقة من خلال التدفئة والتهوية وتكييف الهواء الموفر للطاقة، مع مستويات عالية من استخدام الهواء الخارجي، وهو ما لا يزال غير معتاد بالنسبة للمختبرات. كما يتم نقل الهواء النقي عبر حدائق الساحة المورقة عبر متاهة تعمل على تبريد الهواء بشكل طبيعي. حيث أنه ذكي يساعد على تحسين كفاءة الطاقة. والنظام تشمل الميزات الأخرى تجميع مياه الأمطار وإعادة استخدام المياه المعالجة.

المواد المستخدمة لبناء معهد جنوب أستراليا للبحوث الصحية والطبية

الواجهة مستوحاة من جلد مخروط الصنوبر، تستجيب الواجهة المربعة المثلثة للبيئة ككائن حي. بحيث تنفث النوافذ المدببة بالحياة في المشهد الحضري، وتحتوي على 6290 لوحًا زجاجيًا مثلثيًا يتوهج في الشمس. بينما الهيكل المعقد للواجهة عبارة عن مزيج من هيكل فولاذي هيكلي فرعي مع حمام خارجي، وألواح مثلثة زجاجية مزدوجة وألواح منسوجة وألواح ألمنيوم صلبة مثقبة.

تمتد الشبكة الفولاذية الهيكلية حتى 35 مترًا دون دعم إضافي وبناؤها أقل ممّا لو كانت مصنوعة من الألمنيوم فقط. حيث تم تصميم واقيات الشمس وتوجيهها لتحقيق الكفاءة الحرارية والإضاءة المثلى، مع تقليل الحمل الحراري والوهج، وبالتالي تغيير الأحجام وجعل من المستحيل تقريبًا تسجيل حجم المبنى بدقة.