Andrea Ainjärv

• ISEMAJANDAVA ENERGIATÕHUSA VÄIKELINNA LOOMINE globaalse kliima soojenemise problemaatikast tulenevalt
• Juhendaja(d): Andres Alver, Douglas Gordon

• Minu magistritöö teema keskendub kõrbealade kliimaprobleemidest tulenevalt elamismudeli lahenduse otsimisele, et kohalikud elanikud ei peaks ekstreemsete ilmastikutingimuste tõttu emigreeruma muudele aladele. 

• Kliimamuutuste mõju avaldub kogu maailmas. Liustike jää sulab ja merevee tase tõuseb. Mõnedes piirkondades on äärmuslikud ilmastikunähtused ja vihm muutumas tavapärasemaks, samas kui mujal esineb senisest enam äärmuslikke kuumalaineid ning põuda. Planeedi keskmine maapinna lähedane temperatuur on tõusnud 0.98 kraadi (Celsius) alates 19-ndast sajandist – muutus, mille põhjuseks on suurenenud süsinikdioksiidi ja muude inimtegevusest põhjustatud kasvuhoonegaaside kontsentratsiooni tõus atmosfääris. Ligikaudu 40% kasvuhoonegaaside heitkogusest on tingitud ehitatud keskkonnast. See viitab sellele, et hoonete projekteerimine ja linnade planeerimine võivad kliima kriisiga võitlemisel palju saavutada.

• Erinevad mõjud, mida teadlased varem globaalsetest kliima muutustest tulenevalt ennustasid, ilmnevad nüüd juba igal kontinendil. Praegusel hetkel on olukord veel üsna stabiilne. Mõned alad on juba hakanud näitama katastroofilisi tunnuseid, kuid olukord pole sugugi nii hull kui tulevikus.

• Kliima soojenemisega kaasnev hüpoteetiline olukord, kus kogu liustike jää sulab ära, toob endaga kaasa katastroofilise pildi, kus väga paljud ranniku lähedal asuvad linnad ja isegi riigid mattuvad üleujutustest tuleva vee alla.

• Globaalsed temperatuurid tõusevad 2100 aastaks hinnanguliselt 4,8 kraadi. Kui võtta geograafiliselt arvesse lisaks liustike jää sulamisele ka temperatuuri soojenemist, siis muutub kaardi keskosa enamasti kõrbeks või eriti ekstreemsete tingimustega elamiskõlbmatuks alaks.

• Kui arvestada rahvaste rännet või suurt rahvamassi, kes selle tõttu immigreeruvad kuumadelt aladelt alles jääva rohelise suunas, siis tekiks alles jäävale rohealale ligikaudu 10000 või isegi rohkem miljonilinna.

• See tähendab, et alles jääva roheala pind on enamasti täidetud hiigel linnadega. Selle vältimiseks võiks mõelda ka kõrbealade koloniseerimisele. Just seal ilmnevadki nii praegu kui ka tulevikus kõige ekstreemsemad tingimused.

• Aafrika on kliimamuutuste suhtes kõige haavatavam mandriosa Maast. Maailma suurimas kuumas kõrbes Saharas ulatub temperatuur päeva jooksul kuni 50 kraadini Celsiuse järgi. Seal on sademed minimaalsed ja mitte-regulaarsed. Taimestik on seal seetõttu haruldane.

• Enda projekti asukohaks valisin seetõttu Sahara kõrbe ekstreemsete tingimustega ala. Kuna tegemist on olemuselt väga suure maa-alaga, siis otsustasin täpsemaks asukohaks valida Mauritaania piirkonna.

• Asukoht jääb olemasoleva Ouadane linna asustuse lähedusse. Asendiplaanil olen välja toonud asukoha kõrguslikud erinevused, olemasolevad elupaigad valge kontuuriga, praegused rohealad rohelisega, põhjavee sooned sinisega ja olemasoleva veepumba asukoha. Punasega on märgitud projekti raames loodava uue maa-aluse linna asukoht. Kõrvale olen lisanud ka olemasolevat elu kirjeldavad pildid, kus ülemine on vanemast linnast (mis on kõrbeliiva tõttu enamasti hüljatud), teine uuematest ajutistest asustustest kuivanud jõesängis ja kolmas praegusest taime ning looma olukorrast.

• Ekstreemsetest ilmastiku oludest tingituna otsustasin loodava väikeseskaalalise linna teha osaliselt maa alla. Maa-aluse pinna temperatuur on madalam kui välisõhu temperatuur suvel ja kõrgem talvel. See on tingitud mulla termilistest omadustest, mida võib rakendada soojuskondensaatorina sisetemperatuuri modereerimiseks. Sügavus 0-10 meetrit iseloomustab välistemperatuuri isoleerimist. Selles sügavuses väheneb ka temperatuuride hooajaline kõikumine. Kui sügavus suureneb, suureneb ka temperatuuri stabiilsus. Peamised varjuküljed maa-aluse ehituse puhul on ehituse algsed kulud, mis võivad olla kuni 20 % kõrgemad kui tavalisel ehitusel. Selle aga kompenseerivad hiljem madalamad kütte ja jahutus kulud.

• Minu idee oleks luua Ouadane küla lähistele uus toimiv linnakompleks, mis majutaks kohalike elanike, et nad ei peaks emigreeruma kliima tõttu. Seal on tegemist juba praeguse probleemse alaga, kus saaks hakata välja arendama maa-alust linna kompleksi, mis toimiks ka hiljem suureneva kriisi korral.

• Praegune ühiskond ei ole harjunud maa-aluse eluga, seega peab toimuma ümber kohanemine teistsuguse elamise vormi poole. Oluline kogu uue elamisviisi juures on, et elanikud teeksid omavahel koostööd ja muutuksid kui ühtseks suureks perekonnaks, kes üksteist aitavad ja koos töötavad. Tegemist on kommuuni põhise elamisega – see tähendab, et tehakse koos tööd ja nauditakse koos hüvesid, ka tähtsamaid otsuseid tehakse ühiselt hääletades. Seega linna sees moodustavad need erinevad grupid ühtse kommuuni.

• Linna funktsionaalseks toimimiseks olen loonud kümme suuremat programmigruppi, mis omakorda jagunevad konkreetseteks alam funktsioonideks. Need alamfunktsioonid hoolitsevad linna kõikide igapäeva probleemide eest ja loovad elanikele vastavalt töökohti.

• Ideeks on luua maa-alune linn, mis sulanduks mingil määral ümbritsevasse maastikusse. Loodud projekti kuju inspiratsioon tuleb kohalikust topoloogiast ja olemasolevate erosiooni jälgede imitatsioonist.

• Samuti on juba olemasolevatest liivaga täitunud vagudest kergem välja kaevata pinnast. Lisaks meenutab see looduslikku maa lõhenemist, luues lõhenemise kohtadesse kanjoni laadse struktuuri, mis loob erinevatel päeva aegadel eriskummalisi valguse mänge kanjoni seintel. Seega tekib orgaaniline vorm.

• Väga oluline on luua rohelust maa-alusesse linna. Taimed vajavad valgust, seega on nad paigutatud rohkem päikesevalgust saavatele aladele.

• Lisaks on erinevatel tasanditel vaiksemates nurkades rohe-basseinid haljastuse või peenardega. Selline roheluse paigutus loob pisut rippaedade tunde ja vaiksemad rohe basseinid lisavad väärtust summutades müra aktiivsematelt ja müra rikkamatelt aladelt.

• Maa-aluses linnas toimub kogu liikumine jalgsi. See tähendab, et vahemaad peavad olema väiksemad ja mugava jalutuskaugusega. Inimeste eelistused mugavaks jalutuskauguseks on erinevad. Seetõttu arvestasin linna loomisel ühe standardse transpordiühenduse kauguse loogikast. Linn on mõeldud 5000 elanikule, seega on linna tihedus ligikaudu 12 m² inimese kohta.

• Minimaalselt oleks vajalik minna 6-10 meetrit maa alla, sest sel sügavusel hakkab maa pinnas kaitsma maa-alust linna ja tagab energiatõhusama temperatuuri püsivuse. Kogu linna sügavus on 24 meetrit ja planeeritud on 8 korrust, seega ühe korruse kõrguseks jääb 3 meetrit, mis on madalam kui tavaliselt, aga antud keskkonnas polegi vaja kõrgemat.

• Loodavat linna läbiv peatänav on kogu tänavamelu fookuspunkt. See on koht, kus linnaelanikud sotsialiseeruvad ja veedavad oma vaba aega. Peatänava laius on sarnane autovabadele jalakäijate bulvaritele. Selle ümber koonduvad põhilised ja rohkem kasutatavad funktsioonid.

• Lisaks peatänavale ja aatriumi külgedele jäävatele rõdudele on maa sees teine kihistus tänavaid, mida on näha korruste plaanidelt. Need toimivad kui otseteedena ühe funktsiooni juurest teiseni ning võimaldavad ligipääsu sügavamal pinnases asuvatesse ruumidesse.

• Samuti näeb tänavate teist kihistust linna negatiivi maketi pealt.

• Peatänava mõlemas otsas on suuremad avalikud mitme-tasandilised väljakud.

• See tähendab, et väljakud laienevad ka ülemistele korrustele ja nendel asuvatele terrassidele ja rõdudele.

• Samuti on oluline luua ka kolmas väljak nende keskele, mis muutuks linna laienedes keskseks väljakuks ja uueks fookuspunktiks.

• Keskne väljak erineks teistest ka oma katuse disaini poolest, sest sealt kaudu kogutakse vihmavett (kui on vihmaperiood). Selle tarbeks on katusel vastav ava, milles sarnaselt Singapuri lennujaamale langeb vesi kosena alla. All on kogumiseks bassein, kust juhitakse vesi edasi hoidlatesse.

• Uue linna loomisel võtsin arvesse ka võimalikku kasvamist ja kahanemist tulevikus:

• – Projekti raames tegeletakse väikeseskaalalise linna loomisega, millel on peatänav ühendamaks kahte põhiväljakut. Nende platside ümber kogunevad erinevad funktsioonid andes mõlemale väljakule oma eripära. 

• – Linna kasvades tekib teine, eelmisega risti paigutuv suurem tänav. Sarnaselt esimesele tekivad uue tänava otstesse väljakud, mille iseloom sõltub ümbritsevatest funktsioonidest, andes juurde mitmekesised linnaväljakud. Tänu kahele risti olevale suuremale tänavale tekib nende ühenduspunkti uue tähenduse saanud põhiväljak, mis eelnevalt oli erineva katuse disainiga kolmas väljak. Sellest saab linna uus aktiivseim fookuspunkt.

• – Projekti raames käsitletud linn on osa suuremast linnade süsteemist, kus tänu maa-alusele transpordi ühendusele on võimalik kergesti liigelda teistesse sarnastesse maa-alustesse linnadesse. Seega on suure rahvastiku kasvu korral võimalik luua sarnaseid uusi linnasid projekti käigus käsitletud linna lähistele. Ümberkaudsete maa-aluste struktuuride tekkimisel on ühenduste loomiseks tarvis edaspidiseid uuringuid ja analüüse.

• – Tulevikus võib uue tehnoloogia areng või muud edasi arengud maailmas muuta ebavajalikuks elada maa-aluses linnas, ning seepärast peab ka läbi mängima võimalikud stsenaariumid linna kahanemiseks. Sellisel korral on võimalik taandada linna kasutust mõtteliselt poolele linnale ja kasutamata olemasolev ruum jätta linnapargiks või vajadusel kasvatada seal täismahus toidutaimi või pidada karjaloomi.

• Projekti loomisel olen arvesse võtnud ka päikesest tingitud tegureid:

• – Vasakul olen välja toonud päikese paiknemise suvisel ja talvisel pööripäeval, mille tulemustes tuleb välja, kuidas mõlemal puhul jääb varjude ulatus väga väikseks. 

• – Samuti tegin vastavalt linna kujule päikese radiatsiooni analüüsi ilma hoone katuseta, et teha kindlaks, millistel aladel on tarvis rohkem varjestust ja ka kus oleks tarvis rohkem valgust. Skeemilt on nähtavad punased alad, mis saavad rohkem radiatsiooni ja sinised alad, mis saavad vähem. See näitab ka ära, millistesse kohtadesse ulatub valgust paremini ja millistesse vähem.

• Katuse konstruktsioonil on loodavas projektis mitu funktsiooni. Esimene neist on analüüsi andmete põhjal loodud varjestus. See tekitab suuremad katusel paiknevad avad kohtadesse, kus on vaja rohkem valgust ning väiksemad avad kohtadesse, kus oli analüüsi järgi päikese radiatsioon liiga suur.

• Katuse vormi osas arvestati ümbritsevat maastiku eripära ja loodi kuju sarnaselt liivaluidetele. Sedamoodi sulandub hoone ümbritsevasse keskkonda paremini.

• Samuti on katuse kujuga tagatud loomulik ventilatsioon. Selle tarbeks olen kergitanud ida suunas olevat katuse äärt, et sealt vahelt juhtida asukohas tihedamini esinevate tugevate kirde suunast tulevate tuulte abil värske õhk maa-alusesse linna. Üleliigne ja kasutatud õhk liigub välja teiselt poolt linna struktuuri.

• Sissepääsud paiknevad linna lääneküljel, kus on tuul vaiksem.

• Need on loodud keskse peatänava lähedusse, kus hoone omapärane kuju loob tuulevaiksed sisehoovid turvaliseks sisenemiseks. Samuti jätab see võimaluse kasutada sissepääsude läheduses olevat välisala leebemate ilmastiku tingimuste korral.

• Maapealne osa katuse all on põhiliselt sissepääsu funktsiooniks nii ventilatsioonile kui ka inimestele.

• Lisaks jääb katuse alla jalutusala, mis pakub vaateid avarale siseruumile ja ka ümbritsevale kõrbe maastikule. See on vajalik vabaaja veetmise paigana, mis meenutab looduslikku metsarada.

• Vertikaalsed ühendused on multifunktsionaalsed, toimides nii korruste vahelise ühendusteena kui ka tugipostidena katuse struktuurile. Need jäävad aatriumi servadesse, kus nad on mugavalt kasutatavad peatänaval liikujatele.

• Vertikaalsed ühendused on paigutatud sissepääsude vahetusse lähedusse, et linna sisenemine oleks lihtne ja loogiline. Oluline on märkida, et vertikaalse liikumise sõlmed jäävad avalikumale alale ja vaiksematesse kõrvaltänavatesse neid ei paigutata.

• Kogu linna paremaks ruumiliseks mõistmiseks olen teinud ka maketi.

• Ajaloo vältel on inimesed ja ühiskonnad kohanenud erinevate kliimamuutuste ja äärmustega. Meie kaasaegne elu on aga kohandatud stabiilse kliimaga. Kuna kliima tingimused muutuvad, peame me õppima kohanema. Oma magistritööga pakun ma välja ühe võimaliku lahenduse selleks.

Järgnevalt on lisatud ka planšetid: