CASE 04

Shimizu Hokuriku Branch Office
(Coffered ceiling and Kimusuko)

Inheriting オンライン スポーツ ベット traditions of Kanazawa; state-of-オンライン スポーツ ベット-art structural and environmental planning

Three concepts are taken up in オンライン スポーツ ベット reconstruction plan for our branch office: “adoption of new technologies that lead to オンライン スポーツ ベット future," "integration with オンライン スポーツ ベット history and traditions of Kanazawa," and "creating an office that contributes to work style reform and health promotion." In this project we introduce an example of オンライン スポーツ ベット study process for skylights and louver shapes inspired by オンライン スポーツ ベット traditional elements of Kanazawa.

Site
Kanazawa City, Ishikawa Prefecture
Total floor area
Approx. 4,100 sqm
No of floors
1 floor below ground, 3 floors above ground
Structure
RC structure, S structure
Stage
Completed (2021)

> Highest standard zero energy building, Shimizu Hokuriku Branch new office building

Light and visual environment design
by fusing tradition and computation

To support オンライン スポーツ ベット one-plate office space introduced in CASE 03, RC wall columns were placed along オンライン スポーツ ベット perimeter to form a lattice beam frame. As a result, natural light is actively captured from オンライン スポーツ ベット open outer wall surface, while ensuring a spacious interior space. Additionally, we planned a skylight to deliver sufficient light to オンライン スポーツ ベット deep central area of オンライン スポーツ ベット footprint, aiming for a “bright and comfortable workplace.”
To realize this concept, we explored オンライン スポーツ ベット possibilities of a new office space environment by using computational design to fuse "Kanazawa's traditions" with "state-of-オンライン スポーツ ベット-art simulations."

© Shunji Kitajima

A coffered ceiling
Responding to オンライン スポーツ ベット sky of Kanazawa

Roof framing that supplies soft natural light to オンライン スポーツ ベット office space

Searching for a roof shape that combines function・strength・beauty

Kanazawa City, オンライン スポーツ ベット planned site, has many cloudy days throughout オンライン スポーツ ベット year. However, it is characterized by "bright cloudy weather" due to its relatively high sky brightness. Therefore, we installed a skylight in オンライン スポーツ ベット center of オンライン スポーツ ベット building to take advantage of Kanazawa's environmental characteristics and create a "bright and comfortable workplace" despite being a one-plate office.
We adopted a lattice beam frame plan for オンライン スポーツ ベット roof that is reminiscent of a "coffered ceiling," to make a rational structural plan suitable for large spans while producing evenly falling light.

A coffered ceiling seen in traditional Japanese architecture

Analysis linked to parametric form generation

To study multiple skylight shapes and roof framing patterns, we controlled various parameters in Grasshopper such as オンライン スポーツ ベット slope angle of オンライン スポーツ ベット skylight and オンライン スポーツ ベット frame span. This let us quickly and automatically generate a large number of models. In Rhinoceros, we were able to check オンライン スポーツ ベット impression and appearance of オンライン スポーツ ベット interior of each model, while using this generated model as a base to execute environmental or structural analyses, allowing for an interactive performance verification.

Parametric form generation and analysis study flow

Collecting light, distributing light

"Skylight" as a "light collection device" that guides natural light to オンライン スポーツ ベット inside, and "lattice beam" as a "light distribution device" that diffuses オンライン スポーツ ベット light into オンライン スポーツ ベット room. We aimed to supply オンライン スポーツ ベット office space with オンライン スポーツ ベット soft light controlled by these environmental devices.
To achieve this goal, we sought a combination of skylights and lattice beams that would have a higher "energy saving effect" by suppressing "glare1" while ensuring "brightness2 " on オンライン スポーツ ベット ceiling surface.

Effects from オンライン スポーツ ベット skylights and lattice beams

Environmental analysis results for オンライン スポーツ ベット narrowed down patterns of skylight + lattice beam forms

For "brightness," we performed quantitative evaluations using brightness images by linking "REALAPS3," a tool which can analyze オンライン スポーツ ベット brightness and appearance that humans perceive, with Grasshopper. We evaluated "glare" using オンライン スポーツ ベット DGP4 index, which represents unpleasant glare caused by daylight. For "energy saving effect", we calculated オンライン スポーツ ベット annual average energy saving rate of how much electric lighting can be reduced by using daylight.

1 Glare: オンライン スポーツ ベット glare felt because of uneven luminance distribution or extreme brightness contrast in オンライン スポーツ ベット field of view.
2 Brightness: In this study, オンライン スポーツ ベット "sense of brightness" perceived by オンライン スポーツ ベット human eye is evaluated using REALAPS3 as a quantitative "brightness scale value (NB value)" that considers brightness comparison and adaptation. オンライン スポーツ ベット brightness scale is ranked from 1 to 13, from "very dark" to "very bright".
3 REALAPS: Appearance design support tool by Visual Technology Research Institute Co., Ltd. (VTL). オンライン スポーツ ベット linking function with Grasshopper was jointly developed by Shimizu and VTL.
4 DGP: Daylight Glare Probability, a method for probabilistically evaluating unpleasant glare caused by daylight.

Lattice beam frame to achieve a large space

We conducted structural analyses on multiple roof frame patterns, these were narrowed down from a larger number of candidates by environmental simulation to ensure indoor brightness with natural light. By comparing オンライン スポーツ ベット roof shapes while considering オンライン スポーツ ベット vertical deformation and frame weight results from オンライン スポーツ ベット structural analyses, we were able to search for a more efficient design plan to realize a large space.

Structural analysis results for オンライン スポーツ ベット narrowed down patterns for roof framing

Connecting historical streets
Kimusuko facade

View of オンライン スポーツ ベット scenery from オンライン スポーツ ベット office space through オンライン スポーツ ベット kimusuko louvers

オンライン スポーツ ベット potential of kimusuko

There is a characteristic component that forms オンライン スポーツ ベット historic cityscape of Kanazawa, which is a finely gridded latticework called “Kimusuko.” オンライン スポーツ ベット biggest feature of this kimusuko, which can be said to be オンライン スポーツ ベット symbol of オンライン スポーツ ベット historic Chaya district, is オンライン スポーツ ベット isosceles trapezoidal cross-sectional profile where オンライン スポーツ ベット outer surface is wider than オンライン スポーツ ベット inner one. In addition to オンライン スポーツ ベット original function of オンライン スポーツ ベット vertical grid that softens オンライン スポーツ ベット direct light into オンライン スポーツ ベット room, this cross-sectional shape provides オンライン スポーツ ベット visual effect where "it is difficult to see in from オンライン スポーツ ベット outside, but easier to see from オンライン スポーツ ベット inside towards オンライン スポーツ ベット outside."

Exterior view of kimusuko

Kimusuko and Chaya District, Kanazawa

オンライン スポーツ ベット effect due to オンライン スポーツ ベット proportion of Kimusuko

Kimusuko and Chaya District, Kanazawa

オンライン スポーツ ベット effect due to オンライン スポーツ ベット proportion of Kimusuko

Complex optimization of a facade that inherits tradition

For オンライン スポーツ ベット vertical louvers installed on オンライン スポーツ ベット east and west facades of オンライン スポーツ ベット building, we pursued オンライン スポーツ ベット kimusuko proportion for its excellent functionality and aimed for an optimal cross-sectional profile that enables further improvement in visual and environmental performance.
First, we conducted three analyses of オンライン スポーツ ベット “rate of visibility5," "solar shielding effect," and "brightness," using parameters such as: depth, width, shape, and spacing between オンライン スポーツ ベット louvers.

An example of オンライン スポーツ ベット proportion of オンライン スポーツ ベット traditional kimusuko (left) and オンライン スポーツ ベット proportion of a vertical louver with each part as a parameter (right).

Based on previous research, オンライン スポーツ ベット "rate of visibility" was evaluated to see how much of オンライン スポーツ ベット outdoor scenery can be seen from indoors through オンライン スポーツ ベット louvers. オンライン スポーツ ベット "solar shielding effect" was evaluated based on オンライン スポーツ ベット cumulative amount of solar radiation in summer. For "brightness," we performed quantitative evaluation using brightness images, as was done for オンライン スポーツ ベット coffered ceiling.

Various simulations of オンライン スポーツ ベット louver optimization study process (top), cumulative solar radiation (left), rate of visibility (center), and brightness (right)

By integrating these individual environmental evaluations related to vision, heat, and light via Shimz Explorer6, we selected a high-performance louver shape that satisfies each criterion in a well-balanced manner, from among オンライン スポーツ ベット large number of possible proposals.

Narrowing down オンライン スポーツ ベット solution using Shimz Explorer

5 Rate of visibility: Based on Takashi Morioka's "Basic Research on オンライン スポーツ ベット Relationship between オンライン スポーツ ベット Degree of Visibility and オンライン スポーツ ベット Aperture Ratio of オンライン スポーツ ベット Lattice" (Architectural Institute of Japan Conference Academic Lecture Abstracts 2011.8), it represents how much of オンライン スポーツ ベット outdoor scenery can be seen through オンライン スポーツ ベット lattice.
6 Shimz Explorer: A tool for narrowing down オンライン スポーツ ベット optimum solution using オンライン スポーツ ベット Brute Force Method7. (Developed in cooperation with: Thornton Tomasetti / CORE Studio, Algorithm Design Lab)
7 A method of narrowing down オンライン スポーツ ベット solution by setting multiple target values from オンライン スポーツ ベット vast number of parametrically generated possibilities.

Verify appearance of オンライン スポーツ ベット optimal shape

We output several louver shape options on a 3D printer and confirmed how オンライン スポーツ ベット complex shapes derived from computational design would appear in a real environment.

Output complex shapes with a 3D printer

Verification of appearance by 3D printed model

Architectural
Design

Shinya Okazaki

Structural
Design

Takashi Akiyama


Computational
Design

Mitsuhiro Kuroki

Computational
Design

Nozomu Ota

Computational
Design

Shintaro Maki

With オンライン スポーツ ベット theme of building skin design that connects to オンライン スポーツ ベット history of Kanazawa, we took on オンライン スポーツ ベット challenge of adding new value to オンライン スポーツ ベット traditional forms of オンライン スポーツ ベット coffered ceiling and kimusuko by making full use of オンライン スポーツ ベット latest analysis technology. By performing a digital quantitative evaluation of オンライン スポーツ ベット light environment and structure, and searching for オンライン スポーツ ベット optimum shape, we feel we were able to breathe new life into traditional proportions and functions and modify them into forms suitable for contemporary times.

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