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大约八年前，一对建筑师夫妻爱上了埃尔帕索，不仅因为沙漠条件有助于他们的研究，还因为这座城市本身。
厄尔色拉·克里帕（Ersela Kripa）和史蒂芬·穆勒（Stephen Mueller）受聘在德克萨斯理工大学赫卡比建筑学院教授建筑。
这对夫妇习惯了在纽约这样的大城市生活，他们想在边境地区有一次没有汽车的体验，但很明显，沙漠的条件和城市的基础设施不允许他们这样做。
克里帕说：“我们认识到，即使在9月或10月，每天步行上班也是难以忍受的。天气太热了，行人没有阴凉的地方”。
学校位于埃尔帕索市中心历史悠久的联合车站内，是POST的教室和办公室。POST是操作性空间技术项目的首字母缩略词，是位于美国-墨西哥边境的实验性调查领域智库，这对夫妻在那里开发了一个程序和算法来识别阴影不平等。无论是通过树木还是基础设施，树荫公平指的是在城市的不同区域、不同种族、民族和收入群体之间，尤其是在公共空间中，树荫的可获得性和可获得性都是平等的。
POST关注不同的问题，包括空气质量、紫外线防护和他们的辐射阴影项目——在阴影条件下紫外线辐射的无形危险。
穆勒说：“你可能觉得你可以在外面呆很长时间，但你受到了散射紫外线的高度照射，尤其是在埃尔帕索这样的沙漠环境中，那里的空气中有很多空气中的颗粒物”。
作为研究的一部分，这对夫妇制作了一张互动地图，显示了收入水平与城市中特定的邮政编码之间的相关性。
克里帕说：“一旦我们确切地了解哪些服务不足的人群可以获得哪种类型的紫外线防护，那么地图就会变成现实。过境点完全暴露在紫外线下。即将到来的拨款项目的一部分是了解生态退化或忽视或空间种族主义或环境种族主义的历史”。
Christian Betancourt / El Paso Matters
照射会对边境两侧阴影不均的人造成皮肤损伤。
穆勒说：“美国有自己的环境数据，墨西哥也有自己的环境数据。为了了解特定的动态并识别脆弱的社区，跨境合作越来越少，共享环境数据”。
为了弥合两国在环境数据方面的差距，POST使用跨越司法管辖区边界的卫星绘制地图；卫星会挑选户外活动频繁的地区，并分析可用的阴影。
“我们用3D技术设计和分析数据，这使我们能够获得更清晰的图像”，穆勒说。“受辐射的阴影与你在遮阳篷下能看到多少天空直接相关”。
遮阳篷和天空视图的数据然后通过专门创建的算法来查找可用的紫外线辐射威胁。“这个算法能够从城市的任何一点绘制出可见的天空区域”，穆勒说。“我们能够在边境的各个角落部署算法。我们把它们放在每个行人路口，以了解每个路口的天空形状和相对的辐射暴露。”
该工具还通过观察几个因素，包括紫外线损伤、温度和可用遮阳材料的质量，帮助识别遮阳条件下的舒适度。克里帕说：“这是关于分析人类假设的环境，如果你在阴凉处，你就可以去，你就会受到保护。”“它正在研究阴影下的其他大气现象，这些现象继续对人体造成损害。所以这个工具，有希望，会进化。我们正在努力增加分析层次。”
该工具创建给定区域的圆顶图形，分析不同层次的大气现象。穆勒说：“通过观察天空穹顶的表现，我们可以对给定的场地做出判断，比如哪个角落最需要干预。”“有几种类型的建筑干预。该工具可以帮助设计师了解各种三维结构是如何影响辐射的”。
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通过这些计算分析，建筑师可以设计精确的遮荫结构和穹顶——这些将实现与树木相同的遮蔽功能；在埃尔帕索，种植树木需要大量的水，这是沙漠地区稀缺的资源。
克里帕说：“我们现在要测试的是，是否能设计出不是树的遮荫结构来解决这些非常具体的问题”。
他们的一项设计很快将在非营利组织“洞察科学发现”进行测试，他们将在桑兰公园的基督山附近建造一个户外教室。
克里帕说：“我们的想法是使用一个60英尺高的巨大户外教室遮阳结构作为原型或作为测试模型，以了解我们正在进行的研究是否可用于制定政策建议。我们的希望是向这座城市提供我们掌握的数据”。
该结构的计划始于2020年疫情期间。当穆勒和克里帕正在进行紫外线防护研究时，洞察组织找到他们，希望他们能创造一个经济上可行的户外教室。克里帕说：“在我们看来，它必须满足所有这些要求，以防止紫外线的伤害，但它也必须穿孔，这样风就可以穿过它，而不会撕裂它”。
洞察科学发现的执行董事阿莉莎·斯万（Alysha Swann）从她的前任那里继承了这个圆顶项目。她将看到它结出果实，最早在2023年秋天或2024年春天在距离埃尔帕索几英里内的基督山附近使用。
洞察科学发现组织的设计蓝图 / El Paso Matters
“我们的前任执行董事曾与克里帕合作过其他几个项目，”她说。“这是一项向新墨西哥州提出的户外权益拨款，帮助我们为徒步旅行者、客户和其他任何去那里的人提供树荫，尤其是在我们的恐龙足迹旁的孩子们，因为现在沙漠里没有树，没有什么可以保护它们。”
通过合作，克里帕和穆勒为边境地区的科学、技术、工程、艺术和数学教育创造了一个独特的阴影建筑；这种设计成为了有趣和创新的实践体验。
斯万说：“我们希望能够为团体、实地考察和其他活动提供一个教育空间，但要确保在埃尔帕索是安全的。高温不是开玩笑，太阳也不是开玩笑。我们希望确保那里有一个安全的遮阳结构，可以保护人们，并且仍然能够在现场见面，而不是在餐馆或其他地方见面”。
该结构以穹顶的风格建造，由薄而平的钢板制成，最多可容纳80名儿童，同时为轮椅提供便利。
克里帕说：“我们正在用数控手臂和机器人制造来制造它，当它们全部绑在一起时，它就会形成一个圆顶结构。我们的想法是，我们可以最大限度地从4×8金属板上切割出多少块”。
一旦这些碎片被切割成精确的尺寸，它们就会用相互框架建筑连接在一起；作为一种被达·芬奇所使用的经过验证的建筑风格，所有的碎片都组合在一起，形成一个完整的结构。“我们不需要任何梁或柱，”克里帕说。“我们通过这种方式节省了材料，所以它真的只是平板金属片。这个想法是，这些是嵌套在一起的碎片，它们被机械臂切割，弯曲，螺栓连接在一起。所以它真的很轻，使用了最少的材料”。
Frederic J. Brown / AFP
钢结构的寿命很长，因为它不可生物降解，而且很容易回收。
“它可以永远持续下去”，克里帕说。“如果他们决定拆除它，他们可以重新使用钢铁并将其熔化重铸，有效地回收利用”。
一旦这种建筑造型被创建，它将成为在城市环境中使用类似结构为公众创造阴影的蓝图。
穆勒说：“这个原型是我们面临的最复杂的建筑挑战，它是一个独立的大跨度遮阳结构，位于大风区中间。一旦原型设计投入使用，我们可以做不同的模块，还可以做一些小的调整以适应不同的地点。从结构甚至从设计的角度来看，这可能更不具有挑战性”。
克里帕补充说：“我很想在一个种植一百万棵树的城市里复制这一点，但问题是水从哪里来”。
两人创建的软件和相应的算法将供其他人使用，以开发天空穹顶，并了解任何给定区域的可用阴影。
克里帕说：“理想的情况是我们如何分析阴影和紫外线照射，荒漠化成为建筑师理解环境的方式。我们很乐意与所有的同事和专业人士分享这些知识，并与这座城市建立牢固的关系，共同分享研究成果，共同完成建筑项目”、
“这是为了人们，并促进更高程度的高质量，安全空间的条件”，穆勒补充说。“如果它能走出学校的围墙，进入社区，那将是理想的”。
撰文：Christian Betancourt
来源：El Paso Matters
译者： 黄希林 （雪城大学研究生媒体研究专业在读，曾经为《看理想》《澎湃思想市场》公众号撰稿）
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