Solar Still Pavilion

太陽光熱塩水浄化棟

2022
大阪 | Osaka
Utilities, Education, Landscape
Status: Proposal

Solar Still Pavilion for bespoke global event

One of the goals of the SDGs is the simple yet significant challenge of "providing safe water and toilets around the world.” Life was born, civilization developed, and the present society exists in an ecosystem that cannot survive without water. It is an undeniable reality that the present society is neglecting the very source of life, even though it is a part of the ecosystem as one of its organisms. Water is an opportunity to rethink the world and how we relate to this larger ecosystem. Water is also at times a frightening presence. More recently, we have come to realize that water is a scarce resource. We propose a pavilion about “water” as its main theme.

Building, Layout, and Circulation
The roof composed of a circular membrane structure covers the entire site situated next to the main street. Under this roof, there is an inverted concave acrylic water vessel. By pumping into this vessel the seawater from adjacent bay with impurities removed, water evaporated by the heat of the hot midsummer sun condenses on the roof membrane. The condensation droplets form along the roof as filtered water and trickles down from the circular edge. This is a low-tech system that uses the principle of solar-still water purification to produce fresh water even in the absence of electricity. A pool forms on the ground, acting also as a water table, where the dripping water accumulates. Rainwater also accumulates in this pool. The various spaces that are distributed to support this acrylic water vessel and membrane become public spaces that can be approached from any direction, with no front or back. A circulation scheme was designed to allow access to the various programs, such as the information centers, indoor rest areas, and a security station, which are located along the main street side to increase visibility. The restrooms and first aid station are located in a quiet area set back from the main street, with access from the service road taken into consideration. The security center is distributed on two levels with a system that is fully linked to the police boxes. Each of them can be approached by a separate circulation path from the different spaces. The center, which can be reached through the indoor rest area, is a raised ground with a shape similar to the roof and acrylic, and will be considered as a central space for gathering as well as linked to rest areas. It will be a magical space where light and water interweave, where visitors can watch the shimmering of water in the vessel and salt crystals forming at the bottom during the evaporation process. This indoor resting area will also have a second floor, and will be planned as a special scenic place, different from the main street and the first floor, where the water and salt crystals in the water vessel are highly reflective. The drinking area is a place where drops of water from the membrane are collected and served as drinking water. One can experience the cyclic activity of water by purely experiencing fresh water made from seawater.

Structures
Various structural compartments are planned to be made of steel for its lightweight and resilient qualities. Acrylic glass, which is used in aquariums, has a lighter specific gravity than glass and is stronger. The volume of the various spaces and the water vessel rely on each other in the structural orchestration to achieve an uncanny equilibrium. NLT is used for the flooring material on some of the second floors to reduce costs and CO2 emissions while maintaining strength, and ETFE membrane is used as a roofing material for its versatility, light weight, durability, and easy maintenance, as well as its prevalent use in tents, walls, and desalination technology.

HVAC
The plan is to save energy by placing equipments in the upper space of the facility rooms and selecting high-efficiency equipments. The water collected in the water vessel is used for cooling and miscellaneous water in various rooms to conserve water. Water in the vessel will be circulated to ensure sanitation. 

Environmental Considerations
We will hybridize passive environment strategy using natural energy without relying solely on mechanical equipments. We can achieve a comfortable space where the water in the vessel is evaporated by solar heat, the filtered water accumulates in a membrane, and falls onto the water table as a water curtain, further lowering the temperature of the ground surface through evaporation heat. Inside the wall, the wall surface can be cooled by water running through pipes and also circulating pool water. The hydrophilic space is not only refreshing and cool to look at, but also relaxing to experience firsthand. During the event that spans from Spring to Autumn, a comfortable space to rest against the intense Summer heat will be provided, while at the same time reducing the burden on the equipment and reducing energy consumption. Performance can be achieved without spending more energy than necessary.

Disaster Prevention and Security
In the event of a disaster, the area under the large roof can serve as a gathering space to shelter from the rain or heat. Water on site can be used for a wide variety of purposes, including emergency drinking water and firefighting. The dispersed layout of the various rooms allows for flexibility in location and provides a shelter that does not become a congested space.

Recycling/Reuse
Recycled decking materials are used as flooring materials. Steel frame materials for structures will be made from commonly available components for versatility. Salt, which accumulates by evaporating seawater in the large vessel, can be refined and sold during or after the event, or visitors can try their hand at salt making. Historically, Osaka has flourished as a center of commodity distribution since the days when it was known as the "kitchen of the nation," and a variety of goods were traded across the sea.

Once again, we can learn about the sea, salt, and yes, water, and how they have historical values that connected Osaka with the rest of the world.

国際イベントでの太陽光熱塩水浄化棟の提案

SDGsの目標の1つに「安全な水とトイレを世界中に」というシンプルかつ大きな課題があります。水を無くしては生きていけない生態系の中で、生命が誕生し、文明が発展し、現在があります。人を含めた生物や社会と生態系なのに、一方でその生命の源をないがしろにすることで現在の社会が維持されていることも紛うことなき現実です。
世界のこと、そしてこの大きな生態系との関わり方をもう一度考えるきっかけとしての水。私達が生まれた時から当たり前にある存在の1つとしての水。時に恐ろしい存在にもなる水。人類が誕生する前から存在していた水。生命の起源としての水。希少な資源としての水。水をテーマにしたパビリオンを提案します。

建物、配置、動線計画
メインストリートに呼応するように敷地全体を覆う正円の膜構造の屋根をかけ、その下には凹型のアクリル水槽があります。この水槽に不純物を取り除いた海水を汲み上げ、溜めます。日光の熱で蒸発した水分が屋根の膜に結露し、濾過された水として屋根をつたって屋根縁からぽたぽたと落ちます。太陽光浄水の原理を使った、ローテクで電気のないところでも真水をつくることができる仕組みです。
敷地の地面は、水盤となっていて、滴り落ちる水が溜まります。雨水も溜まります。
このアクリル水槽や膜を支えるように分散された諸室が、表と裏が無いどこからでもアプローチできるオープンな空間となります。
案内所などはメインストリート側に配し、関連性、視認性を高めるよう配慮しました。トイレや応急手当所は、一歩控えた落ち着いた場所に配し、サービス道路からのアクセスを考慮した計画にしました。
中心部は屋根やアクリルと同様でふっくらとした地面とし、休憩所と一体的に利用できる場所として考えます。水槽の水のゆらめきや蒸発過程で蓄積していく塩の結晶を眺められる、光と水が織りなす不思議な空間になります。屋内休憩所の2階は、水槽の水と塩の結晶で反映度が非常に高い、1階とは違った特別な風景の場として計画します。
水飲場は、膜から垂れてきた水滴を上部で溜め、飲料水として提供する場です。海水からできた真水を純粋に体験することで、水の大きな営みを体感する場所になるでしょう。

構造
諸室の構造はS造で計画します。軽量であり、粘り強い構造は私達の提案に合致すると考えられます。凹レンズ水槽水族館などでも使用されるアクリルガラスはガラスより比重が軽く、強度があります。諸室のボリュームと水槽が互いに依拠し合う構造計画となっています。一部2階のある床材にはNLTを使用し、強度を保ちながらコスト、co2削減の効果も得ます。ETFE膜はテントや壁面、また淡水化の技術でも使用される程多様な性質を持ち、軽量で耐久性もあり、メンテナンスも容易であることから屋根材として用いる設計になっています。

設備
諸室の上部空間に設備機器を計画し、高効率な機器の選定を図り、省エネルギーな計画とします。水槽に溜められた水は諸室の冷却や雑用水に用い、節水を考慮します。水盤の水は循環とし、衛生面に配慮しました。 

環境配慮
機器だけに依存しない自然エネルギーを用いるパッシブな環境調整を図りながら、太陽熱により水槽の水を蒸発させ、濾過した水が膜に溜まり、水のカーテンとして水盤に落下することで、更に気化熱で地表面の温度を下げる、快適な空間を計画します。壁内を、配管を通っている海水や循環するプールの水により壁面を冷却できます。
親水空間は、見ているだけで得られる清涼感は勿論、実際に体験することでリラックスすることもできます。春から秋の会期の中で、夏の猛暑に対して快適に過ごせる休憩所としての居場所は、同時に機器の負担を減らし、エネルギーも必要以上にかける(使う?)ことなく達成する計画を目指します。

防災・セキュリティ
災害時には、大きな屋根の下が雨をしのげる集いの空間としての機能を果たすことができます。敷地内にある水は緊急用の飲み水や消防など、多岐に利用可能です。分散した諸室の配置計画は居場所の柔軟性に富み、密集した空間とならないような避難場所を用意することが可能になります。

リサイクル
床材としてのデッキ材はリサイクル再生材を用います。構造材の鉄骨材は市場流通材を用い、汎用性を考慮します・水槽に使うアクリルは、様々なリサイクル手法が可能で、マテリアルリサイクル、ケミカルリサイクル、サーマルリサイクルの3つの方法をとおして高い再利用率を進めています。
水槽に溜めた海水を蒸発させることで蓄積していく塩は、精錬したあとに会期中や会期後に販売できたり、あるいは塩づくり体験などできるように考えています。歴史的にみると、大阪では「天下の台所」と呼ばれていた時代から商品流通の中心として栄え、さまざまなものが海を渡って交易していました。

あらためて、海と塩、そして、そう水が世界と大阪を結ぶ歴史的観点があるのだと学ぶことにも繋がります。


Credits / クレジット

エグゼキュティブ・アーキテクト、PM:若杉 賢一、Bureau 0–1
プリンシパル、アイディエーション:キャズ・T・ヨネダ、Bureau 0–1
構造設計:小山直丈構造設計事務所
機械設備:川村設備研究所
イラストレーション:オノタツヤ

Executive Architect, PM: Ken Wakasugi, Bureau 0–1
Principal, Ideation: Kaz T. Yoneda, Bureau 0–1
Structural Engineering: Naotake Koyama Structural Engineering
HVAC Engineering: Kawamura Environmental Facilities Research Lab
Illustration: Tatsuya Ono