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Bentley助工程师交付伦敦新地标概念设计
2018-04-20 09:17:50  作者:Bentley  来源:智造网—助力中国制造业创新—idnovo.com.cn

伦敦市中心地标

伦敦市领先的房地产开发商 St. George South London 聘请 SimpsonHaugh and Partners 来实现建造综合用途开发项目的愿景,该开发区位于伦敦市中心萨瑟克区Blackfriars 大桥桥头, Blackfriars 路与 Stamford 街交汇处。这一屡获殊荣的项目被《建筑师杂志》评为英国规模最大且最具影响力的项目之一,使用 Bentley 的参数化建模软件 GenerativeComponents 设计了标志性的摩天大厦 One Blackfriars,设置了该建筑形体的弯曲几何线形并且定义了内外墙面之间的关系。这座 170 米高的大厦成为泰晤士河南岸的一系列地标之一,其占地面积极小且外形细长,高耸入云而不会遮挡相邻建筑。

One Blackfriars 占地 74,925 平方米,地理位置绝佳,建有包含 152 间客房的精品酒店和 274 座豪华公寓,以及零售商店、餐馆和酒吧、健康和健身中心、社区观景休息室和地下停车场。还有一部分区域是景色宜人的公共广场。该大厦以实现极高的可持续性和能源标准为目标,其设计符合可持续住宅 (CfSH)4 级标准,而酒店的设计则达到英国建筑研究院环境评估方法 (BREEAM) 优良等级。

与周围环境保持协调

在崇尚朴素的年代,当今大厦的造型普遍受到批评,为伦敦市中心的风光增添另一座如同雕塑般的摩天大厦可能是有争议的。 One Blackfriars 实现了形式与功能之间的平衡,在城市景观中争得一席之地。 One Blackfriars 最初在 2004 年的设计概念是以酒店为主导的大厦,最终获得了社区的批准和规划许可,在 2008 年的公众调查中进行了测试并根据公众反馈及时作出调整。

为了经受时间的考验,大厦的设计需要解决外形、规模、比例以及元素的复用等各种问题。而且还必须对特定地点提供情境响应。第一个挑战是在所在区域的大厦底部建立一个基底,而不遮挡相邻建筑的日光。同时, SimpsonHaugh 有责任实现原始计划中的诸多实用功能。最后,建筑从各个方位看起来都必须美观。

最终的大厦设计成为 Blackfriars 大桥的南桥头的标志,是通往萨瑟克区的门户。 SimpsonHaugh 在东西立面上设计了狭窄的“肩胛骨”,减少了它的表面宽度。为了实施这种喇叭状的设计, SimpsonHaugh 基于 GenerativeComponents Bentley Architecture(现在的 AECOsim Building Designer)等现有应用程序以及与Bentley 核心应用程序集成的其他软件,开发了一套创新型工具。目的是使用该技术以更少的人员在更少的时间内交付方案,同时减少由于返工或协调不准确导致的错误。

嵌套建筑

SimpsonHaugh 按照建筑、工程和其他行业的最佳实践为其现有流程、团队结构和技术运用建立基准。例如,建筑顶篷的建造便受到了船只建筑和豪华游艇设计制造经验的启发。 Bentley 应用程序为参数化建模和建筑全信息建模 (BIM) 提供了一个坚实可靠的平台。 SimpsonHaugh 定制并改进了可用的脚本和工具,旨在寻求最大的突破。

该设计创建了双层墙面,其中外层是基本透明的玻璃表面,它勾勒出了围护结构的弯曲几何线形。相对较为垂直的内层实体元素被着色,以细微的渲染变化覆盖内部空间,这种渲染随着建筑物向天空延伸而逐渐变亮。嵌套建筑的概念产生了一个包含 5,496 个面板的外壳,每个面板都各不相同,包括平面、单曲面和双曲面。内层为热衬且不透明。建筑物通过该层进行呼吸,因此必须量化和调节通风和太阳能吸收。

Simpson Haugh 很快意识到,参数化模型能够提供的不止是初始建筑形式。开发该模型使团队可以探索内部和外部玻璃系统、内部空间、结构柱位置和其他系统之间的关系。例如, SimpsonHaugh 使用该模型来调查和确定外墙的几何形状和制造、玻璃系统的着色以及墙板之间的阴影间隙尺寸。

从基本几何形状开始, SimpsonHaugh 为内外墙面、结构、住宅区和三维表面模型开发了五个模块。外部组件包括大厦顶盖、机械通风、清洗通风、面板类型工程图、放线工程图、展开的立面和钢筋表。内部组件包括展开的立面、面板类型、放线、范围和雨幕工程图、板壁分隔以及放线颜色。该结构包括板筏放线工程图、柱放线、碰撞检测、板筏开口和分析模型。住宅区需要矩阵工程图、公寓类型和景观、区域标签和住宿时间表。

模型交换

面板类型、分析模型和墙面区域输入到三维表面模型。包含点、线和网格的结构分析模型直接导入该项目中 WSPBuilding Services 结构工程师使用的分析软件。然后结果被反馈到参数化模型中,从而确保了一致性并加速了协作流程。

WSP Building Services Aret Garip 表示:“ Bentley 三维建模工具实现了建筑模型与结构模型之间高效的信息交换。我们可以轻松地将综合建筑几何图形直接导入到结构分析包中。这有助于我们探索多种结构解决方案,比其他方法都要快捷。它还为我们团队提供了有效的协调工具。”

参数化模型也会被导入到 Bentley Architecture 的建筑信息模型中,使团队可以生成详细的钢筋表和总体布置图。此外,参数化模型还用于对与墙面相关的元素以及结构板筏和框架放线进行绘制、批注和尺寸标注。该团队使用MicroStation,根据从模型提取的动态视图来制作详图和装配工程图。

外墙的三维模型包含墙面区、面板几何图形、曲率、变形、倾斜、偏斜、堆栈点组、堆栈点偏差、玻璃损耗和细条纹等关键信息。这些信息作为可编辑文件提供给承包商,这有助于解释设计的复杂性。

大厦设计中最突出的挑战是大厦顶盖,其中墙面竖框位于由墙面接合点限定的平面上。横档平面逐段放置在最合适的几何截面上,使它们几乎与玻璃表面相垂直。

生产力提升

通过在传统的 BIM 和二维流程中集成参数化工作流,SimpsonHaugh 得以调查并解决一些独特的设计问题,并且快速响应客户的期望和要求。 Bentley 的参数化工具显著提升了项目团队的效率和生产力,同时确保项目交付成果超出客户预期。

虚拟环境中开发的很多创新设计方案从未被考虑,更不用说专为可建性开发的方案。过去可能难以处理的复杂任务不仅得以完成,还在非常短的时间内交付了。例如,只需两天(而非数周)就可以生成各个公寓视角的可视化资料。

作为项目关键专业的主要协作工具,参数化模型简化了数据交换并生成可以轻松导入到各种分析包中的模型格式,从而节省了时间和资金。这彻底避免了重绘和二次处理在设计专业间共享的数据。

墙面交付

凭借 Bentley 衍生式设计软件,项目团队可以交付复杂的墙面系统,通过其他方式可能无法做到。GenerativeComponents 使 SimpsonHaugh 能够对墙面进行微调,从而减少面板的数量且最大限度减少双曲面板的数量。这些措施对于成本节省起到了直接的作用。 SimpsonHaugh 的计算设计师 Architects Matt Smith Ralf Lindemann 表示, GenerativeComponents 使他们能够:

l  描述和分析大厦及其拼板的复杂形态。

l  量化所有板材特性,以便对照行业标准测试它们。

l  分析特定细部的所有状况,并将其精简为最少数量的变体。

l  通过快速改变参数来测试所有房间的通风效果。

l  快速量化整个建筑物的整体虚实比例,以便进行SAP 计算和英国建筑物规例 (Building Regulations) L 部分的测试。

l  迅速响应客户关于材料数量信息的要求。

l  快速在设计团队内部传输数据,实现高度互动的设计开发、空间规划及结构网格开发。

l  快速分析备选设计解决方案来实现整个大厦的随机内部拼板和色调渐变。

Arup Facades 工程服务团队的成员 Toby Clark 表示:“ SimpsonHaugh 的团队交付的文档包是我们见过的最全面的文档包之一。按照我们的建议,对墙面进行了建模、详细设计和文档制作,以便借助最新的参数化工具和 BIM 软件清晰地展示该独特建筑的复杂性。 One Blackfriars 是一项非常卓越的项目,在复杂墙面的交付方面树立了全新的基准。”

尽管有些人怀疑 One Blackfriars 是否会建成,但 2013 10 月举行的动工仪式标志着施工已经开始。One Blackfriars 是开发商重金投资的住宅、商业和零售地产混合项目。这座 50 层的大厦现正面向全球招商。


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