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奥雅纳专访:最前沿的数字化与制造技术,解决问题|ArchDaily 技术专家

奥雅纳专访:最前沿的数字化与制造技术,解决问题|ArchDaily 技术专家

纽约54号码头的历史可以追溯到这个城市的第一代居住者。但在2012年,它遭受飓风桑迪的严重破坏。巴里·迪勒(Barry Diller)与哈德逊河公园信托机构(Hudson River Park Trust)计划对其进行修复,将空间还给公众。

最后定下的方案是小岛公园,一个10,000平方米的城市绿洲,由赫斯维克建筑事务所负责建筑设计,MNLA负责景观设计。它以132根立柱支撑,岛上有露天剧场、树木绿植等等。但项目在建造过程中遇到了不少困难,参与这一过程的专业人士通过协作和创新终于将这些挑战各个击破。Arup是从事工程项目与咨询的国际企业,从一开始就参与到项目中来。我们采访了小岛公园项目总监、Arup纽约办公室的戴维·法恩斯沃思(David Farnsworth),了解了他们在项目过程中的挑战以及收获:

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小岛公园 / Heatherwick Studio. Image © Timothy Schenck

爱德华多·苏扎(Eduardo Souza,以下简称ES)(ArchDaily):小岛公园在很多方面都具有创新性。在结构设计、MEP设计和施工过程中,最大的挑战是什么?例如,为什么选择预制混凝土?再如,怎么在桩柱上建造一个如此复杂的建筑?

戴维·法恩斯沃思(Arup):这个项目里,各方协作是最重要的,每一个设计决策都会影响整个建筑的几何形体。建筑、景观、结构、MEP、硬质景观、排水等各个专业都是互相联系、互相影响的。项目开始不久,我们就发现解决问题是个异常复杂的过程,从满足ADA坡度要求到树木的土壤深度等等。由于我们采用了参数化设计,建筑师和工程师之间的协作非常顺畅,每个桩柱的几何形状非常复杂,但都能够自动生成。

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开罗五边形瓷砖图案. Image Courtesy of Arup

最大的挑战在于:如何在创造出“漂浮”效果的同时增加预制混凝土部件的重复性,以减少成本?我们之所以选择预制混凝土,就是看中了它的耐久性、可施工性和形式重复下的经济可行性。哈德逊河的水下环境较为恶劣,但哈德逊河公园使用预制混凝土码头也有着很长的历史;使用预制部件可以尽量减少水上工作量。为了达到一定程度的重复性,我们采用了开罗五边形来作为这些桩柱的基本形状,这样一来,它们的基本形状就是固定的,只是通过旋转来达到各异的视觉效果。在平面形状上,我们又加入了一些变化,以形成码头的边缘。总而言之,我们就是通过基本建造单元的变化来满足设计要求的。

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盆景效果图. Image Courtesy of Arup
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整体甲板结构. Image Courtesy of Arup

“起伏的地形也是这个项目的重大挑战之一。这个码头和其它较为传统的水下构筑物相比,最根本的不同就在于预制结构。桩柱采用开罗五边形为基本形状,剖面上各有变化,达到起伏的地形效果。最后,我们用了132根桩柱,这些桩柱有39种形状。”

ES:这个项目主要的创新点有哪些?可以从设计、制造、施工来谈。Arup在未来的项目中能从这个项目吸取什么经验?

戴维·法恩斯沃思这个项目最大的创新点在于,我们采用了一种基准结构,结合先进3D设计和预制技术来达到独特的美学效果,同时保证了最优的可施工性。其中关键在于找到合适的施工合作伙伴。项目最初期的时候,设计团队、客户和亨特·罗伯茨(Hunter Roberts)的CM团队就已经跟很多候选预制供应商见面,说服他们这是能够实现的。我们还将这些桩柱分割开来,方便陆路运输的供应商,尽量扩大可选的竞标者范围。福尔特·米勒(Fort Miller)和Weeks Marine都是极其卓越的合作伙伴,我们说服他们,面对这样的项目,数字化制造是最好的解决方案。

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Pots in place. Image Courtesy of Arup
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© Harry McFann

“作为设计团队,我们打破了承包商和设计师之间的传统边界,提供了最详尽、可直接交付制造的3D模型(用参数化设计软件生成),包括预制桩柱、钢筋、连接件、金属封板等。这样直接的数字化制造过程确保了复杂的曲线造型能够流畅连接,同时达到桩柱和谐统一、干净的效果。”

ES:在这样的项目中,建筑、工程等专业团队是否从一开始就要进行协调?这样做对最终的效果有什么好处?

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小岛公园 / Heatherwick Studio. Image © Timothy Schenck

戴维·法恩斯沃思像小岛公园这样的项目,没有设计团队、承包商、制造商的协作是绝对不可能完成的。我们从项目初始就已经和英国的赫斯维克建筑事务所(建筑设计)、纽约的MNLA(景观设计)、Standard Architects(执行建筑)开始协调,并积极参与最新数字技术的使用,如参数化设计、设计自动化、3D模型制作等,并用数控铣床切割泡沫,用激光切割金属板。现阶段,整个设计团队使用3D环境模拟来了解公园的高差问题,以尽量减少各专业之间的潜在冲突。

ES:除了我们在照片里看到的地形和绿植,岛上还有很多其它的设施来支持演出、音乐会等各种活动的开展。您能谈谈这方面吗?

戴维·法恩斯沃思我们的场地专家团队开发了一系列的音景、声学、视线和座位策略,可以优化演出质量、保障使用者舒适度,同时不会影响公园的整体风格与体验。

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© Max Guliani

“与哈德逊河公园信托的合作过程中,我们梳理了许多设计和演出方案,从大型音乐秀到公园多媒体艺术装置等,希望能满足一流表演艺术家的需求。在小岛公园的三个表演空间,我们都使用了Arup SoundLab 进行声学体验的模拟。”

ES:有人说,由于未来海平面会上升,征服水空间成为了一个重要课题。您怎么看?建筑行业如何努力减轻海平面上升的影响?

戴维·法恩斯沃思小岛公园的最初概念是“漂浮在水上的一片叶子”,这和一般的码头有很大不同。如何在恶劣的海洋环境中打造一个公园是一个具有现实意义的挑战。我们以岛式码头而非直线式码头来考虑这个公园,海平面上升是关键原因。将码头和已经位于洪水位以下的海滨空间分离,才能将码头主体置于海平面之上;再通过坡度缓慢抬升的人行桥进行连接。我们的土木工程师和MNLA以及Arup结构团队密切合作,制定了一个综合雨水管理方案,可以将小岛公园变成一片“绿色屋面”。我们在公园景观中植入了精心设计的雨水处理网络,它们可以把整个公园变成一块海绵。暴雨径流经表面设施捕获后,会通过码头结构底层下渗,经过处理后再汇入哈德逊河。我们认为这是一个非常有效的方案,可以很好地利用小岛的水上建筑特点进行雨水处理。

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小岛公园 / Heatherwick Studio. Image © Timothy Schenck

ES:您还有什么需要补充的吗?

戴维·法恩斯沃思小岛公园是Arup自2013年开始一直在做的项目,我们采用了最先进、最前沿的数字化设计与制造技术。

“能实现我们今天所看到的场地效果,工具和流程很重要,但最重要的还是客户、设计团队、施工团队之间的通力合作。我们共同解决问题,利用这个机遇做一些不一样的、新的事情。”

我们的设计和施工团队做到了。建成的项目并没有失掉当初那伟大建筑愿景的魔力,那最初令我们为之倾心的魔力。

译者:吴淑华

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引用: Souza, Eduardo. "奥雅纳专访:最前沿的数字化与制造技术,解决问题|ArchDaily 技术专家" [Little Island Park and the Collaboration among Designers, Contractors and Fabricators: An Interview with Arup] 09 11月 2021. ArchDaily. (Trans. July Shao) Accesed . <https://www.archdaily.cn/cn/971132/dui-hua-arup-she-ji-shi-cheng-bao-shang-zhuang-pei-shang-de-tong-li-xie-zuo-yu-xiao-dao-gong-yuan-de-cheng-gong>

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