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BIM应用于复杂设计丨韩国东大门设计广场-BIM众包

BIM应用于复杂设计丨韩国东大门设计广场-BIM众包

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BIM案例:韩国首尔东大门设计广场

东大门设计广场(Dongdaemun Design Park and Plaza, DDP)是韩国首尔市中心一处令人惊叹的公共场域道夫龙格尔 。然而,要实现这一来自扎哈·哈迪德建筑事务所(Zaha Hadid Architects)的设计却绝非易事伯瓦尔。本文将与大家一同来领略建筑信息建模(Building Information Modeling, BIM)在概念设计转化为现实建筑的过程中所发挥的作用。
这项工程位于首尔市中心以东,这里曾是东大门的一座体育场。
“Dongdaenum“一词即是“东大门”。在朝鲜王朝时代,这里曾是进入都城的四个入口之一红尘恋歌。如今,该区已成为集时尚、媒体和新技术于一体的枢纽。
新的设计广场由一栋八万六千五百七十四平方米的大楼、一座广场和一个园景公园组成。广场核心设施可为艺术展览、会议、设计博物馆、设计实验室以及媒体中心提供场地。

上图:东大门设计广场 (DDP) 坐落于韩国首尔市中心
东大门设计广场是首批在韩国使用BIM的项目之一。BIM的使用缘于项目团队面临的一些挑战。
首先,主楼的自由曲面由超过四万五千个独特的双曲面铝板覆盖。设计、制造和安装过程漫长且复杂,给项目和预算都施加了相当大的压力然健环球 。其次,独特的自由式附属建筑必须由钢筋混凝土制成。再者,项目团队规模也很大,包含了来自世界各地的一批精英。
而BIM正好为这些问题提供了解决思路。

上图和下图:设计阶段的东大门广场3D视图(由扎哈·哈迪德建筑事务供图)

外观构造
为构建大楼的外观,项目团队尝试了研发快速高效、经济实惠的方式来生产四万五千块铝板。由于每块面板都是独一无二的,因此需要一种不使用固定模具就能批量定制面板的方法。
在项目开始时,所考虑使用的传统钣金加工技术只能每两小时生产一块面板,而成本却高达七千美元/平方米。

上图:四万五千块块铝板正在逐步安装在建筑物的外观上(由三星C + T工程与建筑部供图)
下图:完整的外观(由扎哈·哈迪德建筑事务所和摄影师Virgile Simon Bertrand提供)

最终,该团队开发了一种名为“多点拉伸成形”的新型混合钣金加工技术。他们从信息模型中提取确定每个面板外形的数据。
每块面板的制作成本和制作时间都有很大的不同,平均每块价格在250到400美元之间。平均制作时间为15至40分钟。
东大门附属建筑
要用钢筋混凝土形成独特的建筑物,需要设计人员提供高度准确的施工相关信息。图形信息模型按每30厘米进行切片,以提取详细的横截面信息。之后,构型施工人员便可以使用这些数据来创建复杂的钢筋混凝土形状。
尽管可以获得可信度高且协调一致的的信息,该项目的承包商依然认为,这种模板工艺非常费力,比传统工艺昂贵得多。

上图:在DDP附属建筑物之一上组建复杂构型的工作人员(由三星C + T工程与建设供图)
沟通
在早期阶段,项目组在沟通上和决策上遇到了一些问题。于是团队打造了一个“综合设计室”——在这里团队成员可以共同探讨计中的关键问题并做出决策。
团队将他们的信息模型投射到墙上,作为沟通和决策的工具,如此便更为高效地解决了许多问题。事实上,一些项目组成员将该设计室称作是成员合作的转折点。
虽然有许多数字通信工具会将所有项目的数据都存储在全球范围内均可访问的通用数据环境(Common Data Environment,张威凯 CDE)中,但是,综合设计室这一实体场所却显示出了解决复杂项目中紧急问题的能力。同时,它或许也突显了当前团队沟通时所面临的挑战。

上图:DDP主楼的内部非常引人注目(由扎哈·哈迪德建筑事务所和摄影师VirgileSimon Bertrand供图)

上图:曝光的DDP内部混凝土形式。复杂的几何建筑需要团队密切沟通(由扎哈·哈迪德建筑事务所和摄影师VirgileSimon Bertrand供图)
碰撞检测
DDP的复杂几何构造决定了团队需在BIM环境中工作,以识别各图形模型之间的碰撞。
这一点在结构与机械、电气和管道(MEP) 系统之间得到的充分地印证。对于协调附近两个地铁线路的复杂地下公用设施而言,效率也非常高花间曲。
显然,BIM对东大门项目最初的作用在于协调空间和提供准确的构造数据。但项目组认为,BIM在成功实施该计划的过程中发挥了重要作用。

上图:铿利科技(GehryTechnologies)图形建筑信息模型视图(由铿利科技供图像)
哈迪德的遗作
DDP项目几乎就是扎哈·哈迪德式风格的典范。
它是一个标志性的设计,不拘一格、美丽优雅、令人流连忘返。当然最终也价格不菲、耗时耗力,甚至不切实际。今后还需要更大规模的项目团队继续让它“正常运转”,但这也算是她职业生涯中发展出的一种模式。
由效率和成本主导的设计正在成为我们行业的标准,在这种大环境下,哈迪德的工作很容易受到批评。她显然处于建筑风格的另一端——几乎是在创造“艺术”,而不是在创造“建筑”——但她的决心和愿景应该得到喝彩。

上图:扎哈·哈迪德女爵士,2016年3月逝世
尽管东大门面临了种种挑战,但该项目现在正在韩国历史悠久的首都城市中闪闪发光。这座建筑既是哈迪德遗产的一部分,也是韩国在BIM旅程中迈出的第一步。

上图:DDP是扎哈·哈迪德遗作的重要组成部分,也是韩国在BIM旅程中迈出的第一步(扎哈·哈迪德建筑事务所和摄影师VirgileSimon Bertrand供图)
来源:DigitalCiTiLab
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