如何利用BIM得到建筑表皮设计的综合解决方案

1、如何利用BIM得到建筑表皮设计的综合解决方案表皮建成效效果表皮设计的的难题290 MMulbberrry SStreeet这这个项目目坐落在在纽约NNoLIIta（小小意大利利北部）西西北边缘缘，北面面是Huustoon 大大街，西西面是MMulbberrry大街街上的历历史建筑筑Pucck BBuilldinng。| 11图1-2990 MMulbberrry SStreeet总总平面图图包括屋顶设设备层在在内这座座建筑高高13层，首首层和地地下室是是商业空空间，楼楼上有99个住宅宅。它的的标准层层平面有有20000平方方英尺。考考虑到这这个区域域的房地地产价格格，2990 MMulbber

2、rry SStreeet表表皮厚度度的优化化对于平平衡表皮皮设计增增加的价价值和可可售面积积的价值值至关重重要。城市区划要要求该建筑朝朝向Huustoon和Mullberrry两两条街的的两面采采用“石造建建筑”外墙，这这是为了了与Puuck Buiildiing这个个纽约最最著名的的石造建建筑之一一相呼应应，整体体协调。| 22 图2Pucck BBuilldinng的一一角，以以施工中中的 2290 Mullberrry 作为前前景结果是，这这个建筑筑的周边边环境直直接定义义了这个个建筑表表皮，它它是建筑筑师对于于周围街街区和建建筑规范范的直接接回应。SHoP的设计概念的关注点在于：对当地

3、法律法规的诠释以及对石造建筑（Puck Building）的当代回应，在应对石造建筑和细节方面避免了混杂的处理手法。将难题变成成新的可可能性290 MMulbberrry SStreeet的的设计是是由多个个关键点点驱动的的：室内内面积最最大化，使使建筑在在规范允允许的投投影限制制内，以以及使整整体立面面的厚度度最小化化。当这这些要求求与材料料的性质和和制造的的限制相相结合时时，这些些要求就就决定了了一种对对砖墙细细节进行行现代再再诠释的的办法。建筑技术的的提高使使得比以以往都薄薄的墙体体构造成成为可能能，较大大的面积积需求和和有限的的建筑面面积造成成的经济济压力推推动了这这一趋势势。传统统石

4、造建建筑的立立面厚度度能够满满足多层层次的装装饰需求求，但现现在技术术上不需需要那么么厚的墙墙，经济济上又不不能让墙墙占用建建筑红线线内的可可售面积积，于是是SHooP寻找找建筑红红线外的的可用空空间来创创造现代代的装饰饰。纽约约市建筑筑规范允允许建筑筑每1000平方方英尺（约约9.33 m22）的面面积内可可以有110平方方英尺（约约0.99 m22）投影影在建筑筑红线外外，挑出出长度最最多100英寸（225.44 cmm）。这这个规定定适用于于突出的的装饰物物，比如如外圆角角、檐板板。SHHoP提提出了表表皮的一一种“波纹”设计方案案砖块块在整个个立面上上突出堆堆叠（不不是单调调地突出出，

5、而是是像一个个外圆角角那样）这与建筑规范设想的环境并不是很融合。“波纹”的“峡谷”处在建筑红线上，所以尽管只有0.75英寸（约1.9 cm），但几乎整个立面都超出了建筑红线。为解决这一问题，SHoP利用分析软件计算出超出建筑红线的平均值，确保其可以满足建筑规范的要求。| 3图3表现建建筑表皮皮规则分分析的图图纸要使表皮上上每块砖砖都以精精确的数数值突出出于表面面，是难以通通过泥瓦瓦匠手砌砌来实现现的。这些砖砖在工厂厂被预先先制成定定制面板板。| 4图4在运往往施工现现场前，单单独的预预制砖面面板单元元面板化的施施工除了了增加了了设计灵灵活性外外，由于于工厂生生产的面面板可以以在建筑筑结构建建造

6、的时时候制造造，然后后送到工工地通过过吊车迅迅速安装装，从而而有不在在基地施施工的时时间优势势。面板板化的施施工往往往能更好好地控制制质量。这这使得建建造建筑筑表皮的的时间最最小化，这更有利于早日开始室内和饰面工作。建筑师通过使用数字建造技术以最少的成本获得了最大的效益和额外面积。290 Mulberry Street的表皮临街面有非凡的质感，而内部是简单的混凝土框架核心。实墙上窗户的比例几乎和旧式公寓大楼（周边街区的主要建筑形式）是一样的，整个建筑表皮清晰地表现了一系列错列的、孔洞式的窗户。表皮的“包装纸”概念以及砖的充满活力的应用给建筑一种整体一致感，开窗和单元面板的形式创造了一种动感的视

7、觉印象，从而使这个表皮更具现代性。| 5图5从Muulbeerryy Sttreeet向北北看的效效果图，表表现建筑筑的砖表表皮和混混凝土内内核设计在两个个不同的的尺度同同时发展展。在小小尺度上上，独立立的砖突突出它周周围的砖砖的长度度不能超超过0.75英英寸（约约1.99 cmm）。同同时，在在较大尺尺度上，确确保面板板的布置置与柱网网、层高高和开窗窗相协调调同样重重要。在在使用不不同的实实体和数数字设计计模型的的基础上上，SHHoP通通过从细细节到整整体砖的的布置过过程以及及从整体体到细节节的表皮皮设计过过程将整整个设计计深化。| 68图6砖立面面的一顺顺一丁砌砌（砖）法法图图7表皮电电脑

8、模型型，表现现窗户位位置、面面板设计计与建筑筑结构的的协调图图8通过面面板控制制每块砖砖布置的的参数化化模型建筑师将建建筑表皮皮理解为为一种分分层的过过程而不不是理解解为一种种独立、先先入为主主的形式式，他们们在知道道建筑的的确定形形态之前前就开始始了表皮皮的参数数化数字字建模。参参数化模模型特别别有助于于在给定定参数限限制而不不是固定定形态的的条件下下，进行行可能的的构件与与制造技技术的探探索。如如此一来来，在得得知所有有参数都都已被考考虑并且且没有被被抑制可可能性的的条件下下，限制制条件可可以明确确，设计计过程可可以得到到发展。反馈循环与与测试在290 Mullberrry Strreet

9、t项目发发展各阶阶段，各各种软件件构建的的反馈循循环测试试确定了了技术与与审美方方面的参参数的设设定。建建筑师以以开放平平台、多多设备的的方式为为设计的的每个部部分使用用了最好好的工具具。分开开的数字字建模在在质量控控制中起起到了关关键作用用，每一一个模型型都可被被用来复复查项目目的数据据和形态态。| 9图9-2990 MMulbberrry SStreeet反反馈设计计程序图图，表现现了每个个尺度的的操作是是如何互互相促进进的这些软件使使得设计计者可以以快速建建立简单单的规则则进行测测试并及及时更改改。这个个平台既既清晰又又精确，而而且足够够开放，可可以支持持一个不不断变化化的方案案。这个项

10、目是是SHooP事务务所第一一个测试试并使用用建筑信信息模型型（BIIM）平平台的项项目。BBIM是是一种软软件技术术，它建建立的数数字模型型包含了了构件数数量与性性质等相相关的信信息，并并且能够够自动将将任一模模型视图图内的变变化与模模型的其其他部分分相关联联。Reevitt是一种种可以将将各个部部分信息息进行参参数化协协调的BBIM软软件。SSHoPP使用Reevitt软件，根根据其他他各种软软件产生生的面板板数据制制作相关关图纸和和文件。对话砖面板的材材料和制制造对于于建筑表表皮设计计的影响响是整体体性的，它它们从一一开始就就是主导导因素。因因此，SSHoPP尽可能能早地引引进了制制造商

11、和和建造表表皮的承承包人来来进行制制造技术术的研究究，并且且取得了了面板内内和面板板间所需需的施工工容差。表表皮面板板制造的的关键在在于制作作每块面面板时水水泥衬里里被浇铸铸时用来来支撑砖砖块的衬衬板。这这个衬板板是一种种可伸展的橡胶胶，是与与制造商商Sarramaac合作作、按照照SHooP的设设计制成成的。| 10014图10CNNC （计计算机数数字控制制）制造造的主要要的正片片，以此此制造橡橡胶衬板板图11浇注注用来制制作每个个表皮单单元面板板的橡胶胶衬板图12一个个橡胶衬衬板单元元，将每每块砖安安放到位位来制造造面板图13将砖砖放置在在橡胶衬衬板中：砖的背背面被固固定，与与水泥层层形

12、成机机械连接接图14一块块正在制制作的由由模板固固定的面面板，砖砖在衬板板中，上上面是加加固钢筋筋，还没没有浇注注水泥由于制造原原料的高高成本，SHoP做了围护系统中每个面板都由同样的最小的正片产生的设计。| 15图15图示示表示出出由同一一个正片片产生的的各种类类型的面面板：由由于正片片制造很很昂贵，设设计的一一个主要要目标是是用一个个正片制制造出所所有需要要的面板板类型最大限度地地使用这这种单元元片改变变了建筑筑表皮每每个细节节的决定定方式，包包括面板板到面板板、窗户户单元到到面板、砖砖到混凝凝土以及及面板到到钢结构构的细节节。关于于建造过过程的精精确测试试及研究究开发主主要集中中于衬板板

13、上。每每块砖的的位置、它它与周围围砖的关关系以及及灰浆接接缝的形形式都通通过这一一元件进进行控制制，所以以说衬板板的精确确制造至至关重要要。价值与经济济在290 Mullberrry Strreett的设计计发展过过程中，一一种简单单形式的的独创逻逻辑逐步步形成。建建筑设计计通过加加入价值值参数实实现了很很强的经经济性。这这个项目目不只是是将数字字技术作作为一种种工具应应用，而而且体现现了建筑筑师对于于电脑软软件的综综合使用用，这使使兼具技技术性和和美观性性的设计计成为可可能，并并产生了了既经济济又美观观的作品品。一个建筑的的表皮、结结构及其其辅助设设施在基基地上的的整合经经常是建建筑建造造过程中中最复杂杂的部分分，也是是在建筑筑周期中中最可能能失败的的地方。这这个项目目以及其其他项目目中BIIM真正正的优势势在于将将设计与与施工团团队在设设计初期期阶段就就结合在在一起。将将建筑全全周期各各部分用用数字技技术虚拟拟地综合合起来，这这使得问问题在建建造之前前就得到到解决，而而不是等等问题出出现后再再解决，同同时可以以最大限限度地提提高建筑筑的可能能性并使使其价值值最大化化。摘自建筑筑表皮设设计要点点指南购买链接： HYPERLINK /item.htm?spm=a1z1