¬аше окно в мир —јѕ–
 
Ќовости —татьи јвторы —обыти€ ¬акансии Ёнциклопеди€ –екламодател€м
—татьи

12 декабр€ 2017

јрхитектурна€ проработка и параметрическое моделирование при проектировании ћузе€ искусства и науки в —ингапуре

¬ладимир “алапов

“алапов 160

Ќасто€ща€ публикаци€ Ц четверта€ из Ђсингапурскогої цикла автора. — предыдущей можно познакомитьс€ здесь. —егодн€шн€€ стать€ посв€щена еще одному из знаковых BIM-объектов —ингапура, ставшему его визитной карточкой, Ц ћузею искусства и науки (ArtSciense Museum), вход€щему в комплекс зданий ћарина Ѕэй —эндс, но занимающему там особое положение.

—ингапур 2017 4 “алапов

–ис. 1. «дание ћузе€ стоит как бы отдельно, но органично дополн€ет комплекс ћарина Ѕэй —эндс

 ратка€ информаци€ о ћузее искусства и науки

Ёто здание замышл€лось как музейно-выставочный павильон (комплекс помещений) с посто€нными и смен€емыми экспозици€ми, а также возможностью проводить общественные меропри€ти€. ¬ нем находитс€ несколько посто€нных экспозиций, остальные залы предоставл€ютс€ под временные выставки и массовые меропри€ти€, которые в одном только комплексе ћарина Ѕэй —эндс проход€т посто€нно в виде международных конференций разной тематики. ћузей ставит своей главной задачей изучение роли творческого процесса в науке и искусстве и его вли€ни€ на сознание общества. Ќасколько это удаетс€, пока сказать сложно, но как место, привлекающее туристов, он работает отлично.
—ингапур 2017 4 “алапов

–ис. 2. јрхитектурное произведение ћоше —афди, напоминающее по форме цветок лотоса, называют еще Ђприветственной ладонью —ингапураї

«дание ћузе€ имеет 21 выставочное помещение на двух уровн€х и опираетс€ на дес€ть наклонных колонн, смыкающихс€ карнизоподобным кольцом. Ѕлагодар€ такому конструктивному решению и открытому водоему на нулевой отметке с внешней стороны сооружени€ создаетс€ ощущение, что здание (высотой 60 метров над землей и 11 метров под землей) парит в воздухе. ¬нешн€€ сторона здани€ покрыта армированным полимером, вз€тым из судостроительной промышленности, и это усиливает впечатление монолитности конструкции. ѕриведем еще одну весьма показательную цифру Ц на каркас здани€ ушло 4912 тонн стали.
—ингапур 2017 4 “алапов

–ис. 3. ¬ тени Ђбелого цветка лотосаї создана весьма комфортна€ пешеходна€ зона

ѕресна€ вода Ц один из важнейших и дорогих расходных материалов в —ингапуре. ѕоэтому чашеобразна€ крыша здани€ собирает дождевую воду, котора€ через воронку в центре попадает в специальный резервуар и используетс€ затем в системах жизнеобеспечени€ здани€.
—ингапур 2017 4 “алапов

–ис. 4. ÷ентральную часть самого нижнего уровн€ ћузе€ имеет бассейн, также наполн€емый собранной дождевой водой

Ћепестки цветка лотоса на жаргоне проектировщиков назывались Ђпальцамиї.  аждый такой Ђпалецї содержит индивидуально разработанное галерейное помещение, а на кончиках Ђпальцевї располагаютс€ Ђфонариї дл€ естественного освещени€ внутреннего изогнутого пространства.
—ингапур 2017 4 “алапов

–ис. 5. –азличные этапы строительства здани€ музе€. ’орошо просматриваютс€ фонари и воронка дл€ сбора воды

”частие проекта ћузе€ искусства и науки в конкурсе Be Inspired 2011

¬ 2011 году конкурс Bentley Be Inspired, как и предыдущий, проходил в јмстердаме. » снова среди финалистов оказалась британска€ компани€ Arup с проектом ћузе€ искусства и науки в —ингапуре, выполненным средствами информационного моделировани€. –абота была представлена в номинации Ђ»нновации в порождающем дизайнеї (Generative Design), поскольку этот раздел моделировани€ €вилс€ основополагающим дл€ итоговой модели и успешного выполнени€ всего проекта, причем в кратчайшие сроки.
—ингапур 2017 4 “алапов

–ис. 6. —лева Ц начало обшивки каркаса здани€, справа Ц выступление представител€ компании Arup на конкурсе Be Inspired в јмстердаме

јвтору этих строк посчастливилось быть на указанном меропри€тии и даже присутствовать на конкурсном докладе компании Arup по ћузею в —ингапуре. ќднако внутреннее освещение зала не позволило мне тогда сделать качественные снимки, поэтому € с удовольствием воспользовалс€ информацией, любезно предоставленной организаторами конкурса Be Inspired 2011, чтобы подробно проиллюстрировать это очень интересное выступление.

јрхитектурна€ проработка идеи

Ќачнем с того, что в процессе работы над проектом, вернее, в процессе информационного моделировани€ несущего стального каркаса будущего здани€, использовалось разное программное обеспечение, причем не только компании Bentley.
—ингапур 2017 4 “алапов

–ис. 7. ќбща€ схема взаимодействи€ программ при моделировании несущего каркаса здани€ ћузе€ искусства и науки

Ёскизна€ проработка геометрической формы здани€ и основных концептуальных решений проводилась специалистами компании Moshe Safdie Associates (MSA), то есть тем же коллективом, который разрабатывал весь комплекс ћарина Ѕэй —эндс.

¬се дес€ть Ђпальцевї здани€ при всей их внешней сложности на самом деле идейно были весьма просты, поскольку их поверхность описывалась сферами или приплюснутыми сфероидами, то есть форма каждого пальца описывалась несколькими радиусами. Ёто весьма разумное концептуальное решение архитекторов в дальнейшем существенно упрощало и ускор€ло создание трехмерной модели объекта.

—ингапур 2017 4 “алапов

ќднако другое решение тех же архитекторов, а именно выбранный ими образ цветка лотоса, делало здание €вно асимметричным и увеличивало объем работы при проектировании строительных конструкций. — другой стороны, именно в этом и про€вл€етс€ профессионализм конструкторов Ц самую неверо€тную архитектурную идею воплотить в реальное здание, а профессионализм архитекторов Ц в формировании осуществимых идей. ѕри этом обе компании, и Arup, и MSA, видели решение своих проблем в использовании технологии информационного моделировани€.
—ингапур 2017 4 “алапов

–ис. 9. Ёскизное решение конструктивной схемы здани€ и его внешн€€ форма, смоделированна€ в программе Rhino

ќднако сложность формы здани€ была при работе с ним не единственной проблемой.  ак всегда, здесь по€вл€лось еще и ограничение по времени: специалисты компании Arup, приступившие к следующей стадии работы, должны были за четыре мес€ца детально разработать и представить на конкурс модель несущего каркаса здани€, а еще через три мес€ца выдать подр€дчикам точную документацию на изготовление стальных конструкций. «абега€ вперед, скажем, что все эти задачи были успешно решены, причем, по мнению специалистов Arup, на изготовление документации ушло времени в два раза меньше, чем при использовании традиционных способов, но точность при этом была стопроцентной.

ѕараметрическое моделирование

¬ысока€ сложность геометрии здани€ сразу привела его создателей к пониманию необходимости разработки многопараметрической модели стального несущего каркаса, котора€ бы затем могла гибко реагировать на многочисленные проектные изменени€. ¬ качестве основного инструмента дл€ построени€ схематической основы этого каркаса использовалась программа Bentley Generative Components.
—ингапур 2017 4 “алапов

–ис. 10. —лева: модель Ђпальцаї в осевых лини€х, выполненна€ в Generative Components; справа: еЄ дальнейшее развитие в программе Bentley Structural

ѕостроенна€ в Generative Components схематическа€ (в осевых лини€х) модель позвол€ла не только эффективно работать по совершенствованию геометрии здани€, но и Ђтиражироватьї полученные решени€ на сходные элементы (например, другие Ђпальцыї), а также провер€ть все варианты формы конструктивными расчетами, проводимыми по этой самой модели. ƒл€ общих расчетов несущего каркаса здани€ специалистами Arup использовалась программа собственной разработки.
—ингапур 2017 4 “алапов

–ис. 11. —лева: многопараметрическа€ модель каркаса здани€, выполненна€ в Generative Components; справа: модель дл€ проведени€ конструктивного расчета

ѕосле проведени€ всех необходимых расчетов и подбора сечений металлоконструкций окончательна€ схематическа€ модель передавалась в программу Bentley Structural дл€ построени€ уже полноценной модели несущего каркаса здани€ с точным указанием всех используемых конструкций.
—ингапур 2017 4 “алапов

–ис. 12. ќкончательна€ модель несущего каркаса здани€

ѕо этой модели затем в Bentley Structural прорабатывались узловые соединени€ конструкций и с помощью средств MicroStation выдавалась необходима€ чертежна€ документаци€.
—ингапур 2017 4 “алапов

–ис. 13. —лева: соединени€ у основани€ конструктивных элементов; справа: фрагмент соединени€ основной конструкции с основанием Ђпальцаї

—ингапур 2017 4 “алапов

–ис. 14.  онкурсна€ документаци€: один из разрезов несущего каркаса здани€, оформленный в виде чертежа

ƒл€ формировани€ задани€ на производство стальных конструкций была задействована программа Tekla Structure, имевша€ хороший выход на станки с „ѕ”. ѕоскольку эффективна€ передача модельных данных между используемыми программами в период реализации проекта отсутствовала, в Tekla Structure пришлось практически перемоделировать несущий каркас здани€, использу€ модель из Bentley Structural в качестве трехмерной подложки дл€ проверки результатов работы.

¬ итоге, в услови€х реалий 2006 Ц 2010 годов по существовавшему тогда программному обеспечению моделирование каркаса здани€ ћузе€ искусства и науки проводилось в два этапа:

  1. Ёскизна€ модель дл€ конкурса (определение и анализ геометрии, расчет конструкций, оформление конкурсной документации). —рок выполнени€ Ц 4 мес€ца.
  2. ћоделирование дл€ производства (задание на производство после окончательного утверждени€ всех конструкций). —рок выполнени€ Ц 3 мес€ца.
Ёто впечатл€ет, особенно если учесть, что использовались программы дес€тилетней давности, по нынешним меркам Ц устаревшие!  стати, все упоминавшиес€ здесь программы компании Bentley в более совершенном виде сейчас вход€т в единый BIM-пакет Bentley AECOsim Building Designer.
—ингапур 2017 4 “алапов

–ис. 15. «дание ћузе€ искусства и науки в составе комплекса ћарина Ѕэй —эндс Ц реальна€ демонстраци€ практически неограниченных возможностей металлических конструкций в сочетании с информационным моделированием

P.S.  то же стал победителем конкурса Be Inspired 2011?

ѕредставленный нами инновационный проект ћузе€ искусства и науки в —ингапуре был финалистом конкурса Be Inspired в јмстердаме (что €вл€етс€ очень высоким достижением), но не стал там лучшим. “ак что осталась интрига: кому же тогда авторитетнейшее международное жюри присудило пальму первенства?

ѕобедителем конкурса Bentley Be Inspired 2011 в номинации Ђ»нновации в порождающем дизайнеї стали американска€ компани€ HOK и британска€ PLP Architects с совместным проектом здани€ »нститута медико-биологических исследований имени ‘рэнсиса  рика в Ћондоне. ƒумаю, этот проект также очень интересен и заслуживает отдельного рассказа, но дл€ этого придетс€ сначала съездить в Ћондон.

—ингапур 2017 4 “алапов

–ис. 16. «дание института ‘рэнсиса  рика в Ћондоне, ставшее знаковым уже дл€ британского BIM, было введено в эксплуатацию в 2016 году

“ретьим финалистом конкурса Bentley Be Inspired 2011 года в номинации Ђ»нновации в порождающем дизайнеї была американска€ архитектурна€ мастерска€ Tvsdesign с проектом культурного центра Music City Center в Ќашвилле, —Ўј.
—ингапур 2017 4 “алапов

–ис. 17. «дание Music City Center в Ќашвилле было введено в эксплуатацию в 2013 году и сразу стало одной из достопримечательностей штата “еннесси


„итайте также:


’арлан Ѕрамм
—аша  ротти
ѕроект ЂЌародное —јѕ–-интервьюї

¬сЄ о насто€щем и будущем Revit

¬ам ответ€т продакт-менеджеры Autodesk

¬акансии:

јктуальное обсуждение

RSS-лента комментариев

ƒавид Ћевин
ƒавид Ћевин
ќт редактора: “ранзистор Ђ2017 -> 2018ї
ѕроект ЂЌародное —јѕ–-интервьюї

—лучайна€ стать€:

T-FLEX DOCs 15.  онфигураци€ PDM — ¬алерий —тепаненко (22 €нвар€ 2018)
isicad Top 10

—амые попул€рные материалы

   ‘орумы isicad:

isicad-2010 isicad-2008
isicad-2006 isicad-2004

ќ проекте

ѕриглашаем публиковать на сайте isicad.ru новости и пресс-релизы о новых решени€х и продуктах, о проводимых меропри€ти€х и другую информацию. јдрес дл€ корреспонденции - info@isicad.ru

ѕроект isicad нацелен на

  • укрепление контактов между разработчиками, поставщиками и потребител€ми промышленных решений в област€х PLM и ERP...
ѕодробнее

»нформаци€ дл€ рекламодателей


¬се права защищены. © 2004-2018 √руппа компаний «Ћ≈ƒј—»

ѕерепечатка материалов сайта допускаетс€ с согласи€ редакции, ссылка на isicad.ru об€зательна.
¬ы можете обратитьс€ к нам по адресу info@isicad.ru.