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以往幕墻隨風(fēng)動(dòng)，就算是動(dòng)態(tài)建筑啦!
今天，要建筑整體動(dòng)，才是真的“動(dòng)”!
據(jù)中國(guó)幕墻網(wǎng)ALwindoor.com了解到：在此之前——迪拜達(dá)·芬奇旋轉(zhuǎn)塔(整體可動(dòng))、上海復(fù)星藝術(shù)中心(幕墻可動(dòng))等動(dòng)態(tài)建筑，嘗試著展現(xiàn)技術(shù)與藝術(shù)的結(jié)合。
Dynamic Tower 效果圖(圖源：Archdaily)
迪拜，是人類建筑史上最“瘋狂”的試驗(yàn)場(chǎng)之一，由Dynamic Architecture建筑事務(wù)所的建筑師Davis Fisher設(shè)計(jì)的達(dá)·芬奇旋轉(zhuǎn)塔(Dynamic Tower)，是全球首個(gè)可以旋轉(zhuǎn)的摩天大樓。
Squall Tower效果圖(圖源：Dezeen)
迪拜還有腦洞更大的設(shè)想，來(lái)自土耳其的建筑師Hayri Atak在迪拜設(shè)計(jì)了一座叫作Squall Tower的大樓，它可以自己旋轉(zhuǎn)，如同科幻片中的場(chǎng)景，再次顛覆了我們對(duì)建筑的傳統(tǒng)想象。
上海復(fù)星藝術(shù)中心(圖源：上海復(fù)興藝術(shù)中心)
位于上海黃浦江邊的上海復(fù)興藝術(shù)中心，由英國(guó)鬼才設(shè)計(jì)師托馬斯·赫斯維克(Thomas Heatherwick)設(shè)計(jì)，用幕簾結(jié)構(gòu)將建筑的外立面包圍起來(lái)。這些幕簾是可以移動(dòng)的，于是原本冰冷的建筑變成了一曲音樂(lè)，成為一座“會(huì)跳舞的大樓”。
國(guó)內(nèi)首個(gè)“整體可動(dòng)”建筑上線，
主體能開花，幕墻會(huì)跳舞……
太美了!
最近，長(zhǎng)沙湘江畔新添的一處城市會(huì)客廳——湘江之眼，這座由綠城中國(guó)投資興建的項(xiàng)目剛一完工，就上了熱搜!這是國(guó)內(nèi)首個(gè)整體可動(dòng)建筑，遠(yuǎn)遠(yuǎn)看去，一朵蓮花緩緩開放，好美啊!
動(dòng)態(tài)建筑打破傳統(tǒng)，探索幕墻更多可能性!如今，越來(lái)越多的建筑師提出了“動(dòng)力建筑”的概念，這類建筑打破了傳統(tǒng)意義上建筑與場(chǎng)地、場(chǎng)地與城市之間的關(guān)系，探索了建筑的更多可能性，讓城市風(fēng)景變得更加生動(dòng)。
“湘江之眼”，作為國(guó)內(nèi)首個(gè)整體可動(dòng)的動(dòng)態(tài)建筑，由line+建筑事務(wù)所聯(lián)合創(chuàng)始人、主持建筑師朱培棟率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，攜手大界智造，研發(fā)并落地。
項(xiàng)目以多學(xué)科整合、適應(yīng)性動(dòng)態(tài)變化的嘗試，探索了新技術(shù)對(duì)建筑邊界的拓展，也為未來(lái)的多元空間使用場(chǎng)景提供了新的可能。
響應(yīng)場(chǎng)地條件，探索技術(shù)邊界
空間生產(chǎn)方式的新嘗試
“湘江之眼”位于長(zhǎng)沙湘江畔，作為城市會(huì)客廳，兼具城市觀景和區(qū)域地標(biāo)的雙重屬性。
△ 區(qū)位圖
由于場(chǎng)地受到沿江岸植被遮擋等限制，需達(dá)到足夠高度以滿足觀景和地標(biāo)兩大訴求。
但若一味抬高，也存在遮擋周圍建筑視線，損害江景社區(qū)商業(yè)價(jià)值的問(wèn)題。另一方面，內(nèi)部空間需適應(yīng)業(yè)主對(duì)不同場(chǎng)合下的場(chǎng)景切換，對(duì)私密性與開放性有多變的特定要求。
一系列看似相互矛盾的限定條件，在梳理之后的破題切口，均指向了動(dòng)態(tài)可變的場(chǎng)景訴求。
△ 視線分析
隨著時(shí)代更迭，空間用途的不確定性有增無(wú)減，在“環(huán)境-需求-空間-技術(shù)”的單向路徑被不斷突破的當(dāng)下，動(dòng)態(tài)建筑有機(jī)會(huì)成為某種突破口。
在本項(xiàng)目中，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)試圖針對(duì)不同的活動(dòng)或事件所需要的不同的空間狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)回應(yīng)，從而構(gòu)成“人-活動(dòng)/事件-建筑-環(huán)境”的交互結(jié)構(gòu)。
設(shè)計(jì)在提煉了項(xiàng)目一系列的內(nèi)外訴求后，以空間的標(biāo)高動(dòng)態(tài)調(diào)整和表皮的透明性/私密性變化為目標(biāo)，通過(guò)主體空間升降、外表皮開合為切入的應(yīng)對(duì)手段，靈活可變地應(yīng)對(duì)周邊環(huán)境、空間需求，創(chuàng)造建筑結(jié)構(gòu)、景觀界面、空間體驗(yàn)的多維度融合。
近年來(lái)，新技術(shù)在諸多行業(yè)均引發(fā)了變革性進(jìn)展，但在建筑領(lǐng)域仍少有突破，部分已有的嘗試仍局限于建筑幕墻外表皮的局部可變或開啟，抑或是專注于室內(nèi)局部空間墻體或設(shè)施的延展與變化。
然而，伴隨技術(shù)的革新與設(shè)計(jì)的探索，未來(lái)的建筑將不再僅僅是靜態(tài)的展示，而是能夠成為主動(dòng)響應(yīng)環(huán)境變化、滿足人類多樣化需求的動(dòng)態(tài)有機(jī)空間。
綻放姿態(tài)
動(dòng)態(tài)可變的空間形式
△ 此動(dòng)態(tài)效果為加速模式，單次升/降時(shí)間約為35秒
攝影：行知影像-李逸
建筑的整體概念，即通過(guò)主體空間的升降分別對(duì)應(yīng)觀景/會(huì)談兩種活動(dòng)和展示/隱匿兩種建筑形態(tài)。
在單體層面，它是集成型的可響應(yīng)系統(tǒng)，通過(guò)工業(yè)裝置的設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)首先確認(rèn)了建筑整體將由主體空間和可動(dòng)機(jī)械裝置構(gòu)成，并根據(jù)垂直方向上位移來(lái)改變主體空間與東側(cè)建筑不同樓層的連接關(guān)系，完成兩種流線的切換。
△ 從閉合到綻放升起的狀態(tài)
△ 降落及升起的剖面關(guān)系
△ 觀江隧道：閉合狀態(tài)時(shí)的出入口
△ 閉合狀態(tài)時(shí)的屋頂連廊
△ 屋頂連廊：綻放升起狀態(tài)時(shí)的出入口
在“開放展示”與“收攏閉合”兩個(gè)動(dòng)態(tài)指令下——觀光廳從廊道向上抬升至屋面層，可開合表皮向外展開，室內(nèi)形成直面湘江的通透觀景視野;反之，可開合表皮隨觀光廳的下降而收攏形成私密空間。
整體形如花朵綻放的動(dòng)態(tài)過(guò)程，“湘江之眼”的空間形式也由此初具雛形。
△ 動(dòng)態(tài)展開示意圖
△從閉合到綻放升起的室內(nèi)狀態(tài)
△ 閉合狀態(tài)
△ 綻放升起狀態(tài)
在形態(tài)深化階段，我們希望在模塊化設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化組件的建筑裝置化路徑中尋求具有普遍辨識(shí)度的形態(tài)意象，以此加強(qiáng)與城市公眾的共鳴與互動(dòng)。
可開合外表皮在可操作范圍內(nèi)劃分為九塊，并根據(jù)“花瓣”重合度、開合角度計(jì)算優(yōu)化得出外層四片(7m*5m)+內(nèi)層五片(6m*6m)的組合方式，并修飾為倒圓角六邊形，以低透明度ETFE膜作為主材。
△結(jié)構(gòu)爆炸圖
中心主體觀光廳在倒圓臺(tái)的基礎(chǔ)形上演化而來(lái)，回應(yīng)花蕊簇?fù)硐碌纳鷦?dòng)空間效果，通體環(huán)繞雙曲面玻璃。
技術(shù)復(fù)合
載荷系統(tǒng)和機(jī)械技術(shù)
復(fù)雜的載荷系統(tǒng)與可靠的機(jī)械技術(shù)，確保了建筑的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)效果。
鋼結(jié)構(gòu)+玻璃幕墻+MEP一體化的載荷系統(tǒng)，以保證內(nèi)部空間純粹性，視覺(jué)通透性。
主體采用剛性（詞條“剛性”由行業(yè)大百科提供）大底盤，頂部依折面造型布置頂梁，沿四周設(shè)置平面桁架。為爭(zhēng)取盡可能的純凈空間與通透效果，立柱與玻璃幕墻龍骨一體化處理，共同形成立柱系統(tǒng)，并將消防、排水、空調(diào)等設(shè)備構(gòu)件整合進(jìn)立柱系統(tǒng)，選取應(yīng)力（詞條“應(yīng)力”由行業(yè)大百科提供）較小的位置開孔走管線。
屋蓋系統(tǒng)通過(guò)區(qū)域劃分，為開窗、排煙消防、通風(fēng)等提供基礎(chǔ)。
為了滿足日常高頻使用需求，保障機(jī)械系統(tǒng)的可靠性（詞條“可靠性”由行業(yè)大百科提供），動(dòng)態(tài)升降的機(jī)械技術(shù)采用“液壓剪刀撐+柔性柱”系統(tǒng)，從而全面達(dá)到平穩(wěn)、舒適、安全、可維護(hù)等綜合因素。
△ 柔性柱工作狀態(tài) ©大界智造
開合表皮系統(tǒng)中的每片花瓣通過(guò)雙曲造型鋼（詞條“型鋼”由行業(yè)大百科提供）架連接底部液壓桿，錯(cuò)層穿插的布置形式實(shí)現(xiàn)有序開合。
表皮的動(dòng)態(tài)效果由智能聯(lián)動(dòng)的“電機(jī)+減速器+大回轉(zhuǎn)盤”系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，在不同的使用場(chǎng)景下，通過(guò)角度和速度的程序設(shè)定，可實(shí)現(xiàn)花瓣不同層次的開放狀態(tài)，從而切換建筑的使用場(chǎng)景，并動(dòng)態(tài)回應(yīng)周邊在建的辦公和居住單元的觀景價(jià)值需求，避免長(zhǎng)時(shí)間遮擋其視覺(jué)通廊。
△ 連接節(jié)點(diǎn)
交互智造
交互式的數(shù)字設(shè)計(jì)和智能建造
在“湘江之眼”的實(shí)踐中，多學(xué)科的知識(shí)交互，使傳統(tǒng)建造“需求-設(shè)計(jì)-圖紙-施工”的單向路徑轉(zhuǎn)化為一種螺旋前進(jìn)的交互式工作方式。
在設(shè)計(jì)深化與生產(chǎn)建造階段，line+與大界智造通力合作，實(shí)現(xiàn)全流程數(shù)字化設(shè)計(jì)優(yōu)化、智能工廠構(gòu)件生產(chǎn)、裝配式建造安裝，使項(xiàng)目從設(shè)計(jì)到落地的全生命周期均高效精準(zhǔn)可控。
△ line+與大界的工作框架關(guān)系
數(shù)字技術(shù)與優(yōu)化算法：從Rhino到Revit，結(jié)合大界自研發(fā)工業(yè)軟件RoBIM深度介入，結(jié)合預(yù)裝配工藝對(duì)所有的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行模型安裝仿真。
同時(shí)，對(duì)鋼材（詞條“鋼材”由行業(yè)大百科提供）進(jìn)行空間切割、開孔、標(biāo)定裝配對(duì)接定位，把施工環(huán)節(jié)的細(xì)節(jié)納入整體設(shè)計(jì)及加工的數(shù)據(jù)中，減少誤差，提高效率。
△ 數(shù)字技術(shù)與優(yōu)化算法©大界智造
建筑部品生產(chǎn)信息模型：對(duì)設(shè)計(jì)端BIM模型進(jìn)行精度深化，細(xì)致到每個(gè)系統(tǒng)的每個(gè)構(gòu)件，達(dá)到LOD400的精度標(biāo)準(zhǔn)。
這一模型成果可直接對(duì)接構(gòu)件生產(chǎn)工廠，支持構(gòu)件的運(yùn)輸、裝卸、堆場(chǎng)、吊裝、安裝等全過(guò)程的模擬，提高工程項(xiàng)目管理的精細(xì)度達(dá)到工業(yè)化建造的層面。
△ 建筑生產(chǎn)信息模型©大界智造
智能柔性化生產(chǎn)：在建造生產(chǎn)階段，通過(guò)RoBIM平臺(tái)整合所有模型信息，實(shí)現(xiàn)不同智能加工設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交互，自動(dòng)化數(shù)控生產(chǎn)流程。
包括使用7 軸機(jī)械臂，在工廠進(jìn)行構(gòu)件焊接，并同步完成預(yù)裝配搭建。
△ 智能柔性化生產(chǎn)©大界智造
虛擬施工仿真：預(yù)組裝過(guò)后，結(jié)合運(yùn)輸條件，分拆成若干大型構(gòu)件裝車，抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)快速吊裝作業(yè)，實(shí)現(xiàn)定制化建筑的工業(yè)化制造。
并利用機(jī)械裝置與鋼結(jié)構(gòu)同步施工的虛擬仿真計(jì)劃，優(yōu)化施工順序，保證工期
△ 虛擬施工仿真©大界智造
△ 施工模擬©大界智造
結(jié)語(yǔ)
“建筑是凝固的音樂(lè)”，建筑傳統(tǒng)的建造方式和支撐結(jié)構(gòu)決定了其靜態(tài)屬性。
“湘江之眼”以工業(yè)裝置的設(shè)計(jì)與建造路徑打造全新的體驗(yàn)型城市公共空間，在數(shù)字化模型、仿真技術(shù)、智能建造等新技術(shù)支撐下，嘗試突破傳統(tǒng)建筑的維度限制，為整體性的動(dòng)態(tài)建筑創(chuàng)造了可行性樣本——空間不再是凝固的，它也可以是流動(dòng)而變化的。
而另一方面，人工智能等新技術(shù)的流行與新型建筑工業(yè)化的發(fā)展趨勢(shì)，正在逐漸改變建筑師和建造者之間的傳統(tǒng)生態(tài)鏈條關(guān)系。
設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)希望借由這一都市小品的建筑技術(shù)探索，以全新的建筑生產(chǎn)力賦能城市環(huán)境和快速演化中的不確定性，并以此來(lái)回應(yīng)正在悄然變革的時(shí)代。
技術(shù)圖紙
△ “花蕊”觀光廳平面
△ “花蕊”觀光廳立面
△ “花蕊”觀光廳剖面
項(xiàng)目名稱：長(zhǎng)沙“湘江之眼”
設(shè)計(jì)單位：line+建筑事務(wù)所
主持建筑師/項(xiàng)目主創(chuàng)：朱培棟
設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)：李彬淼、卞千、段夏婧、徐子峰、張道正
業(yè)主：綠城中國(guó)
智能化建造：上海大界機(jī)器人科技有限公司
項(xiàng)目位置：湖南，長(zhǎng)沙
建筑面積：78m²
設(shè)計(jì)周期：2021年7月-2022年1月
建設(shè)周期：2022年2月-2022年7月
結(jié)構(gòu)：鋼結(jié)構(gòu)
材料：EFFE膜、曲面玻璃
攝影：行知影像-李逸
