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预制混凝土案例:美国萨福克大学

预制混凝土案例:美国萨福克大学

打印 0条评论来源:DOTT犀点建设科技(id:DOTT-01)

位于美国波士顿市中心的萨福克大学(Suffolk University)新学术大楼是一栋非常漂亮的现代化教育建筑。为了在波士顿竞争激烈的高等教育领域脱颖而出其,具有特色视觉效果的外立面是著名建筑设计公司NBBJ在概念设计阶段后就提出通过预制混凝土方案来完成的。尽管项目当时正在经历美国上一次经济衰退,预算一削再削,建筑师们还是通过预制构件成功地展现出了一座“艺术品”。



那么整个流程是如何实现的?建筑师们又在项目中扮演了什么样的角色呢?


01 首先,建筑师们使用Revit和Rhino对数十个初步设计的预制面板方案进行参数化设计与建模,通过项目团队选择,留下一些选项进行进一步深化设计。



02 将最终选择的面板设计方案制造1/4尺寸模型,然后将其放置在各种照明条件下进行测试并优化。



03 面板设计优化完成后,木工根据建筑师提供的图纸为混凝土构件建造了木制模板。与此同时,根据构件最终的尺寸与构造确定结构连接细节,在图纸中详细展示,以便于主体结构施工时更好的设置预埋件。随后预制构件供应商通过异地制造,预制面板构件可以更快,更安全地组装,并且成本更低。



04 预制面板被安排在夜班吊装,避免干扰其他施工活动进度。



05 每个面板只有12.7到17.78厘米厚,且带有倒三角图案,可投射出不断变化的阴影。



06 建成后带来了强制透视的错视效果,全天候的为人们带来视觉深度和吸引力。



在初步了解流程之后,我们将视线转移到项目本身:



项目概况

项目名称:Suffolk University Classroom - 20 Somerset Street Campus

项目地点:美国马萨诸塞州波士顿

项目成本:六千八百万美元

项目规模:10219.3平方米/地下两层地上八层


项目团队

业主:Suffolk University

建筑设计:NBBJ

结构设计:Lemessurier Inc.

总承包商:Suffolk Construction Co.

预制构件供应商:Precast Specialties Corp.


项目总览


当萨福克大学的管理者们将校园从原来的Beacon Hill基地转移到波士顿市中心的过程中,他们希望做的不仅仅是提供一个基本的学习设施。他们的目标是创建一个拥有最先进的教室和科学实验室的旗舰教学楼。为了突出这一形象,设计师们选择了四种纹理的建筑预制混凝土板,在整个建筑的外立面营造出一种移动的立体效果。



这座耗资6800万美元的大楼设有通用和科学类的教室和实验室空间,一个可适应大学功能的充满灯光的食堂,以及室内外集会空间。该建筑已经获得了LEED银级认证。


NBBJ对于该建筑的设计最初是在08年经济大衰退之前进行的,外观采用了铝板和幕墙相结合的高科技外观。但随着经济下滑,项目的预算也随之减少。建筑设计师们需要一个更经济的解决方案去满足大学原先的设计目标。经过考虑之后,NBBJ选择了预制混凝土的解决方案,其材料成本与施工成本都相对较低。


项目能够节省成本的一个关键部分来自于能够在波士顿漫长寒冷的冬季进行安装。预制面板的安装被安排在夜晚的轮班,使施工人员能够在白天使用起重机来搬运其他材料。



总承包商Suffolk Construction负责了安装的工作。他们表示这个项目位于城市的中心地带,是一个活动空间有限的城市空间,但负责安装的人员在协调面板的运输和吊装做得很好,所以过程很顺利。而且预制构件的制造工厂离项目工地只有20分钟左右的路程,极大地方便了构件的运输。


预制混凝土还使项目在与附近的建筑融合在一起的同时,使其具有了美学上的多样性。该地区有许多中世纪的建筑都是用预制混凝土包覆的,但其中许多建筑的外观较为普通,建筑设计师认为他们可以用同样的材料来创造出与众不同的东西,使其脱颖而出。NBBJ在设计过程中把它作为一个设计挑战,并做出了富有创意的效果。



大约四分之三的外立面由预制混凝土板组成,其余为玻璃幕墙,但不同立面的窗墙比例不同,面向州政府办公楼的西侧的是使用玻璃幕墙最多的。为了满足大学大楼这一侧的实验室空间的防火分隔问题,在这一侧放置了较少的窗户。



为了解决这个问题,设计师们制作了由四个三角形组成的几何图案的面板,在面板的表面上有四个三角形,与中心点相接。每一块都有光滑的面或露面,深度略有不同。这些面板的平均宽度为15.24厘米,在不同面板的斜面增加或减去2.54厘米,使之形成面板见5.08厘米的差异。



建筑师通过罗纹图案和斜坡创造了更多的深度假象,并将面板厚度减小,以降低面板的重量。为了促进项目的协作,他们还制作了1/4尺寸的泡沫模拟模型,以展示各种设计,总共制作了半打的面板,以评估组合的影响。然后在工厂里铸造出全尺寸的模型,进行最终审核。


面板尺寸被控制在三种宽度和三种高度,以最大限度地减少外形需求。这使得整个建筑只需9种形式的面板就能轻松完成,典型尺寸为1.8米宽、7.6米高,最大重量为5443.1千克。


项目团队对最终的外观非常满意。这些面板给人以丰富的视觉效果,这是建筑师们无法用其他方式完成的。这种设计在阴天和晴天都能创造出深度,并且在没有什么实际深度的情况下创造出了很好的立体效果。



关键项目特征


1 采用了建筑预制构件:


- 建筑预制混凝土板的特点是包含四种质感的三角形;

- 浇筑了三种宽度和三种高度,共九种形式;

- 典型的面板1.8米宽、7.6米高,重5443.1千克;

- 板材从边缘到中心的厚度不等,分别为17.8厘米和12.7厘米,平均15.2厘米厚。


总结  


其实通过建筑师的引导,项目从开始就确定了需要使用的装配式元素,而不是在设计后期根据要求增加原始设计本身并没有的预制构件,才是装配式建筑的“正确打开方式”。为了追求预制率而强行改变的设计与后期的施工为项目带来的风险与不确定性是可以通过建筑师在设计前期的主导而避免的。尽管这个思维转变的过程可能是漫长的且困难的,但我们希望在未来的装配式建筑市场中,有更多的设计单位能够承担起这样的责任,为国内装配式建筑的正向发展做出贡献。


(编辑:奚雅青)


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[责任编辑:Susan]

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