奥雅纳专访：最前沿的数字化与制造技术，解救问题｜ArchDaily 技术专家

ArchDaily 技术专家 是对结构设计、机电设计、照明设计、幕墙设计、施工图设计等多领域专家进行采访。在纽约55号码头“小岛”公园项目中，Arup 奥雅纳从一开始就参与到项目中来。我们采访了小岛公园项目总监、Arup纽约办公室的戴维·法恩斯沃思（David Farnsworth），了解了他们在项目过程中的挑战以及收获。

© Timothy Schenck

纽约54号码头的历史可以追溯到这个城市的第一代居住者。但在2012年，它遭受飓风桑迪的严重破坏。巴里·迪勒（Barry Diller）与哈德逊河公园信托机构（Hudson River Park Trust）计划对其进行修复，将空间还给公众。

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最后定下的修复方案正是小岛公园，一个10,000平方米的城市绿洲，由赫斯维克建筑事务所负责建筑设计，MNLA负责景观设计。它以132根立柱支撑，岛上有露天剧场、树木绿植等等。虽然项目在建造过程中遇到了不少困难，但参与这一过程的专业人士最终通过协作和创新将这些挑战各个击破。

点击查看：最全建造日记：纽约55号码头“小岛”公园 © Timothy Schenck

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四季 © Arup

Eduardo Souza（以下简称ES，ArchDaily）：小岛公园在很多方面都具有创新性。在结构设计、MEP设计和施工过程中，最大的挑战是什么？例如，为什么选择预制混凝土？再如，怎么在桩柱上建造一个如此复杂的建筑？

David Farnsworth（Arup）：这个项目里，各方协作是最重要的，每一个设计决策都会影响整个建筑的几何形体。建筑、景观、结构、MEP、硬质景观、排水等各个专业都是互相联系、互相影响的。项目开始不久，我们就发现解决问题是个异常复杂的过程，从满足ADA坡度要求到树木的土壤深度等等。由于我们采用了参数化设计，建筑师和工程师之间的协作非常顺畅，每个桩柱的几何形状非常复杂，但都能够自动生成。

© Arup

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最大的挑战在于，如何在创造出“漂浮”效果的同时增加预制混凝土部件的重复性，以减少成本？我们之所以选择预制混凝土，就是看中了它的耐久性、可施工性和形式重复下的经济可行性。哈德逊河的水下环境较为恶劣，但哈德逊河公园使用预制混凝土码头也有着很长的历史；使用预制部件可以尽量减少水上工作量。为了达到一定程度的重复性，我们采用了开罗五边形来作为这些桩柱的基本形状，这样一来，它们的基本形状就是固定的，只是通过旋转来达到各异的视觉效果。在平面形状上，我们又加入了一些变化，以形成码头的边缘。总而言之，我们就是通过基本建造单元的变化来满足设计要求的。

开罗五边形 © Arup

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起伏的地形也是这个项目的重大挑战之一。这个码头和其它较为传统的水下构筑物相比，最根本的不同就在于预制结构。桩柱采用开罗五边形为基本形状，剖面上各有变化，达到起伏的地形效果。最后，我们用了132根桩柱，这些桩柱有39种形状。

地形剖面 © Arup

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ES：这个项目主要的创新点有哪些？可以从设计、制造、施工来谈。Arup在未来的项目中能从这个项目吸取什么经验？

David Farnsworth：这个项目最大的创新点在于，我们采用了一种基准结构，结合先进3D设计和预制技术来达到独特的美学效果，同时保证了最优的可施工性。其中关键在于找到合适的施工合作伙伴。项目最初期的时候，设计团队、客户和亨特·罗伯茨（Hunter Roberts）的CM团队就已经跟很多候选预制供应商见面，说服他们这是能够实现的。我们还将这些桩柱分割开来，方便陆路运输的供应商，尽量扩大可选的竞标者范围。福尔特·米勒（Fort Miller）和Weeks Marine都是极其卓越的合作伙伴，我们说服他们，面对这样的项目，数字化制造是最好的解决方案。

© Arup

© Arup

© Arup

© Timothy Schenck

作为设计团队，我们打破了承包商和设计师之间的传统边界，提供了最详尽、可直接交付制造的3D模型（用参数化设计软件生成），包括预制桩柱、钢筋、连接件、金属封板等。这样直接的数字化制造过程确保了复杂的曲线造型能够流畅连接，同时达到桩柱和谐统一、干净的效果。

© Arup

© Timothy Schenck

© Timothy Schenck

ES：在这样的项目中，建筑、工程等专业团队是否从一开始就要进行协调？这样做对最终的效果有什么好处？

David Farnsworth：像小岛公园这样的项目，没有设计团队、承包商、制造商的协作是绝对不可能完成的。我们从项目初始就已经和英国的赫斯维克建筑事务所（建筑设计）、纽约的MNLA（景观设计）、Standard Architects（执行建筑）开始协调，并积极参与最新数字技术的使用，如参数化设计、设计自动化、3D模型制作等，并用数控铣床切割泡沫，用激光切割金属板。现阶段，整个设计团队使用3D环境模拟来了解公园的高差问题，以尽量减少各专业之间的潜在冲突。

© Harry McFann

© Arup

剖面图 © Arup

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ES：除了我们在照片里看到的地形和绿植，岛上还有很多其它的设施来支持演出、音乐会等各种活动的开展。您能谈谈这方面吗？

David Farnsworth：我们的场地专家团队开发了一系列的音景、声学、视线和座位策略，可以优化演出质量、保障使用者舒适度，同时不会影响公园的整体风格与体验。

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与哈德逊河公园信托的合作过程中，我们梳理了许多设计和演出方案，从大型音乐秀到公园多媒体艺术装置等，希望能满足一流表演艺术家的需求。在小岛公园的三个表演空间，我们都使用了Arup SoundLab 进行声学体验的模拟。

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ES：有人说，由于未来海平面会上升，征服水空间成为了一个重要课题。您怎么看？建筑行业如何努力减轻海平面上升的影响？

David Farnsworth：小岛公园的最初概念是“漂浮在水上的一片叶子”，这和一般的码头有很大不同。如何在恶劣的海洋环境中打造一个公园是一个具有现实意义的挑战。我们以岛式码头而非直线式码头来考虑这个公园，海平面上升是关键原因。将码头和已经位于洪水位以下的海滨空间分离，才能将码头主体置于海平面之上；再通过坡度缓慢抬升的人行桥进行连接。

© Timothy Schenck

我们的土木工程师和MNLA以及Arup结构团队密切合作，制定了一个综合雨水管理方案，可以将小岛公园变成一片“绿色屋面”。我们在公园景观中植入了精心设计的雨水处理网络，它们可以把整个公园变成一块海绵。暴雨径流经表面设施捕获后，会通过码头结构底层下渗，经过处理后再汇入哈德逊河。我们认为这是一个非常有效的方案，可以很好地利用小岛的水上建筑特点进行雨水处理。

© Arup

© Max Guliani

ES：您还有什么需要补充的吗？

David Farnsworth：小岛公园是Arup自2013年开始一直在做的项目，我们采用了最先进、最前沿的数字化设计与制造技术。能实现我们今天所看到的场地效果，工具和流程很重要，但最重要的还是客户、设计团队、施工团队之间的通力合作。我们共同解决问题，利用这个机遇做一些不一样的、新的事情。我们的设计和施工团队做到了。建成的项目并没有失掉当初那伟大建筑愿景的魔力，那最初令我们为之倾心的魔力。

© Timothy Schenck

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