◎ 小雅

CA Group，位于英國(guó) Durham 郡的 Even woo，于上世紀(jì)八十年代中期在英國(guó)創(chuàng)立，現(xiàn)已成長(zhǎng)為工業(yè)用及商用金屬屋面和墻體系統(tǒng)的主要承包商、供應(yīng)商和制造商。該公司專門(mén)設(shè)計(jì)形狀復(fù)雜的建筑物和立面。

挑戰(zhàn)：設(shè)計(jì)完全創(chuàng)新的地標(biāo)性建筑物立面

全球著名的建筑公司Hopkins Architects聘請(qǐng)CA Group為Debenhams設(shè)計(jì)一個(gè)引人注目的建筑物立面。Debenhams是英國(guó)Suffolk郡Bury St.Edmonds投資1億英鎊的 Arc 新開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中的一個(gè)主要零售店。Debenhams最終將充當(dāng)整個(gè)綜合建筑的主力商店。該建筑物的設(shè)計(jì)包含復(fù)雜的大弧度形狀，而且，CA Group 面對(duì)著這樣一項(xiàng)挑戰(zhàn)，即：在完全確定最終的地面形狀和該建筑物在項(xiàng)目地點(diǎn)中的位置之前，開(kāi)始這座占地85,000 平方英尺的建筑物的設(shè)計(jì)工作。

CA Group一直使用Pro/ENGINEER——PTC 的 3D CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）解決方案已差不多三年了，所以該公司知道此軟件可以處理非常復(fù)雜的形狀。Pro/ENGINEER 使CA的設(shè)計(jì)師能夠快速、不斷地更改模型的各個(gè)層面，同時(shí)參數(shù)變更可以立即廣泛應(yīng)用到整個(gè)設(shè)計(jì)中。PTC的Pro/ENGINEER Advanced Assembly軟件包還使CA Group能夠處理個(gè)別部件或整個(gè)模型，同時(shí)確保設(shè)計(jì)元件之間保持完整的相關(guān)性。

不斷變化的建筑物形狀

Nick Belden，CA Group的設(shè)計(jì)經(jīng)理談到建筑設(shè)計(jì)時(shí)，說(shuō)道：“如果沒(méi)有使用Pro/ENGINEER，我們根本無(wú)法建造這樣復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)。PTC具有非常專業(yè)的能力，它的AdvancedAssembly軟件包對(duì)于這樣復(fù)雜的項(xiàng)目是必不可少的?！?/p>

CA Group的設(shè)計(jì)經(jīng)理Nick Belden對(duì)他負(fù)責(zé)的項(xiàng)目感到興奮時(shí)，往往會(huì)溢于言表。Belden滿懷熱情地描述了在英國(guó)Bury St.Edmonds進(jìn)行的名為Arc的新開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中的Debenhams百貨商店，同時(shí)指出在此商店的外表運(yùn)用的復(fù)雜大弧度形狀在建筑界中是如何演變的。

Belden解釋道：“建筑設(shè)計(jì)現(xiàn)在的集結(jié)相結(jié)合，取得了令人印象深刻的新成果。Gehry設(shè)計(jì)的著名建筑包括西雅圖的“音樂(lè)體驗(yàn)工程”、洛杉磯的“華特·迪士尼音樂(lè)廳”，以及位于西班牙畢爾巴鄂的“古根海姆博物館”，該博物館被《時(shí)代周刊》評(píng)為“世紀(jì)性建筑”。

簽訂了設(shè)計(jì)合同的工作團(tuán)隊(duì)想仿效像Frank Gehry這樣的建筑師，他們需要找到可以處理這些復(fù)雜形狀的軟件。Belden詳細(xì)地解釋道：“我們可以看到這股潮流從美國(guó)傳播到全世界，而且設(shè)計(jì)軟件解決方案，在將近三年的時(shí)間里，它一直都是CA Group首選的產(chǎn)品建模軟件。最初，C A的設(shè)計(jì)師使用AutoCAD，后來(lái)又購(gòu)買(mǎi)了 Inventor的許可證。Belden 說(shuō)道：“但是，我們發(fā)覺(jué)出現(xiàn)在我們面前的項(xiàng)目變得越來(lái)越復(fù)雜，而且形狀變得越來(lái)越不規(guī)則，因此，像Inventor這樣的產(chǎn)品無(wú)法處理這種非常復(fù)雜的幾何形狀。”

用Belden自己的話來(lái)說(shuō)，該公司對(duì)市面上的所有建模軟件包進(jìn)行了一次變化速度非常快。CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）技術(shù)不斷進(jìn)步，現(xiàn)已發(fā)展到3 D CAD，因此，建筑師不斷構(gòu)思出越來(lái)越復(fù)雜的形狀。上世紀(jì)八十年代后期到九十年代早期，像Frank Gehry這樣的建筑師在設(shè)計(jì)風(fēng)格上發(fā)生了轉(zhuǎn)型?！?/p>

Gehry 聞名于世的是，他擅長(zhǎng)將充滿美感的曲線形狀與復(fù)雜、解構(gòu)主義的我們知道像這樣的項(xiàng)目將首先出現(xiàn)在英國(guó)，當(dāng)然這是指在歐洲。因此，就在那時(shí)我們開(kāi)始進(jìn)行這項(xiàng)調(diào)查，看看哪種建模軟件更先進(jìn)，能夠處理這些異常復(fù)雜的形狀?！?/p>

選擇建模軟件

Pro/ENGINEER是領(lǐng)先的3D產(chǎn)品“選美”。CA Group給每家供應(yīng)商提供了CA的設(shè)計(jì)師正在研究的建筑物的示例，要求這些供應(yīng)商使用各自的軟件建立其模型。Belden指出：“只有Pro/ENGINEER這個(gè)軟件包能夠給出我們想要的結(jié)果?！?/p>

為了實(shí)現(xiàn)建筑師的理念，C A Group設(shè)計(jì)了一座具有三維、曲線流動(dòng)狀外殼的建筑物，外殼由3,822個(gè)獨(dú)立部件構(gòu)成，并包含384種不同的形狀。雖然托管的模型包含60 GB的數(shù)據(jù)量，但Pro/ENGINEER 卻能夠處理。如今，以獨(dú)特的Debenhams主力商店為特色的Bury St.Edmunds零售綜合商場(chǎng)準(zhǔn)備開(kāi)門(mén)迎客了。Debenhams商店能夠按時(shí)和按預(yù)算完工，其中不乏PTC的功勞。

設(shè)計(jì)地標(biāo)性建筑物

這座別致的建筑物的方案由全球著名的Hopkins Architects為Arc綜合建筑的開(kāi)發(fā)商而設(shè)計(jì)。有人將此設(shè)計(jì)方案形容為“獨(dú)一無(wú)二的雕塑形狀”，是“從一個(gè)流暢的有機(jī)形狀形成的”。此方案公開(kāi)招標(biāo)，而CA Group提議使用Pro/ENGINEER作為幫助實(shí)現(xiàn)此概念的設(shè)計(jì)解決方案。最終，該公司在此項(xiàng)目的投標(biāo)中勝出。

(4)茶樹(shù)喜陰、需漫射光，茶園周邊的植被類型以針闊葉、喬木林混雜為宜，野生蘭草對(duì)茶葉香氣提升具有重要作用；

Hopkins Architects和CA Group的任務(wù)是設(shè)計(jì)一座地標(biāo)性建筑物，作為在英國(guó)Suffolk 郡Bury St.Edmunds投資1億英鎊的Arc的新開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的主力商店。Bury St.Edmunds最初只是一個(gè)集鎮(zhèn)，后來(lái)迅速發(fā)展為一個(gè)非常漂亮的鄉(xiāng)村休閑勝地，而這個(gè)新開(kāi)發(fā)項(xiàng)目希望將它發(fā)展成一個(gè)集購(gòu)物、會(huì)面、吃飯和消遣于一體的勝地。

Belden解釋道：“設(shè)計(jì)地標(biāo)性建筑物可以使一座城市或一個(gè)城鎮(zhèn)給人留下深刻的印象。如果您想到悉尼歌劇院、帝國(guó)大廈或金門(mén)大橋，那么，這些影像可讓您的腦海中浮現(xiàn)出幾乎整座城市。而這正是他們嘗試通過(guò)這個(gè)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的建筑物做到的一點(diǎn)，目的是要引起人們對(duì)這個(gè)小鎮(zhèn)的關(guān)注，另外還通過(guò)運(yùn)用地標(biāo)性建筑物為Bury St.Edmunds創(chuàng)建招牌?！?/p>

精心設(shè)計(jì)線條流暢的外表

在中標(biāo)后，CA Group必須決定如何構(gòu)建建筑物的模型和付諸建造。Belden 解釋道：“建筑師向我們展示了一系列正視圖和圖片，它們描繪了建筑師心目中的建筑物外觀，另外還展示了一些關(guān)系到建筑物如何成形的剖面和幾何形狀。隨后，我們利用這些信息在Pro/ENGINEER中首先創(chuàng)建建筑物的外殼，然后創(chuàng)建其實(shí)體?！?/p>

立面由3,822個(gè)獨(dú)立部件構(gòu)成，包含384種不同的形狀。由于曲率的緣故，每個(gè)形狀都不同，而且每個(gè)部分均由金屬鑄件制成。模型中的每一個(gè)此類鑄件均在其背面鑄有一個(gè)參照號(hào)，這樣，每個(gè)獨(dú)特的部件都可以用參照單獨(dú)標(biāo)記。

雖然金屬鑄件是一種通常不會(huì)用于建筑物墻體的工藝，但在這座建筑物中使用了此工藝，因?yàn)樗耐鈿ば螤罘浅?fù)雜。墻體后面是藍(lán)色的霓虹燈，因此到了夜晚亮燈時(shí)，每個(gè)接合處都將變成鐵藍(lán)色。

用于連接鋼結(jié)構(gòu)背面的方形金屬板的連接方法，也是在Pro/ENGINEER中設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的。PTC提供的結(jié)構(gòu)和熱分析CAD工具Pro/ENGINEER Mechanica 用于分析該連接方法的結(jié)構(gòu)完整性。

完全關(guān)聯(lián)和參數(shù)化特性的重要性

為了滿足最后期限，CA Group不僅要在最終確定地面形狀之前，而且還要在完全確定該建筑物在項(xiàng)目地點(diǎn)中的位置之前，開(kāi)始該建筑物的設(shè)計(jì)工作。Pro/ENGINEER的參數(shù)化特性使設(shè)計(jì)師能夠在作出這些決策時(shí)更改模型，同時(shí)參數(shù)化變更可以廣泛應(yīng)用到整個(gè)模型中。

按時(shí)按預(yù)算交付項(xiàng)目

隨著在Bury St.Edmonds進(jìn)行的Arc開(kāi)發(fā)項(xiàng)目臨近完工，起重機(jī)正不停工作，以完成 Debenhams商店的建造，此建筑物像一件閃閃發(fā)光的雕塑拔地而起，給整座綜合建筑添加了生氣和活力。開(kāi)發(fā)商自信現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)將使歷史名鎮(zhèn)Bury St.Edmunds的面目煥然一新，而建筑師正看到他們的構(gòu)思變成現(xiàn)實(shí)。通過(guò)PTC，CA Group才能夠設(shè)計(jì)出這些新穎、高度復(fù)雜的形狀。

Belden總結(jié)道：“在這個(gè)案例中，找到適合項(xiàng)目的工具至關(guān)重要。我們相信，除了 Pro/ENGINEER外，市面上沒(méi)有其他主要的工具確實(shí)能夠執(zhí)行這個(gè)項(xiàng)目，因?yàn)榻ㄖ锾珡?fù)雜、我們處理的文件非常大，而且設(shè)計(jì)的難度非常高?！?/p>