新手段设计新建筑

◎ 小雅

CA Group，位于英国 Durham 郡的 Even woo，于上世纪八十年代中期在英国创立，现已成长为工业用及商用金属屋面和墙体系统的主要承包商、供应商和制造商。该公司专门设计形状复杂的建筑物和立面。

挑战：设计完全创新的地标性建筑物立面

全球著名的建筑公司Hopkins Architects聘请CA Group为Debenhams设计一个引人注目的建筑物立面。Debenhams是英国Suffolk郡Bury St.Edmonds投资1亿英镑的 Arc 新开发项目中的一个主要零售店。Debenhams最终将充当整个综合建筑的主力商店。该建筑物的设计包含复杂的大弧度形状，而且，CA Group 面对着这样一项挑战，即：在完全确定最终的地面形状和该建筑物在项目地点中的位置之前，开始这座占地85,000 平方英尺的建筑物的设计工作。

CA Group一直使用Pro/ENGINEER——PTC 的 3D CAD（计算机辅助设计）解决方案已差不多三年了，所以该公司知道此软件可以处理非常复杂的形状。Pro/ENGINEER 使CA的设计师能够快速、不断地更改模型的各个层面，同时参数变更可以立即广泛应用到整个设计中。PTC的Pro/ENGINEER Advanced Assembly软件包还使CA Group能够处理个别部件或整个模型，同时确保设计元件之间保持完整的相关性。

不断变化的建筑物形状

Nick Belden，CA Group的设计经理谈到建筑设计时，说道：“如果没有使用Pro/ENGINEER，我们根本无法建造这样复杂的几何结构。PTC具有非常专业的能力，它的AdvancedAssembly软件包对于这样复杂的项目是必不可少的。”

CA Group的设计经理Nick Belden对他负责的项目感到兴奋时，往往会溢于言表。Belden满怀热情地描述了在英国Bury St.Edmonds进行的名为Arc的新开发项目中的Debenhams百货商店，同时指出在此商店的外表运用的复杂大弧度形状在建筑界中是如何演变的。

Belden解释道：“建筑设计现在的集结相结合，取得了令人印象深刻的新成果。Gehry设计的著名建筑包括西雅图的“音乐体验工程”、洛杉矶的“华特·迪士尼音乐厅”，以及位于西班牙毕尔巴鄂的“古根海姆博物馆”，该博物馆被《时代周刊》评为“世纪性建筑”。

签订了设计合同的工作团队想仿效像Frank Gehry这样的建筑师，他们需要找到可以处理这些复杂形状的软件。Belden详细地解释道：“我们可以看到这股潮流从美国传播到全世界，而且设计软件解决方案，在将近三年的时间里，它一直都是CA Group首选的产品建模软件。最初，C A的设计师使用AutoCAD，后来又购买了 Inventor的许可证。Belden 说道：“但是，我们发觉出现在我们面前的项目变得越来越复杂，而且形状变得越来越不规则，因此，像Inventor这样的产品无法处理这种非常复杂的几何形状。”

用Belden自己的话来说，该公司对市面上的所有建模软件包进行了一次变化速度非常快。CAD（计算机辅助设计）技术不断进步，现已发展到3 D CAD，因此，建筑师不断构思出越来越复杂的形状。上世纪八十年代后期到九十年代早期，像Frank Gehry这样的建筑师在设计风格上发生了转型。”

Gehry 闻名于世的是，他擅长将充满美感的曲线形状与复杂、解构主义的我们知道像这样的项目将首先出现在英国，当然这是指在欧洲。因此，就在那时我们开始进行这项调查，看看哪种建模软件更先进，能够处理这些异常复杂的形状。”

选择建模软件

Pro/ENGINEER是领先的3D产品“选美”。CA Group给每家供应商提供了CA的设计师正在研究的建筑物的示例，要求这些供应商使用各自的软件建立其模型。Belden指出：“只有Pro/ENGINEER这个软件包能够给出我们想要的结果。”

为了实现建筑师的理念，C A Group设计了一座具有三维、曲线流动状外壳的建筑物，外壳由3,822个独立部件构成，并包含384种不同的形状。虽然托管的模型包含60 GB的数据量，但Pro/ENGINEER 却能够处理。如今，以独特的Debenhams主力商店为特色的Bury St.Edmunds零售综合商场准备开门迎客了。Debenhams商店能够按时和按预算完工，其中不乏PTC的功劳。

设计地标性建筑物

这座别致的建筑物的方案由全球著名的Hopkins Architects为Arc综合建筑的开发商而设计。有人将此设计方案形容为“独一无二的雕塑形状”，是“从一个流畅的有机形状形成的”。此方案公开招标，而CA Group提议使用Pro/ENGINEER作为帮助实现此概念的设计解决方案。最终，该公司在此项目的投标中胜出。

(4)茶树喜阴、需漫射光，茶园周边的植被类型以针阔叶、乔木林混杂为宜，野生兰草对茶叶香气提升具有重要作用；

Hopkins Architects和CA Group的任务是设计一座地标性建筑物，作为在英国Suffolk 郡Bury St.Edmunds投资1亿英镑的Arc的新开发项目的主力商店。Bury St.Edmunds最初只是一个集镇，后来迅速发展为一个非常漂亮的乡村休闲胜地，而这个新开发项目希望将它发展成一个集购物、会面、吃饭和消遣于一体的胜地。

Belden解释道：“设计地标性建筑物可以使一座城市或一个城镇给人留下深刻的印象。如果您想到悉尼歌剧院、帝国大厦或金门大桥，那么，这些影像可让您的脑海中浮现出几乎整座城市。而这正是他们尝试通过这个开发项目的建筑物做到的一点，目的是要引起人们对这个小镇的关注，另外还通过运用地标性建筑物为Bury St.Edmunds创建招牌。”

精心设计线条流畅的外表

在中标后，CA Group必须决定如何构建建筑物的模型和付诸建造。Belden 解释道：“建筑师向我们展示了一系列正视图和图片，它们描绘了建筑师心目中的建筑物外观，另外还展示了一些关系到建筑物如何成形的剖面和几何形状。随后，我们利用这些信息在Pro/ENGINEER中首先创建建筑物的外壳，然后创建其实体。”

立面由3,822个独立部件构成，包含384种不同的形状。由于曲率的缘故，每个形状都不同，而且每个部分均由金属铸件制成。模型中的每一个此类铸件均在其背面铸有一个参照号，这样，每个独特的部件都可以用参照单独标记。

虽然金属铸件是一种通常不会用于建筑物墙体的工艺，但在这座建筑物中使用了此工艺，因为它的外壳形状非常复杂。墙体后面是蓝色的霓虹灯，因此到了夜晚亮灯时，每个接合处都将变成铁蓝色。

用于连接钢结构背面的方形金属板的连接方法，也是在Pro/ENGINEER中设计和开发的。PTC提供的结构和热分析CAD工具Pro/ENGINEER Mechanica 用于分析该连接方法的结构完整性。

完全关联和参数化特性的重要性

为了满足最后期限，CA Group不仅要在最终确定地面形状之前，而且还要在完全确定该建筑物在项目地点中的位置之前，开始该建筑物的设计工作。Pro/ENGINEER的参数化特性使设计师能够在作出这些决策时更改模型，同时参数化变更可以广泛应用到整个模型中。

按时按预算交付项目

随着在Bury St.Edmonds进行的Arc开发项目临近完工，起重机正不停工作，以完成 Debenhams商店的建造，此建筑物像一件闪闪发光的雕塑拔地而起，给整座综合建筑添加了生气和活力。开发商自信现代化的设计将使历史名镇Bury St.Edmunds的面目焕然一新，而建筑师正看到他们的构思变成现实。通过PTC，CA Group才能够设计出这些新颖、高度复杂的形状。

Belden总结道：“在这个案例中，找到适合项目的工具至关重要。我们相信，除了 Pro/ENGINEER外，市面上没有其他主要的工具确实能够执行这个项目，因为建筑物太复杂、我们处理的文件非常大，而且设计的难度非常高。”