Volu Pavilion

通过模拟优化的令人惊叹的形式 - Zaha Hadid Architects的Volu Pavilion

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2015年,Zaha Hadid Computation和Design(Co | de)团队必须创造一个结合计算设计,轻质工程和精密制造的现代用餐馆。该设计由设计和房地产开发商Robbie Antonio,Revolution项目的启动器,为设计迈阿密2015年设计。餐饮馆是革命项目的一部分,该项目是探讨在创建成本高效的生活空间中的先进设计和制造技术的应用。Volu是Zaha Hadid和Patrik Schumacher的贡献,现在Zaha Hadid建筑师的建筑实践校长。

设计与研究开拓创新

扎哈·哈迪德的设计工作室成立于1979年,是创新的关键需求的早期先驱和采集者:理论指导、系统知识生成和协同设计。该公司的计算和设计研究小组(co|de)成立于2007年,致力于开发早期设计方法,在数字化设计和施工方法提供的巨大建筑可能性中,直接寻找物理上、经济上和人体工程学上的可行解决方案。co|de团队目前由10名成员组成,将其活动分配到研究、商业项目贡献、新颖建筑配套服务的技术孵化、设计话语的交流和传播、研究等等。Volu Pavilion是一个独特的餐饮环境,形状像一个打开的蛤壳。该建筑由金属梁构成,包含一个圆形的木制餐桌和三条弯曲的长凳。该结构似乎是一个整体,但是由固定在穿孔钢元素内的不规则激光切割多边形组装。为了创建这种独特的结构,设计团队使用了Altair HyperWorks™,一种计算机辅助工程软件套件。使用Altair OptiStruct™拓扑优化算法,在结构载荷下对几何结构进行分析,对展馆的结构体系和表皮进行优化,去除不必要的材料,从而实现最轻但稳定的设计。

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熟悉的设计环境中的拓扑优化

“我们第一次了解牵牛星HyperWorks是在2015年,当时Luca Frattari博士在建筑协会(AA)的一次讲座中介绍了HyperWorks。在这个介绍之后,我们开始在co|de团队中使用它,”Vishu Bhooshan说,他是扎哈哈迪德建筑事务所的设计师,也是伦敦计算和设计(co|de)团队的成员。“我们的目标是找到更高效的形状,减少材料和重量,增加设计的稳定性。一开始,使用相当复杂的Altair HyperWorks用户界面对我们来说是一个挑战,但在Altair的支持下,我们创建了一个自定义插件来快速将Altair HyperWorks集成到我们的设计工作流程中。该插件允许我们开始进行拓扑优化,并在后端使用Altair OptiStruct算法,而无需离开我们的设计软件界面。”

通过协作和新技术创新

Zaha Hadid Co |创新在结构,几何和制造周围形成。Volu Pavilion等项目提供了调查新技术,工作流程和设计方法的原型。“我们相信采用创新的合作方式,因此我们与Altair等公司建立了合作,以实施创新和新技术,”Vishu解释道。“一旦工作流程成功实施并在CON | DE团队中进行了测试,我们将其推向办公室的其他建筑项目。”在与结构工程师合作中,仿真有助于通过结构和制造数据来告知设计。由于详细的FEA模型需要更长的计算时间和从模拟收到的信息用于获得有关设计的早期信息,CO | DE团队设计师保持第一款简单。具有较少详细网格的模型比复杂模型更快地运行,但仍可提供使用设计前进所需的信息。

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走向更好的设计,迭代较少

在Volu展馆的案例中,优化引导设计师走向金属梁必须放置的位置,以创造一个稳定的形式。除了重量和材料的减少,这个项目的一个重要重点是结构的稳定性。Altair HyperWorks等工具有助于在设计过程的早期告知设计,因此可以从一开始就为创建更好的设计铺平道路。一旦设计团队收到来自Altair OptiStruct的结果,该项目就可以更快地进入拓扑优化结果的合理化。Altair OptiStruct的结果给团队一个结构健全的方向,作为设计师的蓝图,然后开发一种创新的语言和形状。一个迭代的过程允许工程反馈和综合设计开发的复杂和表达形式,通过单一的弯曲平板材料。展馆由一系列的结构带组成,这些结构带聚集在建筑的脊柱上,并在上方扩展,展馆的图案是由其不同的结构载荷条件引导的。通过对荷载下的几何结构进行分析,展馆的拓扑结构进行了数字化优化,去除不必要的材料,产生了尽可能轻且最稳定的设计方案,遵循了自然界中发现的有机结构逻辑。

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Zaha Hadid的HyperWorks:更大的项目和更多用户

通过诸如Volu Pavilion等项目等项目的工具和工作流程成功验证,Zaha Hadid现在计划在其全球架构办公室内的更大项目应用Altair HyperWorks。研讨会计划部署FEA优化学科的最新进步并更多。


下载客户故事

建筑师

Zaha Hadid建筑师

设计

Zaha Hadid与Patrik Schumacher

设计团队

Shajay Bhooshan,Henry Louth,David Reeves,Maha Kutay,Woody Yao

安装协调

伊利亚pereyaslavtsev.

制造

一对一(本杰明韩国,生产几何开发)Ackemann GmbH(制造商:原型1)UAP(制造商:原型2)

动画片

David Reeves, Ilya Pereyaslavtsev, Tommaso Casucci, Filippo Nassetti