"这个技术提供给我们一个可以更接近工艺的方法。在过去,在我的草图和最后的建筑物之间有很多层,在传到工艺人员之前就已经把设计意图给丧失了。那种感觉就像我在讲外语,现在,工艺人员马上就明白了我的意图。.既然这样的话,说明电脑还没有丧失人性;它可以充当一个讲解员
。"Frank Gehry 说。
传入FOG/A
位于加利福尼亚的Santa
Monica,有一个超过60位专业技术人员的建筑工作室,包括大范围的模型创建工具和有能力做任何事包括从测绘建筑模型到全尺寸的样机的模型建筑人员。这个工具包括一个完整的包含原料的原料库和调查文档。FOG/A雇用了一个使用高级的计算机辅助设计工作站的网络来对FOG/A的工作进行开发和把这些设计转换到设计与技术文档中。公司实现了由多个传统建筑学CAD程序补充的CATIA。
该公司的核心的设计方法是一个已经被Frank
Gehry公司沿用了30年的方法。在这个方法中客户和最终用户被完全的带入设计过程中并且作为设计团队的一员,这样可以得到他们的态度和目标从某种程度上说这是一个在设计者和客户的之间的真正的协同设计。
设计过程基于多重刻度的加强模型。这个模型探查了项目的功能的和雕刻般的方面以使设计人员和非专业人员可以对其有一个较好的理解。在过程的早期,建筑原料和全尺寸样机被利用来加强对设计作为一个体系结构的开发和理解。在详细设计阶段可以同时用原料和系统来工作并且以市内比例显示的正式图像,这些工作的进展可以响应客户定义的计划性和预计的目标。
在项目的城市和文化环境内集成客户和用户的目标是一个过程,那将给出每一个Frank
Gehry的项目范围、种类、和个性因为它是出名的。
Frank
Gehry对在结构上原材料的使用和建筑工艺上的长期存在的考虑是非常关心的。这会导致公司与在国内和国际间的建筑商和制作商之间建立工作关系。这些关系允许公司探测到在项目内的原材料和系统的独特的应用程序,并且把建筑工艺在设计过程中运行。模型制作和样机功能的合并,原材料调查和国构建技术和高级计算机系统的应用程序被放置到Frank
O. Gehry & Associates有限公司的体系机构的最前部。
选择CATIA软件
在Gehry的设计概念和他们的建筑之间的最主要的障碍是为3维图形和2维草图产生文档。Gehry的职员将仔细的测量他的手工工艺模型,执行冗长的计算并且准备多个截面和剖面来尽力描述设计。不幸地是,这样的图形是非常费时、昂贵并且使得图形看起来比实际的更复杂。不知如何构造实际的不同寻常的形式的承包商将会错误的估算他们的花费。这样将导致Gehry公司,在客户的预算之内逗留,从而危及他的设计。因此在1990年,Gehry的员工开始寻找可以处理复杂3维模型的计算机软件进行Gehry的基于实际模型的设计流程。
在这个调查中,公司测试了很多建筑软件。建筑师用计算机建造的第一个试验模型是为1992年的奥林匹克村里的巴塞罗那海滨做一个鱼的大型雕刻。这个雕刻有180英尺长和115英尺高,通过复杂的曲线来表现,这将公然向2维的传统文档挑战。最初的模型是用木头和金属做成的,它的曲线表面用压板、编织物、漂浮在一个裸露的钢铁结构之上的不锈钢面板覆盖。面对严格的时间限制,这个机构探索以计算机技术作为一个媒介把他们的设计和建筑者沟通起来。一个鱼的表面模型使用Alias
软件做出来了,尽管这个表示看起来是正确的,但是那时的软件证明是有限的。像大多数的建筑和透视软件一样,Alias
把鱼的表面定义为多边形的网格。
通过对比,带有全套数控功能的CATIA软件可以定义利用描述性的几何的数学公式来定义表面,这些公式可以被钢件制作者应用来构建这个雕刻。这样一个建筑师和施工人员可以查询一个CATIA模型来精确的定位曲面上的任意一点。当这个过程被成功的演示给施工者后,Permasteelisa购买了一套CATIA。建筑师用CATIA来建造巴塞罗那鱼的模型,接着通过用一个3维数控激光切割机直接从计算机模型来构建一个纸模型来测试模型的精确度。通过很少的修改,Gehry
证明了这个新的模型符合原来的概念。
最后雕刻的建筑按照惊人的速度和精确度来构建。从初步设计到结构的完成仅仅需要6个月。成千上万的两两之间的接缝仅仅3毫米并且支架是完美的。另外那里只有很少的传统的建筑草图文档或者工作间草图。Gehry
承认"曲面的平面图是非常漂亮的。但是它们是靠不住的,用这个系统,你可以明白它是如何构建的。"这个鱼的雕刻使得Gehry和他的合作伙伴相信在帮助快速并且精确的构建复杂的模型时CATIA模型数据是无价的。
在FOG/A项目中使用CATIA
位于Germany
的Hanover的一个公共汽车站,扩展了对巴塞罗那鱼的开发能力。公共汽车站的浅的拱架银色的拱顶和绿色的不锈钢由一组密度很大的"T"形钢材支撑。天棚和结构都是用CATIA来建模并且用它来创建设计文档。一个显著的优势显示出来当使用CATIA来做这个公共汽车站项目并且进行投标之后。当获胜者,Permasteelisa知道将接受CATIA数据之后,他们的出价低了三分之一。
更进一步的探索使用CATIA的可能性,公司的下一个测试是为洛杉矶市的大约200,000平方英尺的迪斯尼音乐厅做一个石灰石覆层。石灰石覆层使用CATIA来进行设计和成本控制。使用未加工的石块的厚度和切削时间作为最初的成本驱动,这样将会很容易的理解成本增加与几何复杂程度例如从平面到单曲率、双曲率和复杂曲率的曲面是相关的。Gehry通过构建一个纸模型开始设计,该模型体现了不规则的、类似于花的曲线的特征。接着设计模型使用一个萤火虫光学数字系统把资料数字化接着把x,y,z坐标的数字导入到运行CATIA的IBM
RISC/6000上。这个曲面接着在CATIA里面被合理化以获得没有明显漏洞的复制件。使用合理的曲面模型CATIA数据库,一个物理模型是计算机铣切的,与原始的纸板模型比较并且调整需要调整的地方。
CATIA数据库,还被使用来生成建筑文档,随后传递给矿石承包商。石灰石覆层和覆层支撑竞标给14个有3轴和5轴研磨能力的公司
。作为他们的一部分,4个公司被要求仅仅使用数字控制的计算机研磨来建造一个3*8米的墙。被选择的次承包商,
Harmon Contract和Furrer Spa of
Carropuo,在意大利的做预算的。这两家公司都打算在它收益时,使用它们自己的CATIA工作站来执行工程。
使用CATIA的优势不仅仅体现在迪斯尼工程上。FOG/A 使用CATIA
使得布拉格办公楼进入了另一个水平。这是FOG/A公司首次把一整个的建筑做成一个3D模型。另外,最初他们把实体元素和曲面元素结合起来,这个工程自身更近一步的说明在预浇铸混凝土、钢铁和玻璃设计方面CATIA可以做复杂的曲线设计。使用CATIA数据库与其他的CAD工具一起,职员可以建造一个能达到施工水平的玻璃和钢铁系统,并且使得制造和规划成为可能。为玻璃包装的最初的预算是每平方英尺200美元。在CATIA模型的详细的制造和规划的帮助下,Gehry与转包商可以更紧密的在一起工作,从而把花费降低了大约三分之一为每平方英尺135美元。
最近,FOG/A使用CATIA设计了西班牙毕尔巴鄂市的Guggenhiem
博物馆。使用CATIA来完全的定义复杂的超过24,000平方米的雕刻曲面是必需的,因为公司要跟上项目所要求的时间表。通过巴塞罗那鱼、Hanover公共汽车站、迪斯尼音乐厅和布拉格这些项目,FOG/A把用于建筑和制造的高级的3D
CATIA模型与在AutoCAD中更传统的建筑文档产品集成在一起。在先前的项目里,3D
CATIA曲面模型作为一个基准模型以实现空间控制。AutoCAD模型来自于CATIA几何,使用IGES格式通过一个内部的转换流程把CATIA模型转换到AutoCAD里。一个复杂的CATIA
和 AutoCAD
的集成必须被实现,为了方便设计流程并且满足建筑文档的质量的需要。
建筑物上每一个独特的部分都是由CATIA来完成的,包含面和曲面元素的CATIA模型被发送到一个机加车间。一个成比例的模型被直接的根据CATIA数据中在泡沫原料上铣切出来。紧接着每一块被定位好用来创建一个完整的计算机校验模型以使得项目小组的成员确认他们的设计是正确的。
FOG/A局域网配置
在很短的时间内,公司在计算机技术上的投资导致一个非常高级的多个软件和硬件工具。工具的范围覆盖了从字处理的PC到用来进行internet访问的20个Sun
Sparcstation服务器。由于独特的流程FOG/A开发了一套可以使用的CAD及其支撑软件工具。当然,这里IGES转换工具对在多种平台和公司为了处理每一个平台的独特的特性的特定的流程之间转换计算机数据是可以信赖的。
一套硬件平台包括4台IBM RISC6000系统工作站来安装下列了下列CATIA
4版本模块:
·Advanced Detail Design 高级的详细设计
·Free Form Design 自由形状设计
·Publishing Package 发布包
·Interface 接口
·Develop 开发
总结
FOG/A的CATIA应用使得与承包商的关系更加紧密并且可与供应商和转包商发生直接的关系。通过生成每一个人都可以使用的一个CATIA数据库,惯例提高了它的责任。希望是信息的精确度和通过消除中间人从而降低每一个人的花费和风险,并且使得计划更加可信赖。然而,CATIA模型的高度的精确度和计算机生成的建筑文档,制造和设备安装所允许的公差是在大部分没有改变的被使用的原料中固有的。FOG/A意识到在使用计算机模型来工作时,这个必须被持续的保留在大脑里。
幸运的是,这个技术可能支持建筑师在工业上的位置,将鼓励创新。通过CATIA来进行复杂的设计,Gehry相信在建筑上的曲线外形实现起来将更加的容易。"我非常的高兴因为我喜欢移动的感觉。它们好像是真实的、可以接受的、令人欣慰的。如果我用曲线做了很多模型,人们喜欢它们,接着客户将开始提出更高的要求,这样将会有更多的建筑师来作它。"
使用CATIA程序允许Gehry考虑的更全面。他仍旧开始一个工程通过草图和操作物理模型。但是使用CATIA把他的设计被放进计算机里,通过对他的雕刻和无规律的表面的精确的复制可以使得承包人知道到底需要多少花费-还可以看见如何构建他的精心策划的设计。"总之,我正在做这个材料"Gehry说,"而且对于我们可以建造它我感觉更自信。它也不再神秘。"
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