BIM在建筑表皮设计中的应用

▲ 表皮建成效果

表皮设计的难题

290MulberryStreet这个项目坐落在纽约NoLIta（小意大利北部）西北边缘，北面是Huston大街，西面是Mulberry大街上的历史建筑PuckBuilding。它的标准层平面有2000平方英尺。考虑到这个区域的房地产价格，290MulberryStreet表皮厚度的优化对于平衡表皮设计增加的价值和可售面积的价值至关重要。城市区划要求该建筑朝向Huston和Mulberry两条街的两面采用“石造建筑”外墙，这是为了与PuckBuilding——这个纽约最著名的石造建筑之一相呼应，整体协调。

结果是，这个建筑的周边环境直接定义了这个建筑表皮，它是建筑师对于周围街区和建筑规范的直接回应。SHoP的设计概念的关注点在于：对当地法律法规的诠释以及对石造建筑（PuckBuilding）的当代回应，在应对石造建筑和细节方面避免了混杂的处理手法。

▲ PuckBuilding的一角，以施工中的290Mulberry作为前景

将难题变成新的可能性

290MulberryStreet的设计是由多个关键点驱动的：室内面积最大化，使建筑在规范允许的投影限制内，以及使整体立面的厚度最小化。这些要求就决定了一种对砖墙细节进行现代再诠释的办法。SHoP提出了表皮的一种“波纹”设计方案——块在整个立面上突出堆叠（不是单调地突出，而是像一个外圆角那样）——这与建筑规范设想的环境并不是很融合。“波纹”的“峡谷”处在建筑红线上，所以尽管只有0.75英寸（约1.9cm），但几乎整个立面都超出了建筑红线上。为解决这一问题，SHoP利用分析软件计算出超出建筑红线的平均值，确保其可以满足建筑规范的要求。

▲ 表现建筑表皮规则分析的图纸

要使表皮上每块砖都以精确的数值突出于表面，是难以通过泥瓦匠手砌来实现的。这些砖在工厂被预先制成定制面板。

▲ 在运往施工现场前，单独的预制砖面板

单元可能性转化为实际应用

设计在两个不同的尺度同时发展。在小尺度上，独立的砖突出它周围的砖的长度不能超过0.75英寸（约1.9cm）。同时，在较大尺度上，确保面板的布置与柱网、层高和开窗相协调同样重要。在使用不同的实体和数字设计模型的基础上，SHoP通过从细节到整体砖的布置过程以及从整体到细节的表皮设计过程将整个设计深化。

▲ 砖立面的一顺一丁砌（砖）法图

▲ 表皮电脑模型，表现窗户位置、面板设计与建筑结构的协调

▲ 通过面板控制每块砖布置的参数化模型

建筑师将建筑表皮理解为一种分层的过程而不是理解为一种独立、先入为主的形式，他们在知道建筑的确定形态之前就开始了表皮的参数化数字建模。参数化模型特别有助于在给定参数限制而不是固定形态的条件下，进行可能的构件与制造技术的探索。

这个项目是SHoP事务所第一个测试并使用建筑信息模型（BIM）平台的项目。BIM是一种软件技术，它建立的数字模型包含了构件数量与性质等相关的信息，并且能够自动将任一模型视图内的变化与模型的其他部分相关联。Revit是一种可以将各个部分信息进行参数化协调的BIM软件。SHoP使用Revit软件，根据其他各种软件产生的面板数据制作相关图纸和文件。