ΑΡΘΡΑ
The Oval - Ο σχεδιασμός και η κατασκευή μέσω τεχνολογιών αιχμής Το παρόν άρθρο καταγράφει τα βήματα που ακολουθήθηκαν για τον σχεδιασμό και την κατασκευή του κτηρίου-τοπόσημο, πλέον, για τη Λεμεσό the Oval μέσω τεχνολογιών αιχμής. Ο συγγραφέας παρουσιάζει το υπολογιστικό σύστημα (computational framework) αλλά και τις συνυφασμένες μεθόδους κατασκευής, τα οποία δημιουργήθηκαν συγκεκριμένα για να υποστηρίξουν τα πολλαπλά επίπεδα και ειδικότητες σχεδιασμού, κατασκευής και ψηφιακής παραγωγής, επιτρέποντας τη διεκπεραίωση του γεωμετρικά πρωτοφανούς κτηρίου για τα κυπριακά αλλά και τα διεθνή δεδομένα. Συγκεκριμένα παρουσιάζεται ένα ολιστικό μοντέλο πληροφορίας (BIM) το οποίο περιλάβανε δεδομένα από πολλαπλούς δέκτες προερχόμενα από τα πρώιμα στάδια της κατασκευής μέχρι και το τελικό αποτέλεσμα, αποτελώντας ένα βιώσιμο παράδειγμα κυρίως λόγω της δυνατότητας κεντρικού ελέγχου αλλά και της ενσωμάτωσης μεγάλου όγκου δεδομένων και εξαγωγής (μέσω της κατάλληλης μορφοποίησης) σε πολλαπλούς αποδέκτες. Πρόλογος Το άρθρο περιγράφει τη χρήση σύγχρονων υπολογιστικών μεθόδων και τεχνολογιών αιχμής στον σχεδιασμό και την κατασκευή μέσα από την εφαρμογή τους σε ένα πολυώροφο κτήριο γραφείων. Οι συγγραφείς ανέλαβαν μια ολιστική προσέγγιση στην υποβοήθηση του σχεδιασμού και της κατασκευής χρησιμοποιώντας ένα κεντρικά ελεγχόμενο μοντέλο πληροφορίας μέσω του παραμετρικού σχεδιασμού (Parametric Design). Η συγκεκριμένη μελέτη που παρουσιάζεται αφορά το κτήριο the Oval, σχεδιασμένο από τους Atkins Global, WKK Architects και Armeftis Partners προγραμματισμένο να δομηθεί στην παραλιακή περιοχή της Λεμεσού. Το the Oval επρόκειτο να χωροθετηθεί μερικά μέτρα από το παραλιακό μέτωπο της Λεμεσού σε ύψος περί τα 100m αποτελούμενο από 16 ορόφους με γραφειακές χρήσεις, περιβαλλόμενο από ένα αλουμινένιο κέλυφος με γεωμετρίες διπλής καμπυλότητας (double curvature) (Εικ. 1). Το the Oval αποτέλεσε από την πρώτη στιγμή μεγάλη πρόκληση τόσο για τη σχεδιαστική ομάδα αλλά και τους κατασκευαστές αφού ήταν το πρώτο ψηλό κτήριο με αντίστοιχη γεωμετρική πολυπλοκότητα που θα κατασκευαζόταν ποτέ στην Κύπρο. Επιπλέον, η ολοκλήρωσή του εντός των χρονοδιαγραμμάτων και εντός προϋπολογισμού ήταν ιδιαίτερης σημασίας, δεδομένης της χρονικής περιόδου προγραμματισμού του έργου. Το The Oval θα αποτελούσε τη ναυαρχίδα του κατασκευαστή σηματοδοτώντας έτσι την ανάκαμψη του κατασκευαστικού κλάδου μετά από μια περίοδο ύφεσης. Το συμβουλευτικό γραφείο SEAMLEXITY είχε αρχικά αναλάβει τον ρόλο του 1
2
συμβούλου γεωμετρικού σχεδιασμού, αναλαμβάνοντας την εξέλιξη του σχεδιασμού και τον συντονισμό του περίπλοκου γεωμετρικά κελύφους σε σχέση με τα δομικά του στοιχεία. Παρ’ όλα αυτά κατά την εξέλιξη του έργου οι σύμβουλοι ενεπλάκησαν στη δημιουργία και διαχείριση ενός μοντέλου πληροφορίας (BIM) το οποίο συντόνιζε και τροφοδοτούσε ένα μεγάλο μέρος της πλατφόρμας κατασκευής. Λόγω της ιδιαιτερότητας του έργου, το σύστημα ροής των υπολογιστικών πληροφοριών δεν θα μπορούσε να προκαθοριστεί, όπως συμβαίνει σε ανάλογα έργα στο εξωτερικό, αλλά ήταν ευέλικτο να δεχθεί αλλαγές και προσαρτήσεις καθώς το έργο ωρίμαζε και εξελισσόταν. Η δημιουργία μιας τέτοιας πλατφόρμας, με αυτή την ευελιξία, αποτέλεσε και τη μεγαλύτερη πρόκληση για τους συμβούλους. Συγκεκριμένα, οι βασικές γεωμετρικές παράμετροι ενσωματώθηκαν αρχικά στο παραμετρικό μοντέλο ώστε να περιγραφεί η μορφή και τα στατικά στοιχεία για να συντονίσουν τον αρχικό σχεδιασμό. Στη συνέχεια το μοντέλο αναβαθμίστηκε για να διαχειριστεί τη χάραξη, την εξαγωγή δεδομένων προς τους υπεργολάβους και την παρακολούθηση της κατασκευαστικής ακρίβειας (monitoring). Στο τελικό του στάδιο, το μοντέλο πληροφορίας αξιοποιήθηκε και αποτέλεσε τη βάση του σχεδιασμού και της ψηφιακής παραγωγής, συντονισμού και τοποθέτησης του κελύφους από αλουμίνιο. 2. Μεθοδολογία 2.1 Βασικές γεωμετρικές αρχές To κέλυφος του κτηρίου περιγράφεται μέσω δύο ακτινικά μεταβαλλόμενων ελλειπτικών επιφανειών οι οποίες τέμνονται σε έναν άξονα συμμετρίας κατά τον Χ’ άξονα. Οι επιφάνειες τέμνονται με δύο κεκλιμένα επίπεδα (το ένα εκ των οποίων με περιστροφή γύρω από τον άξονα Χ’) στον Βορρά και στον Νότο, δημιουργώντας ανοίγματα μετωπικά (Εικ. 2). Παρότι οι αρχικές επιφάνειες είχαν βασιστεί σε ακτινωτά τόξα (εκτός επιπέδου), η κατασκευή αντιμετωπίστηκε με επίπεδα παράλληλα στο επίπεδο ΧΥ, το οποίο είναι προφανές μεν λόγω της ανάγκης οριζόντιων πλακών, γεγονός όμως που δημιούργησε γεωμετρικές μη-γραμμικότητες οι οποίες δεν ήταν εύκολο να εντοπιστούν (Εικ. 3). Κάθε οριζόντιο επίπεδο θα έπρεπε να είναι εφαπτόμενο στο κέλυφος το οποίο εντός του πάχους της κάθε πλάκας δημιουργούσε μεταβαλλόμενες πλευρικές επιφάνειες οι οποίες θα έπρεπε να κατασκευαστούν από σκυρόδεμα και να είναι αλληλένδετες με καμπύλα υποστυλώματα και δοκούς. Το κέλυφος εκτείνεται προβολικά στον Νότο και στον Βορρά σε σχέση με τα δύο κατακόρυφα επίπεδα που το τέμνουν. Ο πρωτεύων σκελετός προτάθηκε 3
5
4a
4β
6
Εικόνα 1 – Το ολοκληρωμένο κτήριο the Oval. Εικόνα 2 – Εξέλιξη Γεωμετρίας. Εικόνα 3 – Φέρων οργανισμός κτηρίου the Oval. Εικόνα 4α. Κατασκευή θόλου με επίπεδα τετράπλευρα. Εικόνα 4β. Διαφοροποίηση γωνίας στήριξης τεγίδων θόλου. Εικόνα 5 - Παραγωγή κατασκευαστικών σχεδίων 2D. Εικόνα 6 – Εντοπισμός συγκρούσεων στη θολωτή κατασκευή.
26
