[Дебют] Альберт Виллиамсон-Тейлор: NY, Hudson Yards. Два проекта по одному адресу. Перевод Леонида Комиссаренко

 656 total views (from 2022/01/01),  5 views today

Общая стоимость Hudson Yards оценивается в 25 миллиардов долларов, что делает его одним из крупнейших проектов в сфере недвижимости в США, насчитывающим около дюжины жилых и офисных башен, роскошные магазины и рестораны, огромный художественныо-культурный центр.

NY, Hudson Yards.
Два проекта по одному адресу

Альберт Виллиамсон-Тейлор и др.
Перевод с немецкого Леонида Комиссаренко

От переводчика

О застройке Хадсон Ярдз в Нью Йорке я краем уха впервые услышал с год назад. Весной этого года появились в сети и фото отдельных строений. Меня особо заинтересовали два стоящих по соседству объекта — Смотровая башня и Культурный центр. Поиск в сети даёт множество иллюстраций и скупые «тактико-технические» характеристики. Меня же интересовали и конструкторско-технологические вопросы. А вот с ними в сети негусто.

Порывшись в бумажных журналах, нашёл искомое в издающемся в Мюнхене узкоспециализированном немецко-английском «structure DETAIL», да eщё и — как на блюдечке с золотой каёмочкой — «оба двое».

За качество иллюстраций прошу прощения — это всё сканы с бумажного издания.

И ещё о событии в современном строительстве. Проект Захи Кадид. Полюбуйтесь, пожалуйста, на новый, только что сданный аэропорт в Пекине — торжество металла, полированого камня и пластика. И ещё почти безнадёжный поиск прямых линий и таких же углов.

Этой публикацией надеюсь возбудить интерес наших технарей-физиков и любопытство гуманитариев-лириков.

Альберт Виллиамсон-Тейлор
Аллесандро Маргнелли
Эдоардо Тибуцци

«Сосуд» в Нью-Йорке

Как гигантский открытый сверху улей, «Сосуд» (The Vessel) занимает открытое пространство в центре Hudson Yards на западном берегу Манхэттена. 46-метровой высоты смотровой площадки достаточно для того, чтобы бросить взгляд на теперь уже построенное железнодорожное депо Long Island Rail Road в направлении Гудзона. С другой стороны, эта структура по сравнению с небоскребами высотой до 400 м — крошечная. Общая стоимость Hudson Yards оценивается в 25 миллиардов долларов, что делает его одним из крупнейших проектов в сфере недвижимости в США, насчитывающим около дюжины жилых и офисных башен, роскошные магазины и рестораны, огромный художественныо-культурный центр и доступ к High Line Park на юге. Впечатляющая, с открытым доступом скульптура лондонского архитектурного бюро Heatherwick — не в последнюю очередь часть маркетинговой стратегии недавно созданного района — и только с учетом значительных затрат на его общую застройку стало возможным её финансирование. С точки зрения городского планирования, The Vessel образует ориентир в центре площади и усиливает общественное пространство как привлекательное место для встреч и мероприятий. Издали просматриваемый насквозь объект издали выглядит как многократно изогнутые горизонтальные полосы, которые по мере приближения оказываются весьма сложной, многослойной системой лестниц.

По нескольким ступеням округлого цоколя, который элегантно скрывает сложный фундамент, посетители входят в скульптуру-лестницу, в пяти шагах — центр комплекса. Кто не желает воспользоваться специально сконструированным наклонным лифтом, тот поднимается по радиальным ступеням наружу, на первые промежуточные площадки. Отсюда однопролётные лестничные марши поочередно ведут на внутреннюю и внешнюю сторону The Vessel. Через 16 промежуточных уровней достигаются пять площадок верхнего.

Из-за постоянно возрастающего кверху диаметра самые верхние лестничные площадки — самые длинные. В конце концов, речь идет не о достижении самой высокой точки с наилучшим возможным видом, а о том, чтобы насладиться видом на окрестности из любой точки комплекса, а также удивительной геометрической структурой из 160-и лестничных пролётов.

Слева — вертикальный разрез, вид сверху и план первого этажа. Справа — Ваза на фоне небоскрёбов

Геометрия и форма

В пограничной области между архитектурой, искусством и иженерным поиском сложная структура The Vessel превращает параметрически разработанную геометрию в конструктивную физическую структуру. Внешний вид сосудоподобного сооружения базируется на горизонтальной ромбовидной решетке, которая служит основой для равномерной сети лестниц и площадок (рис. А).

А Основополагающая геометрия ромбовидной решётки,
B Двойной слой из лестничных пролётов и платформ.
С Образование пространства для несущей конструкции путём раздвижки лестничных пролётов.
D Оптимизация несущей конструкции.
Е Аксонометрия общей структуры.
F Вырез из решётчатой оболочки двойного кручения.
G Разложение решётчатой оболочки на модули.

Внутреннее и внешнее расположение соединенных горизонтальными площадками лестничных пролётов создаёт пространственный слой, по которому можно идти во всех направлениях (рис. В). В ходе процесса проектирования лестничные пролёты были раздвинуты (рис. С), чтобы создать между ними пространство для собственно несущей конструкции: решетчатой ​​оболочки с сотообразными шестиугольными проёмами и лестничными пролётами, прикрепленными к внутренней и внешней сторонам.

В параметрической 3D-модели эта трехслойная оболочка в итоге переходит в осесимметричную, сужающуюся книзу базовую форму конструкции, в результате чего размер сот уменьшается книзу и увеличивается кверху (рис. E).

Концепция несущей структуры

Оболочка сетки воспринимает все вертикальные и горизонтальные нагрузки. Сварные опорные элементы из стального листа спроектированы в монококовой конструкции, чтобы максимировать эффективность гексагонального поперечного сечения. Снаружи они узнаваемы по черным цветом лакированой поверхности. Сами лестничные пролёты выступают из этого базового слоя в обоих направлениях и облицованы глянцевыми листами из медно-никелевого сплава, прикреплеными к основной конструкции и повышающими тем самым её жесткость. В результате получается поперечное сечение балки из трех частей, которое приближается к симметричной форме с увеличением высоты (рис. Н).

H Продольный разрез несущей конструкции. Фото справа — Вид сверху на внутреннюю часть Сосуда. Видны направляющие лифта

Толщина листа увеличивается с 8 мм в менее напряженных верхних областях до 80 мм вблизи сильно нагруженной точки основания. Направляющие рельсов наклонного подъемника образуют не только геометрический шов решётчатой оболочки, но и придают ей статическую устойчивость. Таким образом, на противоположной от лифта стороне под действием статических нагрузок возникают наибольшие деформации (рис. К).

K Диаграмма деформаций

Однако решающими факторами, влияющими на расчеты несущей системы, являются не внутренние, эксплуатационные и ветровые нагрузки, а динамические колебательные характеристики конструкции, которая, в конечном итоге, ведет себя как большая пружина. Чтобы предотвратить дискомфорт или даже панику на концерте с участием группы ритмично подпрыгивающих людей, был установлен верхний предел допустимого ускорения. Увеличение массы или жесткости не обещало существенного влияния на вибрационное поведение конструкции — оно в первую очередь определяется геометрией. После анализа различных сценариев использования было принято решение: виброгасители с регулируемой массой внутри монококовой структуры (рис. O). Они ослабляют движение составных частей посредством инерционной массы и, таким образом, ограничивают амплитуду колебаний.

О Демпфирующий груз

Конструкция и процесс строительства

Чтобы изготовить, казалось бы, монолитную конструкцию Сосуда, он был разделён на 80 одинаковых модулей. Каждый состоит из центральной части с площадкой и четырьмя ответвлящимися лестничными пролётами половинной длины. Это приводит к двойной Y-образной форме, так называемой «собачьей кости» (рис. I).

Подъём готового модуля
I Aксонометрия готового модуля «Собачья кость»

Жесткое соединение выполнено посредством зажимных пластин (рис. Q).

P Диаграмма напряжений стыка модуля Q Типичный стык модуля с соединительной пластиной

Mонтажные проёмы позволяют проводить свинчивание изнутри (рис. J / L / M /).

L Аксонометрия модуля «Собачья кость»: верхняя стальная пластина с монтажными проёмами М Внутренняя структура с рёбрами жёсткости

Расположение строительной площадки непосредственно на реке Гудзон позволило осуществить доставку модулей значительных размеров, как правило, 15 х 7 м, на судах. Все элементы, включая дренажные трубы, электропроводку и демпферы вибрации были изготовлены в итальянском Монфальконе, для проверки обеспечения требуемой высокой точности прилегания соединительных пластин подвергнуты пробной сборке. На стройке подняты, доставлены на позицию краном и собраны как гигантская трехмерная головоломка.

Примечание переводчика

Проект стоимостью $200 миллионов, разработанный британским дизайн-бюро Heatherwick Studio, состоит из 154 лестничных пролетов, 80 разноуровневых площадок и 2500 ступенек. Диаметр у центра смотровой — 15 метров, в верхней части — около 46 метров. Vessel — временное название. Смотровая площадка открыта с 10 утра и до 9 вечера, на выходе из здания каждый посетитель может предложить свой вариант названия новой достопримечательности Нью Йорка.

Скотт Ломакс

The Shed — Культурный центр в Нью Йорке

Справа виден фрагмент «Вазы»

На западной стороне Манхэттена, в северной части Хай-Лайн, в начале апреля открылся новый квартал Hudson Yards, центр искусства и культуры The Shed (Сарай). К его особенностям, с учётом роскошности окружающего района, несомненно относится явно выраженное стремление сделать его доступным для всех жителей города. Достойно внимания также и здание, в котором он размещается.

The Shed состоит из нового восьмиэтажного здания в «стальном исполнении», которое конструктивно связано с соседними высотными зданиями, также спроектированными бюро Diller Scofidio Renfro и Rockwell Group. В новом здании размещается выставочное пространство и зал для различных мероприятий, несколько галерей, театр с репетиционными залами и творческая лаборатория. Перед зданием, непосредственно на востоке, находится Plaza площадью 1860 кв. м — открытое пространство для концертов, мероприятий и выступлений, которое может полностью перекрываться передвижной оболочкой здания. Внутри этой оболочки с 9-метровой высоты подъемными воротами создается визуально, акустически и термически замкнутое пространство, вмещающее до 2700 человек (McCourt), удваивающее площадь нового здания с возможностью его полного затемнения. Открываемые, большой поверхности фасадные зоны с восточной стороны нового здания позволяют напрямую соединять оба помещения, например, трибунами, которые находятся частично в здании и частично под его передвижной оболочкой. Если нет мероприятий, U-образная конструкция из стального корпуса и 148 блестящих серебристых подушек из фольги ETFE (этилен тетрафтороэтилен) надвигается на стационарное здание, занимая позицию вокруг его крыши и боковых поверхностей. Конструктивно передвигаемая оболочка выполнена в виде диагональной решётки из специально разработанных стальных профилей. Изготовлены они были на заводе, а сварены на месте.

Конструкция опирается на 16 колёс из закаленной кованой стали и перемещается по рельсам с помощью двенадцати электродвигателей. Каждое из колес несёт вес около 250 т на поверхности, равной площади двух ладоней. Наполненные воздухом трех — и четырехслойные пленочные подушки ETFE были выбраны в качестве материала для фасадной поверхности площадью 4100 кв. м, поскольку они имеют малый собственный вес, хорошие теплоизоляционные свойства, а также позволяют компенсировать смещения, возникающие при передвижении оболочки.

Одно здание, две независимые структуры

The Shed состоит из двух совершенно независимых стальных конструкций: стационарного здания и перемещаемой над ним оболочки (рис. А).

А Диаграмма к распределению нагрузок несущей конструкции

1 — основные опоры и диагонали образуют диагонально-сетчатую структуру.
2 — в поперечном сечении конструкция ведёт себя как портальная рама.
3 — вертикальные нагрузки.
4 — при передвижении — для восприятия и стабилизации горизонтальных нагрузок.

Здание высотой 35 м имеет четыре разных по высоте этажа для выставок и мероприятий. Помещения шириной 30 м перекрываются стальными балками высотой 1,6 м, ориентированными в направлении север-юг, каждая из которых выступает на 5 м за боковые фасады. Конструктивно задуманное как бокс с тремя стенами, здание укреплено двумя стержнями жёсткости и диагоналями соответственно с северной, южной и западной сторон. Стеклянный восточный фасад свободен от жестких конструктивных элементов, а его нижние два этажа могут быть полностью открыты. Остеклённые северный и южный фасады обеспечивают максимальную прозрачность.

Разрез по аа
уровень 6
Уровень площади

1 — McCourt.
2 — Зал для проведения мероприятий.
3 — Фойе.
4 — Сдвигаемая оболочка.
5 — Площадь.
6 — Зона сценической техники.

Сдвигаемая оболочка также выполнена в виде трёхстороннего бокса. В этом случае западная сторона полностью свободна от несущих элементов, а боковые стенки — открытая диагонально-сетчатая несущая конструкция (Diagrid).

Поперечные фермы оболочки соединяют северную и южную её стороны и в то же время создают над крышей стационарного здания мансардное пространство для размещения сценической техники (рис. B, C).

B Поведение несущей конструкции под вертикальной нагрузкой (красный — сжатие, синий — растяжение) С Поведение несущей конструкции под ветровой нагрузкой

Фасады и крыша закрыты подушками из ETFE, полупрозрачного и легкого материала, более энергоэффективного и дешёвого, чем стекло.

Нестандартные профили для передвижной оболочки

Вертикальные и диагональные стальные несущие элементы образуют северную и южную стороны оболочки. Вертикальные элементы имеют непрерывное трапециевидное сечение, переходящее на дугах к поверхности крыши в конические сечения.

Диагонали выполнены в виде профилей конического сечения, которые достигают максимального диаметра в области узлов и сужаются к середине. Для этой конструкции из отдельных листов были изготовлены профили, соответствовавшие требованиям по прочности и жесткости. Они должны были также привлекать визуально и иметь статически требуемую толщину листа. Профили должны были, имея минимальную толщину листа, устранить необходимость во внутренних ребрах жесткости, снизить риск провисания и выхода на видимую поверхность следов сварных швов или внутренних перемычек. Кроме того, необходимо было определить и максимальную толщину листа, чтобы обеспечить возможность производства. Листы первичной конструкции имеют толщину от 10 до 50 мм.

G Распределение напряжений внутри узла несущей конструкции передвижной оболочки Н Вертикальное сечение узла
J Изготовление стального узла на предприятии

В нижних частях северного и восточного фасадов есть несколько 9-метровой высоты ворот в виде остеклённых стальных элементов каркаса, которые можно перемещать по вертикали для обеспечения доступа на мероприятия под открытым небом. Они перемещаются посредством системы тросов с помощью лебедок, размещённых в технологической зоне сцены на нижней стороне крыши. Хотя эта система ничего нового из себя не представляет, разместить лебедки, тросы и шкивы было не так просто. Как в вертикальных несущих элементах, так и в технической части сцены, в которой размещаются многие механизмы, пространство жёстко ограничено.

Привод и ходовая часть

Для перемещения оболочки применён привод с зубчатой рейкой на передвижной оболочке и двумя каретками на крыше стационарного здания. Одна из двух кареток имеет стрелу, которая только под действием экстремальных горизонтальных сил опирается на крышу стационарного здания, что позволяет — в остальное время статически независимым — конструкциям увеличивать общую жёсткость. Оболочка опирается на шестиосное шасси. Его колеса шириной 250 мм, диаметром 1,8 м катятся по подкрановым путям MRS 221 (рис. F).

Четыре из этих тележек оснащены соответственно двумя колесами, в то время как две наиболее нагруженные тележки на восточной стороне имеют по четыре колеса. Максимальная нагрузка на колесо составляет 3500 кН в движении и 4000 кН в состоянии покоя. На пути длиной в 75 м тележки движутся по уложеной на расстоянии 1 м паре рельсов, при этом неравномерность нагрузки в каждой паре колес выравнивается карданным шарниром.

Приводы кареток через динамометрический рычаг и подшипник скольжения соединены с ферменной конструкцией крыши оболочки. Это позволяет связать пять степеней свободы, в то время как чисто продольные силы передаются в направлении движения.

Каждая из двух кареток оснащена шестью 15-сильными электродвигателями, которые приводят в движение ведущие шестерни через планетарную передачу. Динамическая система управления и двигатели с регулируемой скоростью вращения обеспечивают плавное ускорение и замедление в двух крайних положениях подвижной оболочки. При скорости около 7,5 м в минуту требуется около пяти минут для полного выдвижения или втягивания тяжёлой, 4000-тонной конструкции корпуса.

Параметрическая модель несущей конструкции

Расчеты несущей конструкции проводились с использованием конечно-элементных моделей. На этапе проектирования были созданы многочисленные варианты для несущей структуры Diagrid. Важно иметь быструю и слаженную разработку моделей анализа, чтобы обеспечить возможность, в рамках план-графика проекта, влияния на процесс проектирования.

Параметрическая геометрическая модель позволяла быстро менять общую форму. Чтобы облегчить обновление моделей анализа без необходимости каждый раз их воссоздавать, применялись коммуникационные платформы, разработанные Thornton Tomasetti, например, Konstru, а также другие специально разработанные программы.

Print Friendly, PDF & Email

Один комментарий к “[Дебют] Альберт Виллиамсон-Тейлор: NY, Hudson Yards. Два проекта по одному адресу. Перевод Леонида Комиссаренко

  1. С назначением культурного центра понятно, что не мешает поражаться техническим решениям.
    А с Вазой и её назначением не очень понятно. Я на месте не был, по фото трудно судить, но если это объект для смотровых площадок с высоты до 46 м при окружающих 400 метровых небоскребах, то что кроме вокзала оттуда можно увидеть?
    Вид сверху на внутреннюю часть Сосуда напоминает Дом трудящихся или как-то так в одной из экранизаций «12 стульев». Там где Бендер по таким же встречным и разноуровневым лестницам убегал от Грицацуевой.
    Спасибо, Леонид! Как бы я еще узнал в подробностях о таких удивительных объектах городской архитектуры.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Арифметическая Капча - решите задачу *