Manhattan West

经历

创新科技加持：浅谈曼哈顿西区一号的工程设计

曼哈顿西区大厦炫目的外观下隐藏着一个复杂到令人惊叹的结构系统

2021年10月25日

话题

应用建筑科技, 建筑系统+组件, 先进制造, 可持续性设计, 高层建筑

纽约中城新建成的“曼哈顿西区”（Manhattan West）在炫目的外观下隐藏着一个复杂到令人惊叹的结构系统——它如此复杂，以至于向钢材制造商（steel fabricators）提交设计图纸这样的常规做法也已变得远远不够。

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图片版权 © Lucas Blair Simpson | SOM

超乎想象的创新设计

造访纽约的游客可能会误以为“曼哈顿西区一号”大厦（One Manhattan West）是一座典型的办公楼。大厦坐落在纽约曼哈顿中城区（Midtown），楼高995英尺（约303.28米），其简洁的几何形状和闪亮的玻璃幕墙外观容易让人产生这样的误会：要达到这样的效果，几乎没必要在施工过程中采用超越传统的建筑工程技术。

这座面积达210万平方英尺（约19.5万平米）的办公大楼有67层高，坐落于纽约市第九大道和第33街的拐角处，是布鲁克菲尔德房地产公司（Brookfield Properties）在曼哈顿的西面——一个占地8英亩（约32,375平米）的地区内开发的首个全新的办公楼项目。

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曼哈顿西区开发项目 © Miller Hare Limited

看似简单，实则大有文章

这座玻璃和钢材造就的大楼正对着新建成的莫伊尼汉火车大厅，直接建造在仍在正常运营的火车轨道的上方。对建筑和工程师来说，这就意味着极为狭小的可建造用地。这座塔楼是第九大道上构成整个开发项目门户的两座摩天大楼中的一座，其中还包括了面积为2英亩（约8,093.7平米）的户外公共空间。

得益于设计与制造过程之间的创新整合，曼哈顿西区一号的建设在这个极具挑战性的场地上采用了同样颇具野心的施工时间表。

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曼哈顿西区一号（右侧）和二号楼（左侧） © SOM

在铁轨和天空之间施展身手

关于在曼哈顿西面（West Side）的铁路站场上造楼的讨论可以回溯到上世纪的五十年代。在2005年这一区域的重新划区被市议会批准后，一项对区域内铁路和航空权的实施计划才最终提上了议事日程。

布鲁克菲尔德房地产公司随后获得了第九和第十大道之间一个500万平方英尺（约46.45万平米）项目的开发权，项目的建设完全位于运营中的铁路基础设施之上。

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图片版权 © SOM

因地制宜的设计

铁路战场在最北端的铁轨和第33街之间留出了大约130英尺（约39.6米）的距离。然而，一栋办公楼至少需要150英尺（约45.7米）的宽度，才能有合适的租赁跨度（建筑的窗户线与核心墙外墙之间的距离）。

所以，曼哈顿西区一号基地的可用面积远远小于其总占地面积。

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曼哈顿西区一号的入口大厅 © Lucas Blair Simpson | SOM

曼哈顿西区一号的入口大厅 © Lucas Blair Simpson | SOM

曼哈顿西区一号的入口大厅 © Lucas Blair Simpson | SOM

外围立柱的巧妙安排

虽然建筑的中心核心筒可被固定在基岩上，但南侧的外围立柱都不能接触地面。为了取得结构上的平衡，塔楼的南侧、北侧和东侧的所有外围立柱都倾斜到大厅层以上的核心筒上。

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曼哈顿西区一号的大厅 © Lucas Blair Simpson | SOM

曼哈顿西区一号的大厅 © Lucas Blair Simpson | SOM

创造一个引人注目的门户

SOM 的设计将工程技术方面的挑战变成了一个引人注目的焦点：大厅中心石灰华覆盖的立柱遵循倾斜立柱的形态，并与内向过渡的立柱相呼应。

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图片版权 © Fadi Asmar | SOM

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渐入佳境的结构设计

建筑的结构玻璃翅片幕墙在大堂周围创造了一个透明的围护结构，在塔楼和周围广场之间建立了视觉上的和谐美观。

结构玻璃幕墙与倾斜塔楼的建筑表达相结合，强调了大楼的开放性，使曼哈顿西区一号的结构解决方案成为整个项目最亮眼的焦点。

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曼哈顿西区一号的设计流程示意图 © SOM

沉着应对市场压力

超越常规的设计需要超越常规的工作流程。曼哈顿房地产的市场压力要求加快施工进度。塔楼底部呈现复杂的几何形状，这就使提交2D图纸给钢材制造商的传统流程在时间上变得更加紧张。

SOM 的工程师决定尝试一些新的东西，使用 Tekla（一种建筑信息建模软件）在3D模型中详细呈现复杂的钢结构来提供最准确的设计信息，其中包括所有结构钢构件的中心线几何形状，还有材料属性数据和测试要求。

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图片版权 © SOM

更快、更高、更强

设计团队在制作施工文件和投标过程中同时提供了 3D Tekla 的钢结构细节模型。这么做的效果是：更高效的设计，花费更少的时间和更低的成本。

对于钢材的制造和装配方来说，这种模型是一个强大的沟通工具：对复杂的钢结构形状及其连接方式清晰和严格的文件记录，在施工和成本控制上的信心也大大增加。

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图片版权 © SOM

自曼哈顿西区一号的项目开展以来，我们的结构工程师一直在创建先进的3D钢结构细节模型并在投标过程中使用，给所有相关方一个更准确的项目范围。

时至今日，在赢得项目之后，制造商就不再需要从2D图纸中重新生成建筑的几何形状和连接节点，他们可以将建模工作限制在仅与施工相关的修改方案上。

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图片版权 © Fadi Asmar | SOM

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创新建筑科技的里程碑

3D细节模型的优点是多方面的。将基于云计算的3D模型与在线会议相结合，能够实时处理和共享单个模型，这种工作方式能使关键模型的修改时间缩短至以小时来计算，而非通常所需的几个星期。

图片版权 © SOM

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这种为曼哈顿西区提供工程设计信息的方法大大缩短了 RFI（信息请求）的时间和施工图的审查过程，因此，开工时间比最初预期提前了六个月，尽管其几何形状异常复杂，但塔楼的钢制构件却能很容易地连接起来。

对很多了解背景的人来说，最新登上纽约天际线的曼哈顿西区一号大楼有特殊的象征意义：它是一座建筑技术与创新设计方案的里程碑。

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图片版权 © SOM

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