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【钢结构·技术】西57街111号大楼

 https://www.lgmi.com    发表日期:2023/11/21 16:49:47  兰格钢铁
    

作为SHoP建筑事务所设计的第一个超高层建筑,它坐落于纽约中央公园南侧中心位置(位于西57街111号),其总高度为1,428ft.(435.25m)也被称为施坦威大厦,是纽约市最高的建筑之一。作为一个新时代的地标建筑,它有责任为纽约共享的天际线贡献出独特且优雅的新元素。SHoP建筑事务所通过精心塑造此超高层建筑的轮廓并开发全新的方法来使用曼哈顿摩天大楼黄金时代的真实材料:Terra-cotta(赤陶),来实现美化天际线的这个目标。

此超高建筑形态是在满足曼哈顿中城区划要求可行规范内进行的最大胆的尝试。在建筑体量本身与天空曝光平面接触的位置发生了多次强制性的建筑退缩,从而形成了羽毛般的形态(而不是阶梯状的轮廓)。这些建筑退缩也结合在东立面和西立面整体上升形态的赤土陶器设计中,从东西立面底部延伸到内部顶点。在没有模仿历史先例的情况下,这种方法统一了西57街的传统经典塔楼设计,例如华尔街一号大楼、洛克菲勒中心或帝国大厦。

赤陶对于当下建筑师而言,是最有美感及适应性的材料之一。对于西57街111号项目来说,通过宏观上的参数化设计,使其东西立面呈现出具有大的纹路设计。制陶赤土本身也被细化成15种不同的单元,按顺序变化的剖面块进行建模、挤压、上釉,然后堆叠成一个复杂的图案,就像一个轻微的湖面波纹,总体上既新颖,又熟悉。在立面上交错使用这些元素会产生一种独特的莫尔条纹,在不同的灯光或不同的角度进行观看时,它会发生巨大的光影及3D感官的变化。

如SHoP建筑事务所合伙人Gregg Pasquarelli在项目封顶时的致辞所说:“西57街111号大楼是座有着非凡比例的、被誉为世界最苗条的大楼。它规模宏伟,1,428ft.(435.25m)的身躯优雅地‘站’在珍贵历史保护建筑施坦威大楼一旁,与其完美融合,体现着项目本身对纽约历史与文脉传承的尊重。这个项目带给我们团队前所未有的挑战,将我们过去对摩天大楼或纽约市开发项目的先入为主的观念打破。作为纽约本土建筑事务所,我们非常自豪能为纽约又添加了一个全新的地标建筑。西57街111号大楼是我们与JDS在先前建立的合作伙伴关系下,运用当下先进的建筑技术,结合城市最新发展政策,携手实现的又一让人惊叹的项目。项目的设计、融资、建设共历经6年,我们始终保持最高水准的团队合作,共同缔造了这一建筑奇迹。当项目最终完成的那一天,我们回首看去,会为这个宏伟的建筑梦的实现而欣慰。整个项目的设计不仅来自团队,也来自客户,更来自这个城市独特的文化气氛。项目的设计与开发,就像在一个熔炉,当每个个体无与伦比的智慧和力量汇聚在一起时,新事物就自然而然地诞生了。JDS的首席执行官及创始人Michael Stern对SHoP建筑事务所的团队也说过,没有人会相信这个楼是真实的,直至它真的被盖出来的那一天。得到客户这样的赞许,就是对我们建筑事务所或整个团队的最大嘉奖。项目本身也成为了新的建筑设计典范,让大家重新正视建筑的真谛,任何一个成功的项目都应与项目所在地各方紧密地团结在一起。”

在纽约这个繁杂的大都市中,项目本身能够坐落在中央公园附近,尤其是位于中央公园中轴线的正南端,对于客户和建筑设计师来说都是一件可遇而不可求的事情。但是由于项目紧邻施坦威大楼这一历史保护建筑,因此,新的超高塔楼不论在设计还是施工方面都面临了极大的挑战。首先是建筑的体量。项目初期,设计团队如果本着最大化利用率来进行整体设计,塔楼的体量将更宽以获得更多的开发利用面积。但是考虑到施坦威大楼临街的视觉,以及超高塔楼的阴影投射到中央公园的影响,设计师将新楼体立面从临街向后推移,同时最大化地使建筑体量细长,以减少对环境的影响。这样的楼体尺度处理也最大化地保留了项目南端居民和游客看中央公园的视野,特别是从帝国大厦和洛克菲勒中心楼顶的观景平台观看,显示出对这些老牌地标建筑的敬意。同时,西57街111号大楼的设计将楼的宽高比提高至以前的建筑领域不可能达到的水平。但如公司的合伙人Dana Getman所说:“我们并不是去创造一个新的属于纽约的建筑类别,这个项目本身只是对纽约经典时代下的摩天大楼的一个回归。这也正是这一项目的出彩之处。”“战前建筑,在空调还没被研发时,为了能让室内能有更好的光线和空气,建筑的体量往往都很窄。而西57街111号大楼作为一个住宅项目,采光和通风又一次成为设计中需重点解决的问题,使我们有机会去回顾历史上的经典建筑并去了解这些建筑的特殊之处进而运用到我们的项目中。”

其次,建筑超高的外立面设计也很有特色,当行人走在西57街上时会发现,111号大楼的东、西立面的建筑选材使其与施坦威大楼以及周围建筑完美融合,营造出十分和谐的街景。仿若看到建筑材料的历史延伸,初始设计时立面材料即选定以赤陶为主,这一极具纽约特色的材料,的确很好地继承了纽约建筑设计的传统。而项目南、北两面则以玻璃及铜合金为主,旨在保留公寓内部南北两个方向的视野及光线。细长的楼体使得西57街111号大楼必须要运用大量的钢筋混凝土剪力墙来保证结构稳定性,利用建筑的东、西两面与周边建筑共享地段线(Lot Line),正好安排大面积剪力墙。在保持建筑结构性能的前提下设计了细长分布的玻璃窗,为公寓内的卫生间或衣橱提供了良好的视野及光线。

现在的建筑,尤其是摩天大楼和超高层大楼,千篇一律的玻璃“盒子”仿佛成了唯一的设计准则。建筑已经逐渐脱离了项目所在地独特的人文及地理环境,就像我们的合伙人Chris Sharples曾说过:“西57街111号大楼最核心的设计概念就是如何真正设计一个纽约独有的建筑,我们并不想设计一个可以被安放到世界任何一个角落的建筑”,进而成为“世界建筑”的一员。随意一瞥可能不会觉得它们很突兀,但仔细品味就会感觉不接“地气”,缺失了独一无二的归属感以及和项目所在地的衔接。西57街111号大楼作为纽约建筑新篇章中的第一批超高建筑之一,独特的地理位置已经使其成为最瞩目的新地标。众所周知,纽约最传统的地标建筑中,如:新哥特风格的伍尔沃思大楼 (Woolworth Building,SHoP建筑事务所所在地),装饰艺术风格的帝国大厦、克莱斯勒大厦,都运用了赤陶和金属材料作为项目外立面的主要建筑材料,使这些材料演变为纽约建筑中最传统的材料。但随着新型建筑材料的开发与完善,传统材料逐渐被玻璃、铝合金立面材料所取代,使得当下的大楼显得千篇一律。西57街111号大楼在概念设计阶段,团队就确定要重新赋予具有纽约特点的传统材料一个焕发新生的机会,在新时代科技的帮助下,重新让人们认识传统建筑材料的独特魅力,以向“黄金一代”地标建筑致敬。Chris Sharples在最近的采访中说道:“如果要创新,我们必须要回看那些传统的赤陶和金属材料,去吸收它们的基因并且移植到我们的立面设计上。”同时,设计团队也希望西57街111号大楼在建筑的时间轴上起到承上启下的作用,进而重新定义当代建筑师应有的社会人文责任。在外立面开始安装之前,人们对施工中的项目十分好奇与疑惑,不知道为什么这个建筑的东西两面墙没有像其他高楼那样有大面积铝合金幕墙。但随着项目外立面板的安装,人们的疑惑逐渐消散并产生了更浓的兴趣。特别是对于纽约市民来说,仿佛看到了儿时熟悉的建筑,进而产生了莫名的亲切感。当建筑在2019年年底结构封顶时,西57街111号大楼已经成为了很多人心中最喜欢的建筑之一。感谢SHoP和JDS敢于挑战建筑极限的精神,为纽约天际线新增了浓墨重彩的一笔。也正是这种追求卓越、永恒的精神使SHoP团队在当下的建筑设计界脱颖而出。

纽约的城市规划设计规范早在1916年便开始了,跟同级别的其他大都市对比,就已经凸显出它对城市整体规划的深远、积极的影响。在这片钢筋混凝土的丛林中,作为最重要的中高层建筑设计准则,天空曝光的平面被强制性地要求:楼梯沿竖向高度进行阶梯式的退缩以最大程度地保证阳光照射到街道的时间以及行人或居民对天空的视野,同时也减少了行人和车辆在高楼林立的城市中穿梭时的压迫感。因此纽约大部分的高楼设计都有这样的阶梯式的退缩。西57街111号大楼则采取了独特的羽毛形态的退缩。对比普通的强制退缩,这一处理使得超高建筑的巨大体量被软化,让楼体造型更圆滑,更有延续性和伸展性。每一片羽毛般的建筑退缩都由赤陶板块和弯曲的金属材料来构建,减少了建筑退缩时产生的间隔,使建筑的南外立面仿佛逐渐向上攀升一般。运用这种精妙的连接使得建筑的棱角被细化,让人们更加亲切地去适应西57街111号大楼独特的体量。

作为目前全世界最纤细的大楼(1:24的宽高比),除了坚固的地基外,结构上需要大量应用高强度钢筋混凝土剪力墙和调谐质量阻尼器来提供所必须的稳定性。前文提到的,建筑的东、西两面布置了大面积剪力墙以及细长分布的玻璃窗,基于大面积实体墙结构使得我们需要选用一种材料来进行大面积的覆盖。秉着选用最具有纽约特色的建筑材料的原则,赤陶自然而然地成为了最佳选择。不同于传统的赤陶一块块地用水泥镶嵌在外墙上的安装方式,西57街111号大楼的赤陶以多个单体成组固定在垂直的铝合金模组上,进而悬挂在剪力墙外,在方便安装的同时也起到了雨幕的作用。同时3D的镂空挤压赤陶也增加了项目整体的设计美感。项目共采用了约4.3万块单独的赤陶单体呈现了23种不同的立体造型组合。同时,为了避免赤陶外观的单一性,设计团队又通过参数化设计,使其东、西立面呈现出大的纹路设计。赤陶本身也按参数设计顺序的变化块进行建模、挤压、上釉,然后堆叠成一个复杂的图案,就像一个轻微的湖面的波纹,总体上既新颖,又熟悉。在立面上交错使用这些元素会产生一种独特的莫尔条纹,在不同灯光或不同角度进行观看时它会发生巨大的光影及3D视觉感官的变化。莫尔条纹的立面变化也与羽毛般的建筑退缩相呼应,从项目的南端向着北端呈水波纹状徐徐上升,延伸到超高的建筑顶端。每层楼由22~28个随高度递减的赤陶垂直模组构成,而每个垂直模组又由7组不同造型的赤陶垂直叠加,使垂直模组的高度与项目层高相同。这样的设计方式简化了外立面幕墙的生产及安装过程,工人们可以更高效率地完工,缩短了项目的施工时长。维护方面,在项目最高处配有大楼维护装置来安排玻璃、赤陶的清洗及维护。如前所述,西57街111号大楼东、西两面墙上装饰了23个独特的赤陶垂直模组,远远看去犹如光影变换一般。而在玻璃上添加的铜合金构件,与赤陶垂直模组互相错开,却是只有从近处才能观察到的细节装饰。这两种组合,重新将装饰艺术风格带回到人们的视野。合伙人们曾说过,在设计阶段,团队花了大量时间和精力去寻找不同材料间的平衡,使整个超高层建筑不过于生硬。不论是3D赤陶垂直模组还是青铜构件,弯曲的弧度犹如曾经回响在施坦威大楼钢琴曲中的音符,细腻地将“生硬的”建筑材料连接在一起。同时,各种材料的用量及分布也很讲究,它们不争不抢,和谐地融为一体,也是设计中反复考量的结果。当时SHoP与JDS共同决定选用没有防氧化性能的铜合金呈现自然铜质,让它随时间逝去跟着建筑一起变老,从金铜色慢慢变成最终的铜绿色,承载着建筑特殊的历史。这是以玻璃为主的“世界建筑”所或缺的。

由于项目地处纽约最繁华的街区,施工中项目材料的运送、储存以及安装都面临诸多挑战。但是,JDS施工团队凭借着缜密的安排和高效的运筹使得项目的进展十分顺利,项目工地管理得井井有条。现场施工只能在约56ft.×80ft.(17m×24m)的场地上进行,为此JDS团队需要精细地安排不同承包商施工或运送材料的时间,仅这一项能在纽约繁华的区域实现就是很难的事情了。

项目东、西幕墙的安装也是极其困难的事情。由于东、西墙体主要是混凝土剪力墙,不同于一般幕墙的立柱式开放结构,所有幕墙板只能从南北两侧移出,之后用项目特有的幕墙悬挂系统将幕墙板悬空移动到最终所在地,再由工人在剪力墙体外实施安装。整个过程都需要高精度的配合,才能最大程度地减少安装过程中可能出现的问题。

在项目塔顶处有800t的调谐质量阻尼器。仅零部件的运送就用了16~20批大货车运到工地,再由起重机分58批垂直运送到88层、1,211ft.(369.11m)的高空。同时,施工场地非常狭窄、局促,增加了安装难度。为此,项目团队在承包商的工厂进行了一次安装预演,使得最终安装得以顺利完成。

项目共91层,外加楼顶57m高的钢塔,3个透风层分别安排在项目的51、71和86层以均匀地减小超高层楼体的风荷载。项目还同时设计了一个重达800t、3层楼高的调谐质量阻尼器,它坐落在项目的88层以减小由风导致的建筑的振动。另外在项目的最高处还配有大楼维护装置来提供玻璃清洗或项目建筑配件更换的功能。

项目内的住宅分为平层与复式公寓两种,在1层及10层配有公共服务设施,比如泳池、桑拿房、健身房、酒吧、厨房及户外楼台。在地下1到4层设有商业及零售楼层,而相邻西57街1层的商业楼层同时配备了一个有7层楼高的中庭。机房则分散在整个项目中,主要集中在地下2层,2、9、10、18、19、20、40、41、63、64、84、85层。项目也同时为业主提供了施坦威楼体内的落客区域(Porte Cochere)以方便业主的出行及生活。

西57街111号大楼是SHoP与JDS的第二个合作项目(美国铜大厦为第一个项目,2017年完工),双方在此前的合作中已经培养了良好的团队合作精神。能够建立这样紧密的关系与SHoP建筑事务所长期以来坚持的设计理念密不可分。从1996年成立以来,SHoP就形成了一个非常规的设计理念,其核心是敢于质疑和挑战公认的建筑实践模式并有勇气在必要时超越传统建筑师的职责,进行相应的扩展。这种开放式的思考模式使SHoP能够有效地解决设计中的各种问题:从新颖的项目功能设计概念,到下一代的制造和项目交付方式,再到极致的空间设计,恰如其分地满足所需的功能。多年前,SHoP已经证明其是可以在现实世界的种种限制下打造出具有启发性的建筑作品的。回顾SHoP建筑事务所的一些经典项目,如Dunescape、Mitchell Park、Porter House以及后来的巴克莱竞技中心,不论项目尺度的大小,还是复杂的程度,SHoP都成功地完成了这些里程碑式的建筑项目。SHoP一直都在推进建筑施工技术:在各个项目的管理中,SHoP运用了大量的“零件套件”式的施工图纸(例如Dunescape和Porter House),皆在生成一套独特的项目交付方式,而避免了传统的建筑“蓝图”。努力去消除想象力与实现项目之间不必要的障碍,进而简化创建一流建筑的过程。在保证最高设计水准的同时,SHoP追求高效、易懂的施工图纸(或3D模型)交付,让客户和建筑承包公司能够轻易地理解并掌控施工过程中的每一个关键步骤。正是由于秉承这种设计理念,SHoP的建筑施工图纸总是会比其他公司的更加细化,从而减少了施工中由于信息不足而产生的RFI数量。高质量的施工图纸交付也使总承包公司更有信心竞标,为客户节约了大量的与建造相关的经费。同时,如果与传统的建筑实践方法相比,SHoP事务所也在不断寻找其他项目的潜在合作机会,以便使建筑师(或事务所)可以承担更多的项目责任(或风险),从而可以更紧密地与客户合作。这次项目经历启发了SHoP在其他项目中去重复运用共同投资模式,这样的合作不仅可以最大化地保护SHoP的设计方案,并且可以确保与客户成为最紧密的合作伙伴以及保证了其在项目中的投资回报率。

该项目还获得了CTBUH的2022最佳高层建筑奖(400m以上)卓越奖。

注:部分内容来自谷德设计网。

文章编辑:【兰格钢铁网】www.lgmi.com

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