未來博物館(MOTF)高 78 米，遠未到達杜拜著名的天際線，那裡擁有無與倫比的摩天大樓——哈利法塔——世界上最高的塔樓。然而，憑藉其大膽的造型和醒目的外觀，超過 14,000 米的阿拉伯書法照亮了它，它無疑成功地成為了該市最具標誌性的建築之一。Killa Design和Buro Happold的獲獎項目，被許多人形容為「世界上最美麗的建築」，於 2022 年 2 月在杜拜開幕的金融區。它的總建築面積為 30,000 平方米，可容納創新意識形態、服務和產品的展覽空間，以及劇院空間、實驗室和研究中心。
MOTF 象徵著阿拉伯遺產和未來的進步，由三個主要部分組成：綠山、建築和虛空。綠色的山丘代表著地球——它的根基——、時間和歷史。它還可以不引人注意地將博物館抬高到相鄰地鐵線之上，並創建一個高架公園。同樣，圓環形狀的結構象徵著人類創新和突破現代工程和建築極限的能力。另一方面，橢圓形的虛空是「未知」的表達，旨在激勵當今的創造者面對人類不成文的未來。
憑藉其規模、引人注目的形式和極其複雜的設計，這座建築和工程奇蹟是有史以來最先進的結構之一。因此，它需要一系列突破性技術來應對複雜的設計挑戰並將願景變為現實。為了了解有關這些技術的更多信息，我們採訪了來自Killa Design的 Shaun Killa 和 Pippa Tucker ，這是這座紀念性建築背後的建築公司。
未來博物館一直是我設計過的最令人興奮的項目之一，因為它是一座高度公共的文化建築，其形式非常獨特，其執行技術也很複雜。——Shaun Killa， Killa Design聯合創始人兼 MOTF 首席架構師
革命性設計背後的挑戰
建築師和工程師遇到的許多挑戰都源於斜交網格和立面的複雜性。為了克服這些問題，設計過程需要結合先進材料和3D建模軟體、協同設計和參數化構造方面的最新技術。這些數字工具最終對項目的成功至關重要，否則這是不可能的。
正如 Shaun 和 Pippa 與我們分享的那樣，最難建造的特徵之一是建築物的弧形外牆，由 1,024 塊玻璃鋼和不鏽鋼板組成。雕刻面板將模製的阿拉伯書法融入獨特的 3D 形狀，發揮著重要作用。白天，它們充當窗戶，通過無柱的內部投射自然光。在夜間，他們用 LED 燈照亮城市。窗戶的深度為 1.3 米，足以讓參觀者站在裡面，這是一個永久性的展覽空間。然而，該團隊必須克服多重複雜性才能實現這一最終結果。
未來博物館設計的一個主要挑戰是將書法窗口融入參數優化的圓環形式中，包括通過書法避免鋼斜交網格結構節點，所有這些都花費了一年多的時間來設計。——Shaun Killa， Killa Design聯合創始人兼 MOTF 首席架構師
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由 Killa Design 提供
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與執行相關的其他重大挑戰包括「協調 1,000 多個獨特的結構節點及其基礎連接，以及避免與二級支撐鋼工程、裝修和 MEP（機械、電氣和管道）發生衝突。」
創新設計原則
為了解決所有這些複雜性，該項目採用了許多關於建築技術和材料的創新設計原則。例如，這涉及開發具有增長算法的參數化設計工具，「以數字方式優化主要結構斜交網格、立面和玻璃元件的效率」。該軟體包括帶有Dynamo的Revit和帶有Grasshopper的Rhino。同樣，在此過程中，BIM的使用至關重要，通過多學科協作創建了一個精確的數字模型。它還用於製作所有圖紙以及用於虛擬實境碰撞檢測、撓度公差和現場實時構建序列。
Tekla Structures是Trimble開發的結構BIM軟體，考慮到博物館的非傳統幾何形狀和大量數據，它被使用。除了提供強大的 3D 建模功能外，該技術還廣泛用於識別與 MEP、屋頂和外牆承包商等其他行業的衝突。此外，該解決方案增強並簡化了設計細節，使工作流程更加順暢，並在項目的設計、製造和協調階段滿足了複雜的界面要求。它還允許不同的演員探索和開發例程，以便在短時間內準確地進行建模和詳細說明。總體而言，每種數字設計工具的創新使用帶來了最大程度的優化。
未來博物館的計算機輔助設計在算法和設計優化形式和結構系統所需的腳本方面是獨一無二的。– 基拉設計
高科技程序，如航空軟體和自動化機械臂，尤其需要將覆蓋外部的書法面板組合在一起。首先，使用 3D 建模軟體將書法設置在建築物的表面上，並確保避免在窗戶中心出現 1000 個鋼斜交網格節點。對於他們的建造，該過程涉及「 CNC機器人技術和尖端的成型和加工系統，需要16個步驟來生產。」 為了將面板準確地放置在結構中——並確保它們的動態運動沒有任何變形——該團隊使用了多層雷射定位系統，該系統也用於精確放置鋼斜交網格。
有利於福祉和可持續性的技術
正如 Shaun Killa 所說，可持續性是設計的主要動機，這也通過先進技術得到解決：「我們的願望是使用最高的創新技術使設計、製造及其運營資源儘可能可持續。」 這涉及開發 3D 能源模型、低能耗和低水工程解決方案、能源和水的回收策略、被動式太陽能設計、空氣品質過濾系統以及來自位於停車場建築屋頂的附近太陽能農場的綜合可再生能源。總而言之，這有助於減少 45% 的用水量和 25% 的總能源節約。結果是一座獲得 LEED 白金認證的低碳建築，旨在為阿聯的所有未來建築樹立榜樣。
未來博物館是一部建築和工程傑作，它以開創性的方式詮釋了博物館的意義。毫無疑問，其成功的很大一部分在於其多學科合作和對最新技術的創新使用；從機器人技術到參數化設計，從 CNC 到航空軟體。這個標誌性的地標突破了創新的極限，為通往充滿希望的未來鋪平了道路，在這個未來中，技術將成為建築環境的一部分，有利於創造力、福祉和可持續性。