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ArchiCAD在结构工程中的使用
ValladaresPagliotti&Asociados，简称VPA公司，在结构工程方面已经开发了超过800个项目。该公司使用ARCHICAD进行其结构工程工作。我们就该公司的工作理念与独特的工作流程采访了其经营合伙人、土木结构工程师 Enzo ValladaresPagliott有效的传播。
Facultad de Economía Universidad de Chile, Photo: © Aryeh Cornfield
公司地址：智利
经营类型：结构工程
公司规模：20人
ARCHICAD使用情况：从2012年使用至今
其他软件使用情况：GRAPHISOFT,BIMx，SAP，ETABS,AutoCAD 等
GRAPHISFOT
结构设计开发工作流程
访谈实录
您是如何与建筑师沟通最初的设计理念的？
对于我们来说，建筑师即是客户。我经常询问他们一些关于项目的见解及建筑构思。知晓了这一点之后，我们才能对结构解决方案进行提议或是重新审议以迎合客户的需求和想法。从那时开始，你就得使用你所学的知识来创造一个相应的结构图，“改造其建筑，力求其美观。”这句话出自罗马大学建筑系的一位教授，我喜欢引用这句话的原因是当建筑师向我提问的时候我可以这么回答他。
您是如何将结构设计应用到现有的条件上的呢？
在埃斯梅拉达屋的项目中，我们选择了一个强大的结构元素，就是在该项目中，我们将脊梁变成了框架的一部分来创造了一个钢结构体系。因此，它不需要附属结构来对其进行支撑。房屋柱子也都是防震柱。最后，一楼楼板的厚度也被提升到足以抵御地震冲击的程度。
蒂拉巴塔哥尼亚酒店在其建筑中采用了多种材料(锯材及胶合板、钢筋混凝土和钢材)。抵御风力的影响可以说是非常大的挑战，因为一般在夏天，风速可达80公里/小时。
Hotel Tierra Patagonia | Architect: CazúZegers | Associate Architects: Roberto Benavente, Rodrigo Ferrer | Photo: © Pía Vergara
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我们配置了ARCHICAD来为我们生成建筑平面图；我们已预先设定该功能，使得结构工程的过程更加自动化。
公司经营合伙人EnzoValladaresPagliotti
关于智利大学经济与商业学院，该学院的建筑被设计为看似独立的三个部分，但又通过中央大楼连接着三幢楼，所以这三个独立的部分又是组织在一起的。这是通过在9米的跨度中使用约40厘米厚的较轻的板材实现的。最后，虽然对角线体系具有抗震的功能，但是建筑物的内部其实也只是一个混合系统，其内部采用了钢筋混凝土及隔墙支撑。所有的这些设计思路大大提高了宜居感。
智利大学经济系|部分和细节
埃斯梅拉达屋|从概念到结构模型
您选择材料的方法是什么呢？
一般来说，如果项目风格或者外观看上去非常突出，则可选钢筋混凝土(在内部制作模具和注浇)，这需要资高技术水平的木工。举例来说比如 翡翠屋的楼梯或者圣地亚哥田庄学校的MAD大楼。
若是寻求透明度的话，钢材可用来产生非常狭窄或者细长的元素。另一方面，如果建筑想表达的更为铿锵有力，则可以选择木材。但由于建筑材料的运输问题，建筑的地理位置就成了所有项目的决定性因素。比如，蒂拉巴塔哥尼亚酒店就是一个非常复杂的案例，因为其材料的装运必须是海运或陆地运送。
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关于ARCHICAD的另一件好事就是，由于我们对建筑具有责任感以及对项目具有正确的认识和理解，所以当带着BIM模型赶赴建筑工地现场时，我们可以充分地展示给工程负责人看，来帮助他们建立正确的项目认知，并且让他们自己意识到什么是必须要做的。
埃斯梅拉达屋|图片来自：©Cristobal Palma
当建筑师有一个基本的描述时，你应该去搜寻符合该描述+的材料，比如蒂拉巴塔哥尼亚酒店中的木头材料。
在智利大学经济与商业学院案例中，由于所有教师办公室都在建筑内部，所以我们要确保人员在建筑内部的舒适性。这就需要更坚硬，更大惯性的轻体楼板来实现了：因为结构元素的固有振动频率给予居住者舒适的感觉。
特别是在智利这类地震高发国家，人们在这里往往是一朝被蛇咬，十年怕井绳。对此产生的针对性决定，也就是以防震为目的来选择这些建筑材料，其具体措施落实的非常好；它的弹性虽较小，但具有更高的硬度，当地震发生时，一旦张紧，几乎纹丝不动。然而，相比之下钢材更加灵活，因此也产生了更多的振动能级，但它的舒适度就稍低了。
蒂拉巴塔哥尼亚酒店|图片来自：© James Florio
您在项目结构设计过程中遇到的最大挑战是什么？
建筑师的姿态非常重要，当他构想出每一个项目时，建筑物的价格就已经确定了，工程师也无法改变其价格。根据建筑师或者项目的要求，工程师可以“合算地”去实施。比如，如果他想要一个大的空间，那么用木材，混凝土或钢材来建造的话可以略改变成本，因为创造大空间本身的价格是既定的。如果该项目是非常“常规的”，它可以变得经济实惠，但是该项目的表达想要更加复杂的话价格也就水涨船高了，而且与工程师无关。一旦建筑工程开发，每个面积单位或者体积单位都会有对应的价格水平。
在智利，我们曾测量了每单位面积内的价格，那是错误的，因为有一幢单层建筑有15米高(就像剧院)，其表面成本非常高。所以，当建筑师在构思建筑物时，建筑物的每立方米，每单位体积的尺寸已经被设定了。在那种建筑姿态下，很明显会有人试图去获得经济利益，但是建筑物在建筑师心中诞生的那一刻，价格就已经产生了。
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我的理想是在软件上投入更多的精力和更大的投资来使得我们能经常的和BIM平台以一个友好的方式进行工作，而后续的流程就尽可能的自动化。
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软件及工作流程
您在实践中使用什么样的软件工具呢？
我们配置了ARCHICAD来生成建筑平面图；我们预先设定了该功能，使得结构工程的过程更加自动化。另一方面，我们正在尝试将ARCHICAD和一个结构静态抗震分析的结构计算软件结合起来。比如，为做设计，我们一般与SAP和ETABS以及其他类似于MATLAB的软件一起工作。我们已经开发了自主软件来获取ETABS的结果并促进了我们结构工程师设计过程的高效性，因为它是按照智利的法规进行编程的(在钢筋混凝土的情况下，ACI 318，第21章规定了在混凝土的情况下对于建筑物的抗震设计)。在智利，80%到90%的建筑都是用钢筋混凝土制成的，因此我们开发了该软件。
我们所参与的项目中只有一小部分是需要钢铁材料的，所以我们还没有将钢铁材料设定在我们的自主软件中；如果今后我们遇到了大量的钢铁工作，我们还是会把该功能开发出来的。最后，我们使用Excel电子表格进行办公室内部工作。在MEP案例中，虽然我们已提供了这些服务，但是我们极少地使用它来协调特殊任务。
在结构工程中，空调机电工程在项目初期就要安装这是最重要的，因为它可能对建筑具有非常大的破坏性，这取决于它所选择的系统。我们目前所寻求的就是在包含空调机电工程的项目中使用BIM模型来开发空调机电模型。(如果该空调机电模型还没有被开发过，那就由我们来开发)
智利大学经济系|图片来自：© Aryeh Cornfield
您是如何协调结构设计工作流程的？
在与建筑师的初次会面上，一旦我们得到了他们的方案，并且在结构工程的小型草案生成之后，我就喜欢立即把部分结构存放入BIM平台之中，即使该建筑师还未在BIM中完成他的项目。事实上，即便建筑师只是给我们一个草图，我们也能在BIM平台上开发出来他的项目。
在BIM模型中，我们选择不同的颜色来表示难点。举例来说，对于具有明显错误的结构元素，我们全部标记为红色。因此，我们便有了一个颜色代码，使得我们可以以此在会议上与建筑师进行沟通。该BIM模型是结构BIM模型，以前是在纸上制作的。而现在，它成了一个混搭：我们在纸上制作项目，研究结构概念化并在项目的BIM模型中寻找问题点。
我遇见过一位建筑师，他常说：“这是我的方案”，我看着他，然后回答他说“这个方案看上去更适合细化；所以，我需要在这里有个剪力墙，那里放个钢架，等等…”
我们不做不同比例的图纸，但是会用元素来代替；然而从这些元素关系中也可以看到比例，当我们开始制作BIM模型时，我们会使得建筑中结构元素的分布更为清晰，以达到建筑的要求。我们是在该过程中直接生成项目的平面图，从而节省了我们工作的时间。最开始的构想只是在最终回归垃圾桶的纸上作描述，如今该构想会展现在BIM 模型中，并根据建筑中正在处理的问题以及项目限定的时间来进行调整，其中我们可以自动进行平面测量。
您如何与其他工程师和建筑师进行配合？
如果他们在ARCHICAD中进行作业，那我们的交流将更加流畅，因为在彼此的模型中可以同时进行更改。进行调整后，我们将按照上述步骤进行作业。如不在ARCHICAD上进行作业，那么协调工作就将在纸上进行。由于我们总是带着设计的BIM模型参与会议，所以我们的工程师和专业人士对该项目的进展都十分了解。
工程师和专业人士了解的更快(这就是我们使用BIM的原因)，我们能更轻松的对客户介绍我们目前所做的以及在项目中我们需要改变或者调整的内容。这就是说，即使他们用或者不用BIM，我们都使用ARCHICAD。另一件有关与ARCHICAD好处的事情是，由于我们对建筑具有责任感以及对项目具有正确的认识和理解，所以当带着BIM模型赶赴建筑工地现场时，我们可以充分地展示给工程负责人看，来帮助他们建立正确的项目认知，并且让他们自己意识到什么是必须要做的。但实际上在智利，只有很少的开发商使用BIM。
另外，他们之所以在施工现场没有BIM模型是因为不想承担其费用。因此，我们将我们自己的BIM模型给予他们。我们确实明白我们所知道的东西，那就是，当我们到达施工现场时，有关于项目的内容，我们比其他人知道的更多，我们会为他们提供信息来防止可能出现的问题，但是他们仍然没有利用BIM所提供的所有的优势。
在其他工程师不在BIM平台上工作的情况下，如空调，电力等，由我们来开发它们的BIM模型。这样我们才能在项目上合作的更好。在纸上工作的话是非常复杂的而且需要大量的经验。
玛格诺利亚酒店|建筑师：CazuZegers助理建筑师：Ian Hs/Gabriel Rudolphy |图片来自：© Ian Hs
您对公司的理想工作流程有什么憧憬吗？
我理想的憧憬就是在软件上投入更多的精力和更大的投资来使得我们能经常和BIM平台以一种友好的方式进行工作，而后续的流程就尽可能的自动化。我们的目标就是，比如，就钢筋混凝土来说，ARCHICAD可以提供给我们所有我们需要的关于钢筋网和混凝土项目体积估价的信息。我们所寻求的就是：实现ARCHICAD中BIM模型和ETABS中所需模型的完美结合。我们想要开发一种能在ARCHICAD和RTABS之间建立起交互界面的软件，就是一旦ETABS得到了结果，该结果就将进入我们的软件，最终我们的程序可以尽可能的和所需的最终平面图一体化。我们希望可以一直工作在友好的3D世界中，也就是建筑的真实世界中。
对您来说，使用ARCHICAD有什么优势？
ARCHICAD通常是建筑师最喜欢的一类软件，所以，让我们能与他们建立起更亲密的关系。它是一个更友好的程序，操作简单，也让我们对空间有了更好的理解。而且，该文件较小，移动更快，它与其他的程序能很好的整合在一起让我们可以做更好的演示。
玛格诺利亚酒店|建筑师：CazuZegers助理建筑师：Ian Hs/Gabriel Rudolphy |图片来自：© Ian Hs
团队工作对您的工作来说有什么益处呢？
团队工作是我们一直所提倡的，比如说，在智利大学经济与商业学院。我们曾有结构模型；在建筑师从未开发过BIM项目的时代，我们开发了建筑模型和所有的特性。在那段时间，我们的办公室里有三名专业人员负责整个项目的计划并将其装载在一个模型上。团队工作为我们在所有项目协调之间省下了很多时间，避免了许多错误。我们发现了超过300个来自于已完成项目的问题：一个1500平方米/16146平方英尺的项目竟然有超过300个问题点或冲突。
BIMx是如何有助于您的工作流程的？
BIMx是我们在所有的演示文稿和施工现场中所用的非常方便的工具。由于我们参与的项目数量很多，所以它有效地帮了我很多忙。当我像“老板”和经理一样不得不去施工现场的时候，对我来说，要在脑子里记住12、14、16或者20个项目的话是不可能的。当我有了BIMx再去施工现场的话，它就起到了很大的帮助。在它的帮助下我能了解到每一个项目，并且能向建筑工人作出完美的解释。BIMx给了我非常有用的平面信息，甚至还有一部分体积的数据—这些都是非常有用的数据，比如说，当开发商注意到一些建筑体积明显过剩时，它可以帮助我们保护结构工程项目。
但在施工中并不是一直都是正确的体积数值；有了BIMx数据, 即使我们是“未经授权的。”我们也可以很好地保护我们的工程项目。
BIMx提供了大量有关于我们项目的信息，使得我们可以在建设过程中进行协作。BIMx在施工现场尤为有效。只要负责人拥有iPhone 6或者类似的智能手机，该项目就非常被看重。我觉得，BIMx是一个轻量级的应用程序，便于打开及使用。
智利大学经济系|图片来自: © Aryeh Cornfield
上文提到的项目的基本信息
蒂拉巴塔哥尼亚酒店
·位置：智利，十二区
·类型：酒店
·成本：大于3000万美元
·竣工年份：2011年
·规模：4900平方米/52743平方英尺
·建筑师：Cazú Zegers
建筑软件使用：ARCHICAD / AutoCAD / SAP
埃斯梅拉达屋
·位置：智利，圣地亚哥
·类型：住宅
·成本：大于300万美元
·竣工年份：2013年-2015年
·规模：528平方米/5683平方英尺
·建筑师：Cazú Zegers
建筑软件使用：ARCHICAD / AutoCAD / SAP
FEN智利大学商业与经济学院
·位置：智利，圣地亚哥
·类型：学校
·成本：大于1600万美元
·竣工年份：2009年-2011年
·规模：8011平方米/86230平方英尺
·建筑师：Marsino Arquitectos Asociados Ltda.
·建筑软件使用：ARCHICAD / AutoCAD / SAP
智利大学经济系|图片来自：© Aryeh Cornfield
wx851337014 3个月前 (10-01)说：
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