Progetto Bim a New York: 100 11th Avenue

Il nome dell’edificio coincide con l’indirizzo, al numero 100 nella 11th Avenue, all’angolo con la 19th Street, di fronte all’IAC/Interactive Corporation, il primo edificio progettato da Frank Gehry in città, nella parte ovest del quartiere di Chelsea a New York.

Proprio per la sua posizione strategica e le sue viste panoramiche sul fiume Hudson e sullo skyline di New York, la facciata continua è diventata, a partire dalle primissime fasi di presentazione del concept, un elemento iconico del progetto.

La morfologia della superficie vetrata è stata progettata tenendo in considerazione i vincoli normativi per le destinazioni d’uso abitative, che prevedono un isolamento acustico standardizzato di facciata di 42 dB e le normativa per il risparmio energetico, che impone come limite massimo il 50% di chiusura trasparente.

Front Inc, la società incaricata della progettazione strutturale del sistema di facciata a New York, è stata coinvolta a partire dalla fase di concept design per assistere la committenza nella valutazione della fattibilità delle proposte presentate dal progettista. La proposta selezionata prevedeva l’utilizzo di due sistemi di chiusura: il 40% della superficie rivestita in vetro e il restante 60% rivestita in mattoni neri, con apertura delle finestre casuali, all’interno delle quali ogni finestra è impostata con un certo angolo di inclinazione.

Atelier Jean Nouvel ha curato l’attacco a terra dell’edificio progettando, per i primi sette piani, una facciata curtain wall che segue il marciapiede, creando così uno spazio piantumato che si configura come atrio chiuso detto “La Loggia”.

Ateliers Jean Nouvel e Front Inc

Il processo Bim

La modellazione informativa è stata introdotta dal gruppo di progettazione Front Inc. sin dalle prime fasi, utilizzando il software Digital Project (DP) per aggiornare e memorizzare tutte le informazioni di prodotto per la progettazione della facciata continua.

Fase di concept design: Atelier Jean Nouvel e Front Inc. hanno collaborato alla concettualizzazione del sistema di facciata; la sfida era quella di individuare i modi razionali per sistematizzare il progetto senza compromettere il valore estetico dell’idea iniziale.

L’architetto ha fornito una ripartizione del sistema di facciata con una composizione di pannelli di vetro caratterizzati da quattro direzioni di rotazione (verso l’alto, verso il basso, a destra e a sinistra) e da quattro tipologie di vetri di colore diverso e da angoli di rotazione variabili (0, 2°, 3°, 4° e 5° rispetto alla verticale). Front Inc. ha proposto un sistema di griglie di base, nascoste all’interno dello schema di facciata, mantenendo la larghezza massima della sottostruttura di acciaio di 7,5 cm, come concordato con il progettista.

Come primo passaggio sono stati organizzati gli input progettuali in un foglio Excel, definendo i parametri in gioco e le dimensioni dei pannelli di vetro. Successivamente, con Digital Project, sono state associate, alla tabella Excel, tutte le variazioni parametriche. Ciò ha permesso di suddividere il sistema in grandi pannelli, che contenevano al loro interno pannelli di vetro più piccoli, di varie dimensioni e con diverse inclinazioni e materiali. In Digital Project i grandi pannelli sono stati assemblati su un telaio parametrico di base.

Ogni grande pannello ha dimensioni da 3,35x5,85 m a 6,10x11,30 m e si adeguano all’interno dell’edificio diventando una cornice nella quale si compongono le combinazioni per i pannelli più piccoli. Un’unica tabella di progetto ha organizzato le variazioni di 1351 singoli pannelli di vetro che compongono la facciata per dimensione, configurazione e posizione all’interno della griglia.

Per il sistema telaio è stato infatti scelto di utilizzare l’acciaio invece che l’alluminio, poiché quest’ultimo avrebbe richiesto connessioni a momento con grandi fissaggi e bulloni a vista. Il telaio di acciaio saldato consente di avere sufficientemente variabilità per ottenere l’effetto di facciata “alla Mondrian” richiesto. La facciata non è un involucro portante, ma è appesa alla struttura dell’edificio su travi collegate ai solai a piastra di calcestruzzo.

Ateliers Jean Nouvel e Front Inc

Fase di produzione: Sulla base della struttura tabellare impostata in precedenza sono state fatte simulazioni sui costi, ma in fase di richiesta di preventivi tutti i produttori di facciate hanno offerto prezzi molto più alti rispetto a quelli calcolati da Front Inc a New York.

Il presidente Marc Simmons, credendo fortemente alle potenzialità della metodologia Bim, era disposto a lavorare come consulente progettuale per l’appaltatore di facciate, occupandosi di tutti gli aspetti della progettazione e della loro integrazione nel modello principale in Digital Project.

Gli investitori privati hanno unito le forze con China Construction America (CCA), una società sussidiaria di China State Construction (la più grande impresa di costruzioni in Cina), per creare una nuova società che fosse il nuovo appaltatore di facciate denominato CCAFT. Questa società aveva la forza finanziaria per fornire garanzie per il progetto e la competenza necessaria per subappaltare la fabbricazione a produttori cinesi come SGT e KGE il lavoro di progettazione a Front Inc. e il lavoro di installazione a Island Industries di New York.

È stato prodotto un modello al vero (4,57x12,81 m) fabbricato e approvato a Shengen da progettisti e committenti. L’acciaio della struttura portante, il telaio di alluminio e il vetro sono stati realizzati a partire dal modello 3D a cui erano associate tutte le informazioni progettuali in forma tabellare. SGT (il produttore) è stato in grado di estrarre la geometria e preparare i disegni costruttivi secondo i propri parametri linguistici interrogando il modello Bim, che era stato ingegnerizzato per lo specifico obiettivo costruttivo. Avere a disposizione il modello informativo è stato fondamentale e ha permesso la creazione di un modello preciso, nonostante fosse fuori dalla normale sequenza di produzione.

Successivamente è stato creato un modello al vero da 9,76x16,78 m che è stato testato in Pennsylvania. Ai modelli sono state aggiunte ulteriori informazioni legate anche alla gestione del cantiere, come ad esempio le posizioni di aggancio per il trasporto dei pannelli preassemblati con le gru in modo da ridurre al minimo il rischio di rottura dei vetri, e la pianificazione dei tempi di consegna, in linea con il cronoprogramma di cantiere a New York.

Risconti positivi a New York

Uno degli aspetti più importanti del Bim è la facilità di scambio di informazioni tra i diversi attori per migliorare la comunicazione e la collaborazione nel processo di progettazione e costruzione. Contrattualmente, Front Inc. era responsabile dell'ingegnerizzazione del progetto, della geometria del sistema di acciaio e della geometria complessiva.

Nonostante non avesse in carico le guarnizioni per le lastre di vetro e le siliconature, ha comunque modellato tutte queste informazioni. Il modello includeva dettagli di alto livello, come ad esempio la posizione delle camere d'aria e l'affiancamento delle guarnizioni per la tenuta all'acqua, per garantire la continuità assoluta. Il modello comprendeva anche diversi spessori di vetro, bordi smussati e lo spessore del PVB (polivinilbutirrale) laminato e interposto fra le lastre di vetro.

Il modello è diventato il contenitore di tutte le informazioni (data repository) per l'intero sistema di facciata continua. È stato necessario un notevole coordinamento, principalmente tra lo studio di progettazione, che si è occupato dello sviluppo esecutivo del progetto architettonico e Front Inc., che, al termine della fase di progettazione, ha fornito al produttore cinese il modello della geometria finale e il data repository informativo per la fabbricazione degli elementi.

Utilizzando in modo ottimale il modello Bim, a New York è stato possibile usare i parametri associati a un foglio di calcolo con le regole di produzione definite. Marc Simmons ha descritto il processo come "sistema di mappatura efficace del DNA essenziale dei componenti per facciate personalizzate al fine di utilizzarle per creare famiglie di facciate altamente differenziate, ma con personalizzazione di massa. Questo rappresenta un futuro che dipende interamente dall’integrazione dei processi di progettazione, di fabbricazione e di costruzione".

Problematiche rilevate

Il sistema di gestione delle informazioni tra lo studio di progettazione architettonica e il responsabile dell’ingegnerizzazione è avvenuto non su piattaforma Bim, ma tramite modelli 3D e rendering per facilitare la comunicazione e la visualizzazione della proposta tecnica. Spesso il coordinamento avveniva con file Autocad che poi venivano recepiti in Digital Project. Per questo motivo si può dire che l’integrazione della metodologia Bim è avvenuta per la sola parte relativa alla facciata, in cui il ruolo centrale di consulente per il committente e per il produttore di facciata ha permesso l’integrazione completa di tutte le competenze necessarie, dallo sviluppo del concept alla produzione e al montaggio.

Dati di progetto

Localizzazione: 100 11th Avenue, Chelsea, New York, USA
Committente: Alf Naman Real Estate, Cape Advisors, Inc.
Destinazione d’uso: Uffici e residenziale
Progetto architettonico: Ateliers Jean Nouvel, Beyer Blinder Belle
Progetto strutturale: DeSimone Consulting Engineers, PLLC
Progetto impianto elettrico: Odile Soudant, Mathieu Gabry, Bonny Whitehouse
Progetto acustico: Cerami & Associates
Progetto strutturale di facciata e consulente per le facciate e BIM: Front Inc.
Impresa Principale: Gotham Construction
Produttori di facciate: CCAFT, SGT, KGE
Anno di costruzione: 2006 -2010
Altezza: 76.20 m
N. piani: 21
Superficie: 13.400 m2

 

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