Kształtowanie Dubajskiego Muzeum Przyszłości od podstaw

Autor: Ruth Badley

Przejazd drogą Sheikh Zayed Road z międzynarodowego lotniska w Dubaju do centrum miasta daje odwiedzającym i powracającym mieszkańcom oszałamiający widok na Muzeum Przyszłości, jeden z najbardziej złożonych i wymagających budynków, jakie kiedykolwiek zbudowano.

Zlokalizowane w dzielnicy finansowej miasta, charakterystyczne owalne muzeum to triumf nowoczesnego projektowania, inżynierii i technik budowlanych, wspieranych przez najnowszą technologię cyfrową 3D.

BAM International jest głównym wykonawcą projektu, od dostarczenia kompleksowych koncepcji projektowych i budowlanych po dokumentację powykonawczą przy odbiorze. Firma, spółka zależna The Royal BAM Group, działa w 30 krajach na całym świecie i jest obecna na każdym etapie procesu budowlanego, od nieruchomości, inżynierii lądowej i partnerstwa publiczno-prywatnego po wykonawstwo.

Aby upewnić się, że każda część konstrukcji pasuje do projektu z dokładnością do milimetra, wykorzystano BAM Rozwiązania Leica Geosystems do przechwytywania rzeczywistości do weryfikacji strukturalnej na każdym etapie oraz sekwencjonowania 4D w Modelowaniu Informacji o Budynku (BIM).

Mierzący 77 metrów wysokości i zajmujące powierzchnię 30 000 metrów kwadratowych, unikalny kształt muzeum został określony przez architektów Killa Design jako srebrny torus z eliptyczną pustką. Siedmiopiętrową, pozbawioną kolumn konstrukcję wspiera diagrid - szkielet strukturalny składający się z 2400 ukośnie przecinających się stalowych belek, zaprojektowany przy użyciu projektowania parametrycznego przez BuroHappold Engineering.  

Lśniąca srebrno-czarna obręcz znajduje się na wzniesieniu obok autonomicznej linii metra w Dubaju i w zasięgu wzroku od jej najbliższego rywala, potężnego Burj Khalifa. Najwyższy budynek na świecie uczy się żyć z nową ikoną na bloku. 

Około 1024 indywidualnie zaprojektowanych paneli zewnętrznych z arabskim pismem pełni funkcję dekoracyjną, funkcjonalną i dodaje klasy. Czarne kaligraficzne kształty tworzą okna budynku, nocą zamieniając się w spektakl iluminacji LED. Poetyckie napisy przedstawiają wizję przyszłości Dubaju, napisaną przez jego władcę oraz wiceprezydenta i premiera Emiratu, szejka Mohammeda Bin Rashida Al Maktouma. 

Przezwyciężanie unikalnych wyzwań

Wykorzystanie rozwiązań do skanowania laserowego 3D firmy Leica Geosystems, na każdym etapie budowy i produkcji ramy oraz elewacji było kluczowym czynnikiem pomyślnej realizacji tak ambitnego projektu. 

Używając Leica ScanStation P40, BAM może sprawdzać i udostępniać dane zewnętrznym producentom i innym podmiotom w ich łańcuchu dostaw. Jeśli istniały jakiekolwiek rozbieżności między danymi ze skanu a projektem, można je było naprawić przed instalacją, dając wszystkim pewność, że każda część złożonej konstrukcji została wyprodukowana zgodnie z projektem i będzie pasować, za pierwszym razem i za każdym razem.

Instalacja została skrupulatnie zaplanowana i skoordynowana, aby zminimalizować ryzyko i zapobiec opóźnieniom. Dubaj jest narażony na silne wiatry, a materiały nie mogły wisieć na dźwigu wieżowym w centrum ruchliwego miasta przez długi czas.

Kierownik ds. konstrukcji cyfrowych w firmie BAM, Derek Bourke, powiedział: „Pracowaliśmy zgodnie z harmonogramem dostaw „dokładnie na czas”, więc użycie skanowania laserowego 3D dało nam pewność, że każdy element dostarczony na miejsce zostanie zainstalowany zgodnie z projektem.”

“Podwykonawca zamontował na budynku wsporniki dla ponad 1000 oddzielnych paneli. Dzięki wykorzystaniu geodezyjnego skanera laserowego dalekiego zasięgu ScanStation P40 wraz z oprogramowaniem biurowym Leica Cyclone do obróbki chmur punktów, wiedzieliśmy, że będą pasować, bez konieczności przeróbek lub modyfikacji. Tylko to pozwoliło nam dotrzymać terminów i kamieni milowych projektu. Możliwość identyfikowania problemów poza terenem budowy, przed instalacją, to ogromna oszczędność kosztów i czasu dla każdego wykonawcy.”

“Używaliśmy skanera ScanStation P40 od momentu przybycia na plac budowy, aby potwierdzić wielkość otworów w gruncie pod oczepy pali. Również przeprowadziliśmy skanowanie, aby zweryfikować położenie śrub mocujących, a następnie udostępniliśmy te informacje naszemu wytwórcy, aby wprowadzić ewentualne poprawki. Tolerancja tej konstrukcji jest wyrażona w milimetrach, więc użycie skanera laserowego do weryfikacji powykonawczej było dużą korzyścią.”

Lokalne wsparcie i interoperacyjność wspomagają postęp

Wysoce wydajny kaskadowy system szkoleń w terenie został zainicjowany przez zespół wsparcia technicznego Leica Geosystems z siedzibą w Dubaju.

Eoin Ryan, koordynator ds. BIM w Muzeum Przyszłości, powiedział: „Przyjęliśmy podejście szkoleniowe, a wszyscy nasi geodeci zostali przeszkoleni z pomocą Leica Geosystems. Nasz zespół przekazał swoją wiedzę fachową dalej, a dalsze wsparcie było oferowane przez telefon, jeśli mieliśmy jakiekolwiek pytania lub wątpliwości. Odpowiedź, jaką otrzymaliśmy od zespołu z Dubaju, była znakomita i pomogła nam we wprowadzeniu metod pracy, z których mogli korzystać nasi inżynierowie na budowie.”

“Skaner laserowy ScanStation P40 okazał się wyjątkowo przyjazny dla użytkownika i prosty w obsłudze. Gdy zespołowi pokazano, jak korzystać z rozwiązania, praca przebiegała bezproblemowo — od skanowania w terenie po rejestrację w Cyclone i wszelkim oprogramowaniu innych firm, którego potrzebowaliśmy” — dodał Ryan.

Firma BAM jest dotychczasowym użytkownikiem rozwiązań Leica Geosystems i wybrała ScanStation P40, ponieważ kształt budynku wymagał skanowania z dużej odległości, zarówno z zewnątrz, jak i od wewnątrz. Zarejestrowane dane można powiązać bezpośrednio z projektem modelu 3D za pomocą oprogramowania Cyclone i eksportować w formacie, który można łatwo udostępnić podwykonawcom w celu koordynacji i kontroli.

“Skanujemy głównie z użyciem znanych punktów stałych, więc jednym kliknięciem możemy przenieść dane ze ScanStation P40 i zaimportować je bezpośrednio do Cyclone. Widzimy to, co już zeskanowaliśmy, usuwamy wszelkie zewnętrzne „szumy” chmury punktów, a model jest od razu gotowy do użycia” — powiedział Ryan.

Profesjonalne wyróżnienie

Zespół BAM miał bezpośredni udział w tworzeniu wizualnego efektu Muzeum Przyszłości. Obserwowanie, jak rozwija się i rośnie od początkowej fazy wykopów w terenie aż po ukończenie i przekazanie inwestorowi jest punktem kulminacyjnym w karierze.     

Bourke skomentował: „To kultowy budynek w mieście składającym się z kilku kultowych budynków i jestem dumny ze swojego zaangażowania, wdrożenia BIM i opracowania modelu 3D. Wszystko działało tak, jak sobie to założyliśmy i odnieśliśmy wielki sukces.”

Krzywizny, kształty i zaokrąglone krawędzie konstrukcji stanowią jedyny w swoim rodzaju zestaw wyzwań dla prac MEP (mechanika, elektryka i hydraulika), ale Eoin Ryan uważa, że wykorzystanie technologii skaningu laserowego jest niezbędnym wymogiem we wszystkich projektach budowlanych, niezależnie od rozmiaru i złożoności. 

Ryan powiedział: „Prawdopodobnie nigdy więcej nie będę pracował nad czymś takim, ale z mojego doświadczenia wynika, że nie ma znaczenia, jaką masz pracę ani czy, zgodnie z wymaganiami wybierzesz ScanStation P40, RTC360 czy BLK360 - skaner laserowy 3D daje wyniki, których potrzebujesz i nalegałbym na to w przyszłości.”

Życie zgodnie z metaforą

Muzeum Przyszłości — jeden z najbardziej zaawansowanych budynków na świecie — stanowi przykład wykorzystania innowacyjnych cyfrowych metod projektowania i budowy 3D do wspólnego projektowania, realizacji i dokumentacji projektów budowlanych w celu zwiększenia wydajności i weryfikacji dokładności.

Zmienia również koncepcję muzeum, w którym prezentowane są starożytne artefakty. Poprzez wystawy, wciągające doświadczenia i promocje badań, Muzeum Przyszłości będzie badać zagrożenia i możliwości dla zdrowia i dobrobytu planety oraz działać jako inkubator nowych pomysłów, technologii i projektów.

Znane i nieznane są ukryte w projekcie architektonicznym, przy czym solidna część konstrukcji reprezentuje aktualną wiedzę, a pustka symbolizuje to, czego jeszcze nie odkryliśmy. 

Na siedmiu otwartych piętrach, treści skupią się na futurystycznych koncepcjach rozwoju zasobów kosmicznych, ekosystemach i bioinżynierii. Jedno piętro zostało specjalnie zaprojektowane, aby zachęcić dzieci do zostania „przyszłymi bohaterami” poprzez odkrywanie i rozwiązywanie problemów ludzkości. Planowane jest audytorium na 400 miejsc oraz kilka stref gastronomicznych serwujących laboratoryjne mięsa i inne innowacyjne produkty.  

Muzeum uzyskało status LEED Platinum (Leadership in Energy and Environmental Design). Jest wyposażone w zaawansowane rozwiązania sterowania budynkiem i systemy recyklingu oraz generuje własną energię odnawialną ze światła słonecznego. Muzeum ograniczy jednorazowe użycie plastiku i zachęci do korzystania z transportu publicznego, zapewniając ograniczoną liczbę miejsc parkingowych. Punkty ładowania pojazdów elektrycznych będą dostępne dla zwiedzających Muzeum.

Stworzone dla Dubajskiej Fundacji Przyszłości, Muzeum Przyszłości opiera się na liście immersyjnych wystaw zaprojektowanych na World Government Summit, globalnemu wydarzeniu poświęconemu przyszłości usług publicznych, które odbywa się co roku w Dubaju i wcześniej koncentrowała się na przyszłych technologiach, takich jak sztuczna inteligencja, w różnych sektorach, takich jak usługi rządowe, opieka zdrowotna, zmiany klimatyczne i bezpieczeństwo żywnościowe..