プロジェクト・オブ・ザ・イヤーのファイナリストおよび最優秀スポーツ/エンターテイメント賞: 天府農業博覧会

そびえ立つアーチ型天井はアジア最大の木造建築物で、中には全長 450 フィートを超えるものもあります。写真提供: StructureCraft

木造建築の可能性を体現する天府農業博覧会は、可能性の限界を押し広げます。 アジア最大で世界最大級の木造建築物であるこのプロジェクトの 5 つのアーチ型天井は、鋼製ウェビングで固定されたそびえ立つ木材の弦で構成されており、すべてプレテンションがかけられた ETFE 膜で覆われています。

中国では大量の木材を使った構造物は珍しいが、設計会社チャイナ・アーキテクチャー・デザイン・アンド・リサーチ・グループ（CADG）の設計者らは、農業博覧会の持続可能なメッセージと自然環境を表現するものを求めていた。 CAG は、構造エンジニアの StructureCraft と協力して、3,500 個の独特な湾曲をした集成材を含むヴォールトの特徴的なデザインに取り組みました。 「中国における構造材料の防火規制は、木造建築の促進に対する最大の障害となっている」とCADGのチーフアーキテクト、崔凱氏は説明する。 「このプロジェクトを可能にしたのは、金庫室の下の空間が外部空間として定義されたことです。金庫室を非建築物としてみなした場合にのみ、消防法の制限を回避することができました。」 この空間の「外部化」は、農産物やその他の半屋外アクティビティの展示エリアとしての構造物の目的にも適合している、と彼は付け加えた。

火災安全性と耐震性の問題に対処した後、主な課題は、3D 設計を、量材建築の経験が限られている作業員でも組み立てられるものに変換する方法でした。 さらに、新型コロナウイルス感染症関連の渡航制限により、カナダに本拠を置く StructureCraft のエンジニアが現場を直接訪問する機会が制限されました。

「私たちは Rhino で完全かつ非常に詳細な製造モデルを作成しました。これにより、ほぼ全体の建設シーケンスを推進することができました」と、ブリティッシュコロンビア州アボッツフォードに本拠を置く同社の副社長兼エンジニアリング責任者のルーカス・エップ氏は述べています。 「しかし、建設中に当社から中国に派遣できたのは 1 人だけだったときに、どうやって中国の何百人もの労働者にこれの建設方法を教えられるのでしょうか?」

写真：カン・カイ

StructureCraft は以前にも中国の他のプロジェクトで半リモートで作業していましたが、Tianfu プロジェクトは別の規模でした。 同社が決定したのは、ヨーロッパで集成材のセグメントを完全にプレハブ化し、それをコンテナに詰めて組み立てられる状態で中国に輸送することでした。 「すべての要素は事前に CNC 加工され、ネジ穴などに至るまで事前にサイズに合わせてカットされていました」とエップ氏は言います。

しかし、だからといって構造要素の設計が難しくなるわけではありません。 「通常のトラス システムは伝統的なデザインですが、建築家はトラスのウェビングを取り除きたいと考えていました」とエップ氏は説明します。 結果として得られるデザインは、各アーチが 1 つの下弦と、単純なスチール ウェビングで接続された 2 つの上弦で構成されています。 アーチの各端にある鋼製ベースの接続により、弦の力が鋼製の埋め込みプレートを介してアーチ型天井のコンクリート基礎に伝達されます。 簡素化された設計により、集成材部材を標準の輸送コンテナで輸送できるようになりました。

写真：JI Li

ヨーロッパから到着したアーチのプレハブ部品は、中国のオフサイトで組み立てられ、現場でクレーンで吊り上げられて所定の位置に設置されました。 最大のアーチは最大 450 フィートの明確なスパンを持ち、高さはほぼ 150 フィートです。 「これらは巨大な構造物なので、[3D モデルからの] 店舗図面の作成を自動化することができました」とエップ氏は言います。 「15,000 近くの店舗図面があり、すべて自動化されていました。」

Procore を使用することで、StructureCraft は中国の作業員とアーチの各部分の状態を調整し、損傷や製造エラーを文書化することができました。 「Procore を使用することで、すべての部品にハイパーリンクを設定し、特定のアセンブリに飛び込み、その部品にドリルダウンして、製造図を確認できるようになりました」と Epp 氏は言います。 中国の作業員は、各部品が入荷して設置されたときの写真をアップロードし、その画像を Procore に追加していました。 「彼らは Procore に写真をアップロードすると、1 分後に私たちの iPad でそれを見ることができました」とエップ氏は言います。

写真：ストラクチャークラフト

大量の木造の金庫室の組み立ては、金庫室の上にまだ金庫室を建設している間に内部空間を建設するという強引なプロジェクト スケジュールによっても複雑でした。 エップ氏によると、計画されていたアーチの支保工塔がもうアクセスできない場所に設置されていることが判明したため、これによりステージングの取り組みが急遽修正されることになったという。 「私たちは、調整可能なジャッキとヒンジをたくさん備えたダイナミックな支持タワーを使用し、弦のさまざまな角度で機能できるようにしました」と彼は言います。 保管庫の組み立てには、現場にある 15 台のクレーンのうち 6 台が必要となり、その中には 500 トンのクローラー クレーンも数台含まれていました。

写真：ストラクチャークラフト

構造用鋼とコンクリートが広く使用されている中国ではマスティンバーが依然として受け入れられつつあるが、エップ氏は、天府プロジェクトはすでに注目を集めていると述べた。 「これは中国における木材のランドマークです」と彼は言います。 このプロジェクトを承認した耐震基準と防火基準に関する国家審査委員会には、中国全土から集まった建築家や技術者が含まれており、彼らはそれが可能であると考えていた、とエップ氏は付け加えた。 「私たちは建築家が望んでいたもの、つまり持続可能なビジョンを求めていました。そして、技術的な課題は克服できることがわかりました。」

CAG の Cui Kai 氏もこれに同意します。 「このプロジェクトの成功は、グリーン・低炭素開発という国家戦略に適合しているため、地方自治体や開発業者を含む多くのクライアントから注目を集めています」と彼は言う。 「将来的には、マスティンバーの設計アプローチが応用される機会が増えると信じています。」

Jeff Rubenstone は、Engineering News-Record のニュースとテクノロジー担当副編集長です。 ENR のニュース ディレクターとして、同出版物のニュース報道を監督し、建設分野における新興技術やイノベーションも取り上げています。 ジェフは業界に関するレポートに 10 年以上の経験があり、エンジニアリングおよび建設ジャーナリズムにおける幅広い背景を持っています。 彼はニューヨーク市に拠点を置いています。