2. La creatività e l’indipendenza intellettuale
contraddistinguono Arup sin dalle sue
origini, 1946.
Questi valori, condivisi nel gruppo,
provengono dalle convinzioni del suo
fondatore Ove Arup, ingegnere e filosofo.
LA CREATIVITA’ E L’INDIPENDENZA, O LIBERTA’ INTELLETUALE, SONO SEMPRE STATE CARATTERISTICHE CHE HANNO CONTRADDISTINTO ARUP FIN DALL’INIZIO. Le convinzioni ed i valori di Arup ci sono stati trasmessi dallo stesso fondatore, un Ingegnere e filosofo OVE ARUP
Fondata nel 1946, con piu’ di 60 anni di storia e di attività, Arup è una società davvero globale. Con piu di 90 uffici sparsi nei vari continenti, circa 11000 persone tra ingegneri, designer, e tecnici lavorano insieme per consegnare progetti innovativi in tutto il mondo
Arup ha percorso una lunga strada da quando è stata fondata ormai piu’ di 60 anni fa, tuttavia rimane sempre fedele ai VALORI originali con i quali è stata creata.
In particolare la nostra struttura societaria, di proprietà unica di noi stessi, permette alle nostre persone di essere libere di perseguire la vision della società, piuttosto che dover perseguire risultati a breve termine imposti da azionisti esterni. Questa libertà ci garantisce di mantenere la nostra distinzione culturale e la nostra indipendenza intellettuale
C’è stata un’evoluzione continua degli skills delle nostre risorse, cosi come di progetti con clienti locali e internazionali nel mondo.
L’indipendenza ci permette infine di distribuire i nostri profitti in investimenti di ricerca e sviluppo, in formazione, in global profit sharing annuali, e in donazioni a organizzazioni di charity
Uno dei valori su cui è fondata la Arup è il forte credo nella mutua collaborazione tra i vari uffici e lo scambio continuo di expertise
Progetti Arup Mondo:
Beddington Zed (Zero energy development), Londra
Centre Pompidou, Parigi
Swiss Re, Londra
Marina Bay, Singapore
CCTV, Pechino
National, Aquatic Centre Pechino
Sydney Opera House
Progetti Arup Italia:
Sole 24 Ore, Milano
Stazione TAV, Firenze
Tollgate , Baku
Passerella De Gasperi, Milano
Sede Torno Iternazionale, Milano
Palasport Olimpico Isozaki, Torino
Archimede Solar Energy, Massa Martana
Definizione di involucro… cosa rappresenta….
Quando parliamo di involucro… parliamo di molti aspetti…
Pluridisciplinarità
Progettazione integrata
Acustica + Lighting
BIM
Accessibilità e Manutenzione
Quando la performance dell’involucro diventa espressione architettonica…
Verranno presentati una serie di casi studio… progetti arup e non… progetti in cui arup ha seguito le facciate o in cui ha seguito altre discipline… ma che sono rappresentativi di un importante performance espressiva……
Project conceived by the Abu Dhabi Investment Council (ADIC) during a period of intense construction activity in the UAE that also saw a big push for sustainability.
The project comprises two near-identical, 26-storey, 145m tall towers, whose architecture embraces Islamic geometric patterning. The façade was conceived as a contemporary interpretation of the traditional Islamic ‘mashrabiya’; a popular form of wooden screen found in Islamic architecture.
towers are primarily for office. A key design driver was to develop a building envelope that was both efficient and iconic.
novel approach to reducing the effects of the high ambient temperatures and intense solar radiation that characterise the local environment.
Tower’s dynamic façade opens and closes in response to the movement of the sun. This reduces solar gain, creating a more comfortable internal environment for occupants and producing a distinctive external aesthetic.
The Al Bahar sunscreen, comprises over 1000 computerized umbrellas of Teflon-coated fiberglass mesh panes on triangular steel/aluminum frames.
Powered by PV cells on the roofs, these shades open and close as they respond to the sun, providing 80% shading and reducing solar gain by over 50% without resorting to visually impeding tinting.
The scale of this highly dynamic skin has never been achieved before, demonstrating new levels of innovation within a contextual aesthetic framework.
The climate in Abu Dhabi is classified as subtropical desert, having maximum temperatures of around 46˚C and very high solar radiation levels year-round.
The design team undertook extensive solar and thermal analysis of the effect of this unique active shading system on select areas of the towers at various times through the year. As built, the Mashrabiya devices clad the towers on their east, south and west façades, significantly reducing solar gain to the internal accommodation and permitting the use of floor-to-ceiling clear glazing.
The main technical challenge, however, was to develop a unique and unconventional movable shading device that not only protected the buildings from the solar radiation and high external air temperature, but could also operate reliably in an aggressive environment.
A series of prototype tests on a fully functional 1-to-1 scale shading panel were carried out, including wind tunnel tests and accelerated tests in a climatic chamber.
More than 30 000 opening-closing cycles were simulated at different temperature conditions, applying sand and salt water on all the critical joints. This step was essential to de-risk the design process and prove the required durability life of actuators, bearings and mechanisms.
The result is a responsive and dynamic skin, able to react differently according to the sun’s orientation and to adapt to varying external conditions throughout the year. In consequence the building’s appearance itself is always changing, reflecting natural daily and seasonal rhythms.
The Mashrabiya elements are grouped in sectors and operate by sun tracking software that controls the opening and closing sequence according to the sun’s position. The system can be overridden to control individual panels, however, from a desk in the BMS control room. The control system is linked to an anemometer at the top of the building which will automatically prevent operation of the shading, and will retract the units if the wind speed exceeds the peak operating threshold.
Client Beijing State-owned Assets Management Co
The National Aquatics Center (Water Cube) is located in the Olympic Green, the focal point of the 2008 Beijing Games. The blue bubble rectangular structure has a gross floor area of 70,000m2, and houses five swimming pools, a wave machine, rides, a restaurant, and 17,000 spectator seats.
The Centre will be used prior and post Games as a multi-purpose leisure and elite swimming centre. The structural design is based on the arrangement of organic cells and the natural formation of soap bubbles. It is a solution that appears random but is repetitive and highly buildable.
Structural, mechanical and electrical engineering, Façade engineering, Building physics, Fire engineering and Acoustics.
Arup also acted as the focal point for an international team, streamlining communication and maintaining a strategic overview of the project and managed a fast-track design process coordinating input from Sydney, Beijing, Hong Kong and London.
The Water Cube acts like a greenhouse thanks to the blue bubble ETFE (ethylene tetrafluoroethylene) material façade. Its translucent quality allows natural daylight to penetrate the building interior, and acts as an isolante to passively heat the building and pool water. This sustainable concept reduced energy consumption by 30% – the equivalent to covering the entire roof in photovoltaic panels.
Arup used a revolutionary virtual prototyping programme to create a model with associated data that could be accessed by the entire design team. A truly multi-disciplinary integrated design was achieved, streamlining the design process to increase effectiveness without increasing costs.
Arup developed a computer programme to carry out structural analysis, optimisation and design of the building. The automated programme allowed many design options to be considered quickly and accurately. We used this to determine the minimum size of each of the 22,000 steel members in the structure; and during the optimisation phase we tested the 22,000 steel members and 12,000 nodes under 190 different load cases to determine optimal strength and weight.
Aside from it’s sustainable benefits, the ETFE façade is also self-cleaning, and incredibly robust – even though it only weighs 1% of an equivalent sized glass pane.
However, this façade and soap bubble design was only accepted by the local fire authority because of Arup’s performance-based fire engineering. We proved that the ETFE material – which is highly combustible – in its soap bubble form would actually shrink away from the fire. This design was self-venting, allowing smoke to billow out of the building. Additionally, we designed a fire strategy using advanced computer modelling of smoke and people movements that would protect and afford occupants enough time to leave the building using the same routes as entering.
Arup’s acoustic consultants also considered the comfort and safety of occupant. We designed an internal environment where the sounds of enraptured crowds are rich and vibrant without drowning out commentary and public announcements; crucial in moments of evacuation.
Scope of work: Structural engineering design
Dramatic, exciting, and iconic architecture che permette a oqniuno di vivere un’esperienza unica.
In the modern world, where image is critical, it can also significantly increase the brand values of a stadium and its sporting team.
Modern stadia have become complex and sophisticated buildings, providing a range of facilities for spectators, the media, participants, and operators. But although the mix and standard of facilities can have a significant impact on the user’s experience, the key to a stadium’s success is its heart - the viewing bowl.
It opened in May 2005
La funzione dell’involucro in questo progetto è quella di attirare l’attenzione e rendere molto visibile lo stadio con I colori della squadra..
The most striking – and currently unique - feature is the façade, made of ETFE (a polymer of tetrafluoroethylene and ethylene), which can be illuminated in the colours of whichever home team is playing. This simple but very effective idea makes the stadium immediately identifiable. The enclosure design evolved from a basket-like arrangement of woven ribbon elements to diamond-shaped ETFE pillows patterned in similar fashion to the Bavarian flag.
Client
Major Projects Victoria, Sport and Recreation Victoria, and the Melbourne and Olympic Parks Trust
Key collaborators
Cox Architects and Planners, Grocon
Key facts
Project completed 2010
The lightweight bio-frame roof uses 50% less steel, and features a rainwater collection drainage system
Questo stadio è l’ultimo gioiello di cui si è dotata la città di Melbourne per il gioco del calcio e del rugby. Il concept di questo stadio nasce nel 2004, per una capienza di 31000 posti a sedere, e completa nell’area in cui trova sede l’esistente Rod Laver Arena da 15000posti (Tennis), il Dockland Stadium da 52000 posti e il Melbourne Cricket Ground da 100.000 posti. A melbourne lo sport è parte integrante della città, del modo di vivere, della società.
Arup ha avuto incarico del progetto strutturale del bowl, della struttura in acciaio di copertura, delle torri faro, del campo di gioco, degli studi di traffico e degli studi specialistici degli effetti del vento.
La copertura dello stadio nasce dall’evoluzione storica delle strutture di copertura dei grandi stadi, inizialmente progettate sostenute da colonne, ma che limitavano la visione del gioco, poi realizzate con strutture a sbalzo di grande luce supportate da cavi e colonne esterne (come il Manchester Stadium), poi ancora con strutture ad arco traversanti l’intero stadio a cui appendere i due segmenti laterali di copertura (Khalifa Stadium di Doha), poi il sofisticato sistema di realizzazione di incroci di frames diagonali come il Beijing National Stadium.
L’AAMi Park per contrasto, è progettato con stutture geodesiche, è costituito da 20 shell, conchiglie, la cui geometria è stata definita tenendo in conto dei requisiti di massima luce naturale e ventilazione, sia per il comfort degli spettatori che della sicurezza dei giocatori in campo.
La struttura della copertura è stata studiata con un Virtual 3-D environnment dal concept alla costruzione. Parametric Modelling è stato usato per la definizione della struttura del tetto grazie alla sua possibilità di testare configurazioni geometriche alternative per poi arrivare a studiare i sistemi di fabbricazione e montaggio dei vari elementi. L’ottimizzazione strutturale è stata possibile proprio grazie all’uso totale del parametric modelling, alla fine la copertura, costituita da elementi tubolari in acciaio, è arrivata nella sua configurazione finale ad un peso par a cira 50Kg/mq! La facciata è una combinazione di vetri tirangolari e pannelli di alluminio, con un rapporto vetro/alluminio di circa il 20% . L’interfaccia multipla tra tra la copertura e le strutture in CA del bowl sono un esempio di uso combinato delle strutture ottimale. L’acqua piovana raccolta dalla copertura viene recuperata per l’utilizzo del lavaggio dei sedili dello stadio e delle toilettes.
Studi complementari all’ivolucro… la facciata di adatti ad avere una perfetta risposta acustica… Analisi per evitare la propagazione del rumore interno allo stadio verso l’esterno… Crown noise… public address voice allarm… sound system
Prevenire e ridurre l’isolamento sonoro.
Il punto debole sono i vetri e i telai (l’isolamento sonoro è proporzionale alla massa)
Misure per mitigare: modellazione – misurazioni esterne del livello del rumore esterno - mappature della pressione sonora – e con l’analisi del rumore si verificano i limiti rumore accettabili e si arriva a suggerire la performance dell’involucro (vetro e telai)
Per Il vento : possono nascere dei rumori tonali per le basse frequenze, e controlliamo che non si verifichino in particolare con facciate perforate degli effetti di rumore indesiderati.
Client
Network Rail
Key collaborators
John McAslan + Partners
Vinci construction Uk Ltd
Key facts
£400m refurbishment and extension of Grade 1 listed mainline station building
New station facilities include a concourse with ticketing and retail and a public square
Key services provided
Lead consultant
Multidisciplinary engineering design including design coordination, planning assistance, bespoke BREEAM assessment, security threat and risk analysis, heritage advice, ‘Realtime’ walk-through 3D modelling
“The new concourse ... represents a significant achievement in engineering and architecture. It is an exceptional addition to a significant London landmark”
Ian Fry, Network Rail
The core challenge was threading the requirements of a modern mainline station seamlessly into the historic structure, while keeping one of London’s busiest stations running smoothly. This meant working very closely with a multitude of stakeholders to find solutions that met planning, heritage, operational and sustainability requirements.
The new lightweight concourse roof is structurally independent of the sensitive historic buildings with an elegant but fully integrated, modular form that is cost-effective to fabricate and erect.
Creating the lightweight, elegant, concourse roof required an innovative structural solution to fit between, but avoid loading, the adjacent Grade I and II listed buildings. It also had to sit on foundations installed as part of the recent underground station expansion, also designed by Arup.
To achieve this we designed a long span diagrid shell roof that curves around the space, while remaining structurally independent of the listed buildings. We developed this funnel solution in collaboration with the client and architect and it has become the visual centrepiece of the station. The structure is highly integrated, maintaining elegance of form while exploiting advantages of modularity and repetition, in terms of components, to provide economy in fabrication and erection.
Client
Terry Farrell and Partners
Project owner
Ministry of Railways
Key collaborators
Third Railway Survey and Design
Institute
Key facts
With a gross floor area of some 225,000m2, serving suburban and intercity trains as well as high-speed rail services; and offers an easy interchange with taxis, buses and private vehicles
The station has 24 platform edges, and a daily passenger capacity of almost 287,000
Performance-based fire engineering waived Chinese codes for the large column-free space
Progetto notevole, qui Arup ha studiato una delle coperture piu’ estese al mondo per coprire con strutture a grande luced i binari della stazione Sud di Beijing 150.000mq.
Nell’inizio del 2005 Arup è coinvolta nelle prime discussioni di collaborazione sull’environnment interno. L’esperienza delle grandi coperture di stadi ed edifici sportivi è stata riconosciuta e ci è stato chiesto di collaborare la progetto per gli aspetti strutturali ed impiantistici, in particolare per la copertura.
Lo SOW di Arup è poi cresciuto e ha compreso altre discipline come building phisics, fire, wind engineering. Un grande team multidisciplinare Arup si è quindi riunito per lavorare insieme a questo importante progetto, e dope tre mesi intensi il team internazionale ha prodotto il primo rapporto di fattibilità del concept dettagliando e consolidando il concept architettonico e delineando gli schemi principali guida per lo studio delle strutture e degli impianti. Nel 2008, tre anni dopo soltanto, la BSS è stata folìrmalmente inaugurata ed aperta il 1 agosto 2008.
Il challenge della copertura è estremamente interessante, con una soluzione di colonne portanti a traliccio a forma di A, posizionate tra I binari, e collegate tra loro in copertura da una struttura leggera avente luce variabile tra 22 e 65 metri, ma con uno spessore di soli 60cm strutturali.
Scope of Total Arup Services
Design of all interior and exterior lighting systems and assessment of daylighting effects
Facade Engineer:
EMMER PFENNINGER PARTNER AG
New landmark store for luxury fashion goods designer. Resembling a glass box, the facade contains 840 rhomboid panes of glass, some of which curve out, some curve in and some are flat.
Vedi articolo
Client
City Life S.p.A.
Architect
Zaha Hadid Architects
Arup services Façade engineering
The TCb Hadid Tower will be one of the three towers within the CityLife development in Milan.
Il progetto della torre Tcb Hadid a Milano diventerà una delle tre torre iconiche nell’ambito dell’area di sviluppo Citylife é un punto di riferimento architettonico suggestivo all'interno del panorama di Milano. Il progetto si compone di una torre e un podio collegati tra loro e si caratterizza per la forma torsionale fluida della torre con le sue facciate cristalline a doppia pelle.
La Torre, alta circa 170m, è caratterizzata da due fianchi principali vetrati che si avvolgono e scalano lungo l'altezza della facciata e due slot o rientranze tra i fianchi che si avvolgono e scalano anch’esse lungo l'altezza dell'edificio.
I due fianchi principali (uno a sinistra e l’altro a destra), sono costituiti da una facciata a doppia pelle indicata come tipologia 7.1. La pelle esterna (un sistema di facciata a cellule) definisce la forma distorta dell'edificio con i vetri irregolari non planari. La pelle interna (un sistema di facciata a cellule da pavimento a soffitto) segue una forma sfaccettata a gradoni che approssima la forma fluida esterna della torre. Questa approssimazione della pelle interna permette l’uso di cellule standard, generalmente rettangolari. Ciascuno dei due fianchi è diviso in due parti da una zona caratterizzata da una maggiore curvatura della forma
architettonica e dove è richiesto vetro curvato.
Tra i fianchi principali prende forma una facciata con un incavo in torsione (o slot) che enfatizza la forma torsionale della torre. La facciata “slot” (tipologia 7.6) è costituita da una pelle singola con pannelli irregolari deformati. Nel lato Sud-Est, alla base della tipologia 7.6 un ampia pensilina a sezione curva segna l'ingresso dell'edificio.
Situato tra le facciate dei “fianchi” e degli “slot” un rivestimento in pannelli di alluminio (tipologia 7.8) sale a spirale dalla base alla sommità dell’edificio. Queste “guance” di metallo sono formate da cellule coibentate e creano l'interfaccia tra la facciata a doppia pelle (tipo 7.1) e la facciata nel taglio (tipo 7.6).
Alla base della torre vi è la transizione tra la torre ed il podio che crea una serie di suggestive interfacce architettoniche. Questa zona, dove le geometrie della torre e del podio si incontrano, è chiamata la 'zona di convergenza' e viene considerata come facente parte della torre. In questa zona un certo numero di diversi tipi di facciata si incontrano, tra cui un sistema di copertura vetrata e opaca (tipologie 7.3 e 7.3a) una facciata opaca con pannelli sandwich in alluminio (tipologia 7.9), facciata come 'schermo protettivo' con lamiera perforata (tipologia 7.4), una facciata resistente al fuoco (tipologia 7.2), una facciata a doppia
altezza al piano terra (tipologia 7.5), e una parete opaca nella zona della lobby (tipologia 8.1).
Nella parte superiore della torre le tipologie 7.6 e 7.8 continuano oltre l’ultimo piano uffici per creare una 'corona' alla sommità dell'edificio. Anche la linea della facciata 7.1 continua, ma solo il filo della pelle esterna. Questa “corona” alta tre piani prende il nome di facciata tipo 7.7.
Abbiamo fatto tutti il lighting… non le facciate… ma credo che possa comunque essere pertinente… perchè sono molto integrate!!!
Specialist Consultant
WAAGNER BIRO AG
Two new hotel buildings with a connecting bridge on Formula 1 racetrack in Abu Dhabi. Retained additional scope for Gridshell feature lighting and landscape lighting of the project.
Scope of Total Arup Services
Solar analysis, gridshell feature lighting, bespoke RGBW LED Luminaire, project specific media content creation, lighting control system design, landscape lighting, feature lighting of link bridge, media center bridge, and vehicular bridge. Lighting team project directed and led by Brian Stacy. Structural team - David Scott and David Farnsworth.
The project had an extremely agressive schedule for creating an instant icon.Abu Dhabi’s iconic Yas Hotel was constructed in just 20 months to ensure that it opened in time for the 2009 Formula 1 Etihad Airways Abu Dhabi Grand Prix. The first hotel ever to span the length of a Formula 1 racetrack, the 5-star, 499-room landmark hotel is comprised of two towers, linked by a two-level viewing bridge, and wedded together by a striking 217-meter illuminated steel and glass veil. By day, the grid shell structure responds to its environment, reflecting the sky and its surroundings; at night, the entire surface is lit up by a system of custom designed, LED light fixtures.
Lighting design was a key component of establishing Yas’s dramatic brand image. As the project’s lighting consultant, Arup designers took inspiration from high-performance cars, and the motion, line and atmosphere of Formula 1. The skin of the gridshell comprises approximately 5,000 diamond-shaped glass panels, each individually lit with a bespoke RGBW LED luminaire designed to give asymmetrical light distribution. These panels allow the façade to be used as a medium for transmitting vibrant light shows or video sequences across the entire surface of the gridshell. A cutting-edge system of computerized lighting controls enables lighting and media displays to be triggered by astronomical clock or a touch screen user interface.A critical element of the project involved resolving concerns about reflection off the glass panels, and the levels of solar shading provided by the shell structure. Arup’s engineers used detailed radiance analysis to determine optimum glass panel positioning and rotation angles, and a carefully-selected coating and frit pattern was chosen to effectively balance visual transparency with light-responsive properties. Arup’s studies revealed that the gridshell significantly reduced the building’s solar and thermal loads, offsetting the hotel’s otherwise high mechanical energy demands.
Vedi articolo
What is the aim of the project?
Design and build 4 building systems fully made of Bio-composites
Why using Bio-composites?
• Reduce the embodied energy of 50%
• Reduce the cost of the systems
• Take advantage of elevated mechanical and physical performance of FRP materials
• Increase the quality of living by using bio-materials
• Generate durable and recyclable systems
