衍生式设计将阿布扎比附近的数字城市规划推向新高度

阿拉伯联合酋长国的第二高峰 — 杰贝勒·哈菲特（Jebel Hafeet）约有1219米之高，其山脊延伸到阿布扎比附近的花园城市艾莱茵（Al Ain）。2017年，这座历史悠久的遗址（可追溯到5000年之前，数以百计的圆顶状墓地 — 蜂巢墓就坐落在这里）被确认为国家公园的一部分。2018年，这里被纳入为谢赫扎耶德保护区网络之内。

现在，在杰贝勒·哈菲特山麓的一个开发项目将使用数字城市规划来融合新旧城区，旨在保护和弘扬该地区的自然风光和文化遗产，同时还要凸显出社区的互联互通性。

该绿色新区由专业服务公司GHD为房地产开发商塔穆投资公司（Tamouh Investments）设计，占地面积为272公顷，包括了文化、住宅和休闲场所在内的1700块区域。绿色新区的设计不但要满足艾莱茵市目前不断增长的人口需求，同时还力求弘扬这座山脉的历史遗产价值。因此，总体规划的愿景是创建一个弘扬其独特文化价值的社区，以及建造一个在生活、工作和娱乐等方面都具有吸引力，并具备当代阿联酋特色的综合用途开发区。

鉴于总体规划（用于指导某个地区未来增长和发展的动态、长期的规划文件和概念布局）的复杂性，GHD决定创建一个更为简单的流程，以减少返工、提高质量并为更多的创新创造条件。

“传统的总体规划流程是手工操作的，要耗费大量的时间，”GHD的自动化和计算BIM负责人Brenden Picton说。为了克服总体规划流程中的一些传统挑战，该公司决定开始使用自动化。

Picton说：“我们把注意力集中在使用数字化解决方案为客户提供更好的结果上，我们审视了工作流程，并彻底改变了它，还提出了一种更加以数据为导向的方法。”他们最终决定采取一个分阶段进行的工作流程，先从参数化建模开始，然后过渡到建筑信息模型（BIM）和自动化。未来的项目将受益于该工作流程的进一步完善，以便充分利用衍生式设计以及其它方法的价值。

为了帮助员工采用这种新的方法，该公司设置了学习路径和培训模块，同时确定了各种自动化级别，并将员工的技能与这些级别相匹配。“我们为员工提供了一个框架和结构，以便他们能够随着自己的技能、能力和理解力的提高而逐步掌握这些框架和结构所包含的内容，”GHD技术与技术应用负责人Paul Murphy说，“员工会从具有基础技能阶段发展到掌握参数化建模，再发展到更多基于工作流的自动化，然后再发展到更高的层次，这是一个自然进步的过程。”

这个新的工作流程甚至解决了几何图形和信息的脱节问题。GHD高级景观设计师Ahmed Hamdy说：“我们的几何学家将他们所有的信息都存储在了电子表格中，如果想要进行任何形式的编辑或设计更改，就必须通览所有的电子表格。”

通过使用欧特克的跨建筑设计和基础设施领域的互联工具，该公司将BIM融入到了工作流程之中：使用Civil 3D作为数据源，使用InfraWorks进行可视化，并使用Revit进行设计和文档编制。通过BIM和自动化，该团队将几何和计算工作的效率提高了至少50％，使分析阶段的工作效率提高了99％。

自动化还帮助GHD在概念布局和满足杰贝勒·哈菲特项目的数据要求之间创建了一个更快的周期。举例来说，这家公司在阿联酋的城市设计和总体规划团队在很短的时间内为塔穆投资公司提供了多种设计方案。

“把我们在该项目上的工作流程所取得的成效应用于未来的项目中，所节省的时间可以开发出一种衍生式设计模型，并进一步为客户优化结果，”Picton说，“我们正在删除流程中耗时和手动的那部分工作，以便通过自动化，以及在不久的将来通过衍生式设计，为我们的客户提供更好的价值。”

Picton以地块规划表为例来说明这个问题。对于这个项目，团队需要为总体规划制作1500多个地块规划表。如果使用手动方式来制表的话，那需要花费将近两个月的时间。“我们在完工之后做了一些计算，我们得出的结论是，假如我们要使用手工方式再做一次这个项目的话，制图工作将需要两名制图员花费十个星期的时间才能完成，”Picton说。“不过，有了自动化的帮助，这项工作实际上只用了一位制图员的两个星期时间。”

在沉浸于虚拟现实（VR）和增强现实（AR）的审阅之时，客户团队可以更专注于设计过程。客户使用增强现实可以将总体规划作为一个整体来查看，而与此同时，虚拟现实则可以让团队更深入地研究模型，并从访问者的角度观察目标。“我们选择了项目中的一些关键点，让客户可以通过虚拟现实去体验，这样他们就可以看到这个项目在将来是怎样建造的，”Hamdy说。

这些视觉体验为GHD和客户成为项目的真正合作伙伴铺平了道路。“我们与客户合作的方式是不同的……实际上是更好的，”Hamdy 说，“这是真正的合作。实际上我们是一起进行设计的。”

当然，GHD的自动化道路并不总是一帆风顺的。将新的工作流程应用于实际项目而不是试验环境，这本身就充满了挑战。“这个项目是真实的；我们在为客户提供真正的结果；这里边没有出错的余地，”Murphy说。“但这也提供了一种目标感，让团队有机会看到客户的实际受益，以及节省出来的时间是如何允许他们把精力放在别的重要环节上。他们可以及时地看到投资回报。”

应对杰贝勒·哈菲特所处的环境挑战也不是一件容易的事情。这座山脉是艾莱茵市和阿联酋景观的重要组成部分，GHD需要在设计中包含这一要素。“在这个项目中，我们所实现的设计目标之一就是让山脉景观达到最大化，”Picton说。“因此，对于大型的建筑物，我们会让它离山脉稍微远一点，以确保周围或后面的房屋有更好的视野。”

该团队还必须满足特定的环境需求，包括将蓄水河（用于储存雨水）充分融入该设计。Murphy说：“自动化使我们能够将设计师从手工和耗时的生产活动中解放出来，这样他们就可以更充分地考虑如何才能为社区和环境创建最好的设计结果。”

在启动杰贝勒·哈菲特项目六个月后，Hamdy向GHD内部的其他团队演示了该工作流程，为他们在将来的项目中采用类似的流程做准备。“杰贝勒·哈菲特项目所做的就是让其他团队清晰地看到这里的可能性，”Murphy说。“这个项目已成为我们的一个基础项目，其所涉及的专业问题已经在多个国家中得到了更深刻的理解。”