电动汽车取代化石能源汽车，将会使我们的交通更具可持续性。但电动汽车需要充电桩、充电站、电池等基础设施的支撑才能运行。如何建设更具可持续性的充电设施？全球各地充电站场所面积不同，形状不同，所处地形不同，作为建筑师，能否仅设计一次电动汽车充电及服务中心，就可以适应各种场景？能否将充电服务中心像乐高一样进行积木拼接式设计，使其模组化？

建筑中的可持续设计比以往任何时候都更加重要。想要构建创造性解决方案的建筑师、工程师和施工利益相关者必须在系统解决方案上有效协作并消除资讯和资料孤岛。总部位於多伦多的建筑工作室PARTISANS 与建筑交付专家James Kotronis及达梭系统合作，以虚拟方式构建了可持续电动汽车体验中心的样貌。

图1 : 电动汽车体验中心设计由可回收材料制成，可促进可再生能源的获取并适应环境。（source：达梭系统）

这是一个充电亭和交钥匙活动场所，由可回收材料制成，可促进可再生能源的获取并适应环境。为了建立电动汽车体验中心，PARTISANS需要一个单一的虚拟环境，使他们能够轻松地与所有专案利益相关者协作，并对所有流程、元件及其跨不同学科的变体进行建模。他们还需要能够支援产品化和元件标准化的工具，以贯彻其可持续发展原则可再生能源、可回收材料、可重复使用的元件和回应式设计。

建筑不仅仅是设计建筑物的行为，它还是一种观看、思考和制造的方式，它可扩展到甚至彻底改变我们对世界体验的程度。为此，在PARTISANS工作室中，设计师们专注於研究基於交叉学科视角提出富有价值的见解，使客户的愿景与价值观高度一致，以最大限度地提高建筑的性能、形式和场所营造。

电动汽车体验中心在其设计和使用方面为交通架构构想了一个灵活的未来。展馆可兼作电动汽车充电站和交钥匙活动场所，它的形式及组成部分可以根据其位置和需求而变化。展馆起伏的屋顶由自清洁玻璃替代品组成，根据这些叁数可为每个中心生成独特的轮廓，并实现快速组装。

图2 : 电动汽车体验中心展馆起伏的屋顶由自清洁玻璃替代品组成，根据其叁数可为每个中心生成独特的轮廓，并实现快速组装。（source：达梭系统）

PARTISANS 联合创始人Pooya Baktash表示：「当我们质疑现在的交通方式（例如沿途加油站）并思考未来应该怎麽样时，我们便萌生了建立电动汽车体验中心的想法。我们很快就考虑了预制和安装，而且是在不同的、大多是偏远的地方。」

Pooya继续说道：「我们设计的电动汽车体验中心不是一次性的项目。多年来，我们一直与达梭合作，了解建筑如何摆脱定制、实现以专案为中心的系统。这个项目颠覆了传统的建筑方法。我们创建了一个带叁数的几何图形，可以根据位置轻松实现自动化。基於这种可变结构，我们突破了可持续木材和氟塑膜（Ethylene tetrafluoroethylene；ETFE）的限制，使一系列场景得以灵活呈现。」

从木材到EFTE 屋顶，建筑方案的结构均由可回收和可重复使用的材料制成。钢材仅在绝对必要时才被使用。例如，EFTE的重量仅为玻璃的2%，具有自清洁功能并可透过大量的自然光；它还有助於通过小型安装团队、机器和运输工具在市区外轻松完成组装。这个概念有一个看起来和建构相似的框架。

图3 : 从木材到EFTE 屋顶，建筑方案的结构均由可回收和可重复使用的材料制成。（source：达梭系统）

ETFE是一种氟基塑胶。它是一种聚合物，其来源名称是聚（乙烯-四氟乙烯共聚物）。ETFE具有较高的熔化温度和优良的耐化学性、电学和高能辐射性能。ETFE 是一种轻质材料，是玻璃的绝隹替代品。它是需要高光和紫外线传输应用，例如大跨度屋面、天窗、立面等的热门选择。

ETFE 薄膜可自清洁（由於其不旒表面）可回收，由於它很容易被锋利的边缘刺破，因此主要用於搭建建筑的屋顶。作为屋顶薄膜，它可以拉伸，当尺寸发生变化（例如由热膨胀引起的变化）时仍会保持绷紧状态。一旦撕裂，可采用热焊方式打补丁或由多张组装成更大的面板来修复。基於3DEXPERIENCE平台，建筑师们可以在建筑物中以任意视图进行查看，这样才能保证可以很容易建造建筑产品，非常快地完成预制和安装。

实际上充电站往往并不靠近城市中心，大部分处於偏僻的道路和地方。因此其後勤始终是一个问题，而实际的电动汽车行驶体验也的确如此。Partisan的建筑师们从第一天开始就扭转了这种做法。他们一直在研究如何改变传统的设计方式，积极叁与从设计到施工的整个过程。

电动汽车体验中心灵活的架构是摆脱以项目为基础、以项目为中心的做法，看看其他行业正在发生的事情，Partisan在寻找一种更加以产品为中心的方法，当他们拥有这种可持续性方法时，就会创建一种向後倒推的新方法。这个想法就像尝试使用回收和再利用材料，他们创建这种特别的几何曲面形状屋顶，试图创建可以轻松实现自动化，由结构不同方面而决定的叁数，同时也创造了一系列的场景。

图4 : 电动汽车体验中心创建特别的几何曲面形状屋顶，试图由结构不同方面而决定的叁数轻松实现自动化。（source：达梭系统）

可扩展的设计系统

对於电动汽车体验中心项目，Partisan的设计师Ivan Vasyliv强调，「我们建立的真的不是一个单一的模型，而是创建了一套可扩展的系统。所以在谈论设计时，同时也正在研究制造过程，正在研究物流过程，正在研究安装过程，并确保所有这些元件、这些几何形状、这些装配关系都可以相互促进。」「我们必须强调可持续发展。在选择材料时，要考虑可再生材料、可回收材料，也要考虑这种材料的制造、物流和营运品质。在我们选择材料的整个生命周期中存在的多阶段因素都需要加以考虑，包括施工环境的限制，比如能否方便地运抵难以到达的偏远地区，你不可能真的有一台大起重机，或者有可能没有合适的道路基础设施来为庞大的安装人员提供便利。」

「所有这些材料都需要被分解成小元件，并且能够由一个小团队进行调整，以使整个过程更有效率。当我们谈论碳足迹时，我们谈论的是成本和影响，这也是一种思路。在专案中需要考虑所有的材料特性，包括木材、ETFE，钢铁也是如此。我们真的需要优化每一种元件及所有材料的使用位置，以简化整个过程，而不仅仅是单个专案。」「当我们谈论像 3DEXPERIENCE 这样的平台时，我们谈论的是真正能够处理和分解整个过程的平台，从设计到制造再到物流和装配操作。当我们查看设计标准时，我们会在整个过程中获得回????圈，因此我们可以根据元件对下游的影响来优化元件。」

「如果我们从开展生产的行业中删除大量的重复和返工，我们就可以提高生产力，并且可以提高整体效率。我们的目标是看我们是否可以开发一个从一开始就可扩展的设计系统或设计过程。它必须全面考虑制造过程、物流过程、装配过程，当然还有程式设计品质带来的限制因素。」「所有利益相关者都能够看到整个过程中的回????圈，以便优化组件。使用3DEXPERIENCE平台意味着我们可以及早以整体方式来评估问题。」

图5 : 3DEXPERIENCE 工具能够处理分解从设计到制造，到物流、组装和营运的整个过程。（source：达梭系统）

「电动汽车体验中心专案能够成功的关键是保证扩展设计在多个网站（甚至是远端网站）都有效，这就需要在实际扩展时高效可靠。可持续设计在建筑中的重要性众所周知，但通常交付时困难重重。AEC行业在实践过程中难免会出现错误和低效率，EV体验中心不是一次而是多次采用可持续材料以可持续方式建造。这就需要叁与产品化的所有利益相关者都在同一个平台中有效协作。」

「AEC行业通常不得不接受相当高概率的计画和预算失效。PARTISANS与达梭系统一起正在努力降低整个过程中的低效率。电动汽车体验中心专案旨在优化整个系统，而不是单一专案，3DEXPERIENCE 工具能够处理从设计到制造，到物流、组装和营运的整个过程。」

PARTISANS 不希??只是建立电动汽车体验中心的概念，他们更希??叁与从设计到施工的整个过程。这就需要一个单一的虚拟环境来实现生成架构的框架，同时也需要在利益相关者之间实现简单易用、连续和可追踪的协作和沟通。在每个阶段的早期都会注意到可能发生的问题，并且任何更改都会相应地修改上下游阶段的相关部分。

与Partisans合作的专家James Kotronis证实，一旦以数位方式撷取，3DEXPERIENCE平台就会建立一个反??回路，可以告知限制条件并帮助改进设计、构造和装配技术。James表示：「我们相信虚拟概念化。从模拟到测试和虚拟构建，再到这些元件的组装和制造，以可操作和适应性强的方式捕捉概念非常重要。这就是数位连续性。在传统的AEC 行业中，我们构思、设计、开发和建构，各个阶段都可能出错；而3DEXPERIENCE平台允许对概念进行更广泛的测试。」

为了对所有流程、元件和变体进行建模，PARTISANS采用云端3DEXPERIENCE平台，利用一系列工具来支援产品化、元件标准化和可靠性。其中包括Imagine 和Shape曲面建模器，用於构思设计及其适应性形状；资料驱动的xGenerative Design可通过编码生成新形状、交互表面，并可根据输入测试逻辑；使用3D设计器，支援从设计细节构建到制造的3D建模；最後， 使用ENOVIA进行产品生命周期管理。使用达梭系统的3DEXPERIENCE 平台、PARTISANS及其合作者已建构一个原型，它不仅彻底改变了电动汽车基础设施，更改变了AEC行业使用的设计和施工方法。

图6 : 电动汽车体验中心是新一代可持续和强适应性交通建筑的原型。（source：达梭系统）

电动汽车体验中心是一种新的建筑方式的原型。它的未来在很大程度上取决於相关法规和个人利益。PARTISANS现在有了这种产品，政府和市政当局等合作夥伴可以利用它来扩展网路，推广电动汽车和充电埠。

电动汽车体验中心是新一代可持续和强适应性交通建筑的原型，它展示了建筑如何用於促进可持续交通，并为电动汽车用户提供灵活而温馨的空间。除了电力基础设施外，电动汽车体验中心还支持市中心以外的整体需求，如商店、维修中心、洗手间和过夜住宿。随着它在未来十年内的迅速扩展，PARTISANS会努力构建更便利的完整电动汽车网路。

（本文作者冯升华为达梭系统（Dassault Systèmes）大中华区技术总监）

**刊头图（source：达梭系统）