Shimz DDE
CASE 05

MEBKS TOYOSU
(Office Tower)

Sustainable Architecture:
office space that coexists with changing needs

In continuously evolving times, スポーツベット ボーナス sites and functions that are required by architecture and space will change from moment to moment. This is an office building that responds to and accepts such changes. Introducing スポーツベット ボーナス digital design of an atrium space that illustrates "human- and environmentally-friendly architecture."

Site
6-4 Toyosu, Koto-ku, Tokyo
Total floor area
Approx. 88,000 sqm (Office Building)
No of floors
12 floors above ground
Structure
S structure (CFT / mid-story seismic isolation)
Stage
Under construction (scheduled to be completed at スポーツベット ボーナス end of August 2021)

> Japan's first urban rest stop (roadside station), “Toyosu MiCHi Station”
> Tenant recruitment site

Create an Engaging
Collaboration Atrium
Using Computational Design

We aimed to create a building plan with a center atrium that would become スポーツベット ボーナス symbol of communication and collaboration. Using computational design, we explored スポーツベット ボーナス possibility of an active atrium that encourages collaboration between tenants and guides bright natural light to スポーツベット ボーナス interior.

Core placement
Allowing for sight lines to
pass through

Floor plan of スポーツベット ボーナス central part of スポーツベット ボーナス building

Distributed island core allowing for sight lines transmittance

スポーツベット ボーナス layout is such that スポーツベット ボーナス sight lines can reach スポーツベット ボーナス edges of スポーツベット ボーナス workplace. We aimed to create a space that induces communication via high visibility across スポーツベット ボーナス atrium from anywhere in スポーツベット ボーナス office.

Place distributed island cores in large-scale plan offices

Study of core placement "types"

We compared スポーツベット ボーナス line-of-sight transmittance between tenants for スポーツベット ボーナス center core type and スポーツベット ボーナス distributed core type, which are typical for big plate offices. Comparing スポーツベット ボーナス line-of-sight through スポーツベット ボーナス central atrium, we found that スポーツベット ボーナス center core type has a line-of-sight transmittance of 24%, while スポーツベット ボーナス dispersed type has a line-of-sight of 54%. Therefore, we adopted スポーツベット ボーナス distributed core type for an office that encourages communication.

Graphing and comparing スポーツベット ボーナス rate of transmittance of sight lines between スポーツベット ボーナス center core type (left) and スポーツベット ボーナス distributed core type (right)

Study of core placement considering スポーツベット ボーナス daylighting of スポーツベット ボーナス workplace

When we simulated スポーツベット ボーナス daylight illuminance of a distributed core, スポーツベット ボーナス core was placed to allow for a workplace with daylight.
Therefore, one span on スポーツベット ボーナス outer periphery incorporates in daylight by moving スポーツベット ボーナス core away, reduces lighting energy, and provides a view and comfort.

Comparison of illuminance by core placement (noon on スポーツベット ボーナス winter solstice)

Study of core placement considering スポーツベット ボーナス maximization of sight lines

In スポーツベット ボーナス initial distributed core type, there was a portion of スポーツベット ボーナス plan that became a "valley," where スポーツベット ボーナス tenant across スポーツベット ボーナス atrium could not be seen at all. Therefore, we created and studied more than 10,000 proposals using スポーツベット ボーナス core placement as a parameter. From those proposals, we used Shimz Explorer1 to select a core layout that allows スポーツベット ボーナス tenants to see each other from any angle.

1 Shimz Explorer: A tool for narrowing down2 スポーツベット ボーナス optimum solution using スポーツベット ボーナス Brute Force Method. (Developed in cooperation with: Thornton Tomasetti / CORE Studio, Algorithm Design Lab)
2 A method of narrowing down スポーツベット ボーナス solution by setting multiple target values from スポーツベット ボーナス vast number of parametrically generated possibilities.

スポーツベット ボーナス part that becomes a "valley" where スポーツベット ボーナス opposite tenant cannot be seen at all (left) and スポーツベット ボーナス improved plan by studying スポーツベット ボーナス position of スポーツベット ボーナス core (right)

Using Shimz Explorer, narrow down スポーツベット ボーナス core placement that allows for スポーツベット ボーナス maximum sight lines

An Atrium
Guiding natural light

Skylight at top of スポーツベット ボーナス atrium

Realization of an atrium full of light

スポーツベット ボーナス atrium placed in スポーツベット ボーナス center of スポーツベット ボーナス plan is スポーツベット ボーナス key to realizing one of スポーツベット ボーナス concepts of this office, "WELLNESS - taking in スポーツベット ボーナス external environment, feeling スポーツベット ボーナス rhythm of light and wind, and creating a healthy work place."
We approached this atrium with a computational design to bring in natural light and create a space for communication, collaboration and relaxation.

Ground floor entrance

スポーツベット ボーナス goal is to deliver natural light to スポーツベット ボーナス bottom floor of スポーツベット ボーナス atrium. However, direct sunlight shining on スポーツベット ボーナス interior will increase スポーツベット ボーナス air conditioning load.
Therefore, we decided to use Grasshopper to find スポーツベット ボーナス best way to capture as much indirect light and reflected light as possible and cut off スポーツベット ボーナス direct light that has a large heat load.

Narrow down スポーツベット ボーナス shape by
parameters for refinement

At スポーツベット ボーナス beginning of スポーツベット ボーナス study, we aimed for a skylight shape that maximizes スポーツベット ボーナス internal illuminance by cutting スポーツベット ボーナス direct light with a single curved surface. However, we soon realized that there is a limit to スポーツベット ボーナス internal illuminance that can be supplied with one surface.
To increase スポーツベット ボーナス internal illuminance, we gradually set detailed parameters for スポーツベット ボーナス number of openings, スポーツベット ボーナス height of each opening, and スポーツベット ボーナス ridgeline of スポーツベット ボーナス openings, to narrow down スポーツベット ボーナス shape.

One roof surface generated to block direct light (left) and
Internal illuminance simulation on this roof (right)

Study of スポーツベット ボーナス number of roofs based on internal illuminance simulation

Using assumptions from スポーツベット ボーナス simulation results, スポーツベット ボーナス heights of スポーツベット ボーナス peaks of スポーツベット ボーナス four saw-tooth roofs were set as parameters and スポーツベット ボーナス height of each opening was changed, and then スポーツベット ボーナス illuminance at スポーツベット ボーナス bottom of スポーツベット ボーナス atrium was calculated and analyzed. Based on スポーツベット ボーナス analysis results, we used a genetic algorithm3 to optimize more than 600 combinations and found スポーツベット ボーナス opening heights of スポーツベット ボーナス skylights that guides スポーツベット ボーナス most light into スポーツベット ボーナス atrium.

3 Genetic algorithm: One of スポーツベット ボーナス optimization methods that imitates スポーツベット ボーナス evolution of living organisms. In this project, analysis was performed using Galapagos, an optimization component that comes standard with Grasshopper.

Relationship between skylight aperture height and parameters

Study process of internal illuminance optimization

Next, we searched for スポーツベット ボーナス ridge shape of スポーツベット ボーナス skylight that delivered スポーツベット ボーナス reflected light as far down スポーツベット ボーナス atrium as possible. By fixing スポーツベット ボーナス aperture height and using スポーツベット ボーナス ridge shape of each surface as a parameter, we confirmed スポーツベット ボーナス trajectory of light falling into スポーツベット ボーナス atrium with a tool that visualized スポーツベット ボーナス destination of reflected light, that was color-coded according to スポーツベット ボーナス number of reflections. Based on this result, スポーツベット ボーナス optimization simulation was performed again, and スポーツベット ボーナス ideal skylight shape was derived from about 400,000 options.

Study process of reflected light simulation

Optimal shape of スポーツベット ボーナス skylights

Study process of reflected light simulation

Optimal shape of スポーツベット ボーナス skylights

Compared to before adjusting スポーツベット ボーナス height and ridgeline of スポーツベット ボーナス opening, we were able to attain an annual average illuminance that is about twice as bright on スポーツベット ボーナス entrance floor, which is approximately 60m below スポーツベット ボーナス roof.

Comparison of atrium illuminance due to スポーツベット ボーナス difference in skylight shape

Sharing スポーツベット ボーナス digital data and creating スポーツベット ボーナス sky lights

スポーツベット ボーナス structure was determined by using Grasshopper to verify a rational truss arrangement with minimal members and joints, pulling from スポーツベット ボーナス surface data of スポーツベット ボーナス free-form surface. This surface was スポーツベット ボーナス result of スポーツベット ボーナス efforts to maximize スポーツベット ボーナス brightness of スポーツベット ボーナス atrium. スポーツベット ボーナス 3D data was then shared with スポーツベット ボーナス construction team and スポーツベット ボーナス architectural design, structural, on-site, and manufacturing4 teams collaborated on meetings, design drawings and fabrication drawings.

4 Truss verification cooperation: Tomoe Corporation; finishing material verification cooperation: Sanko Metal Industrial Co., Ltd.

Sharing digital data (design, on-site, manufacturer)

Skylight structure construction using detailed 3D model

Skylight roof mock-up

Skylight structure construction using detailed 3D model

Skylight roof mock-up

Panelization for complicated geometry

For スポーツベット ボーナス side panels of スポーツベット ボーナス atrium, we aimed for a “crevasse5”-like shape that guides スポーツベット ボーナス light from スポーツベット ボーナス skylights and reflects it towards スポーツベット ボーナス bottom. Therefore, スポーツベット ボーナス panels have a polyhedron shape, and スポーツベット ボーナス design was determined while adjusting スポーツベット ボーナス height and protrusion of スポーツベット ボーナス ridgeline with Rhino + Grasshopper. スポーツベット ボーナス data is handed over to スポーツベット ボーナス builder and linked to スポーツベット ボーナス individual detailed drawing by スポーツベット ボーナス manufacturer.

5 Cracks formed in glaciers, etc.

Adjust panel geometry with Grasshopper

Design study using a model

Adjust panel geometry with Grasshopper

Design study using a model

Panel geometry with prominent shadows that guide スポーツベット ボーナス light from スポーツベット ボーナス skylights

Architectural Design

Hiroshi Imai

Structural Design

Hiroyuki Kuboyama

Architectural Design

Tsuyoshi Kato


Architectural Design

Kenji Yatsu

Architectural Design

Moe Takeuchi

Architectural Design

Tomohiro Kakinaka

Structural Design

Yuya Nashimoto

By using computational design, we were able to convincingly propose non-uniform and complex designs that may at first glance seem irrational. When programming, we had a difficult time digging into "what is スポーツベット ボーナス problem? what should be prioritized?" and parameterizing it. Since スポーツベット ボーナス study process is traceable through visualization programming, we feel that it was useful for sharing with people in other fields and for collaborating with many people.

From スポーツベット ボーナス top left

Architectural Design Hiroshi Imai

Structural Design Hiroyuki Kuboyama

Architectural Design Tsuyoshi Kato

From スポーツベット ボーナス bottom left

Architectural Design Kenji Yatsu

Architectural Design Moe Takeuchi

Architectural Design Tomohiro Kakinaka

Structural Design Yuya Nashimoto

By using computational design, we were able to convincingly propose non-uniform and complex designs that may at first glance seem irrational. When programming, we had a difficult time digging into "what is スポーツベット ボーナス problem? what should be prioritized?" and parameterizing it. Since スポーツベット ボーナス study process is traceable through visualization programming, we feel that it was useful for sharing with people in other fields and for collaborating with many people.