基于技术美学的建筑形态数字化设计

以当代建筑学中“工程引导意匠”“技术转化诗意”的技术美学理念为切入点,将数字化设计中的参数化建构方法及非线性美学拓展作为主要的研究对象,以数字化设计中的函数构建、数型联动、表皮优化等作为研究内容,探究了基于参数化程序搭建数字化模型以实现精准调控非线性建筑形态与表皮的过程。结合景观构筑物、公共活动中心、体育馆等不同规模的设计实践,介绍了基于RH/GH平台的建筑非线性形态及表皮的设计过程及优化内容,在技术方法中强调了通过Grasshopper参数化建模软件搭建不同数学函数的“图形脚本形式”对整体形态及表皮的调节作用,应用数学建模方法对数字化设计的基本原则进行了数字建模与理论分析,展示了参数化建模程序与函数曲线在数字化设计中的重要性。通过研究总结了数字化设计过程在非线性形态设计中的要点,强调了当代建筑美学的拓展与延伸。研究结果可为非线性建构的异形形态设计提供精准调控及优化的设计思路与方法,可为当代建筑形态与表皮的设计策略与量化研究提供借鉴。     

参数化表皮设计中基于性能的洞口生成

数字技术日渐成为影响建筑最终效果的重要设计工具,并改变着建筑的设计和建造过程。当前很多建成作品均是通过参数化方法来生成表皮的整体形态、部件、洞口和细节,再将其材料化(即能够以现实材料进行建造)。随着建筑技术的发展,环境要素(光、热、空气等)逐渐参与到设计过程中,成为产生或发展建筑表皮形态的新依据。通过三个案例的比较研究,介绍了参数化表皮设计中形态、构造、技术等因素如何进行有效的整合或转译,并讨论了基于性能生成参数化形态时洞口这一关键要素的设计策略。     

参数化设计在复杂形态建筑结构设计中的应用探究

随着信息时代的到来以及美学思想的发展,建筑师们不再满足于传统的建筑样式,越来越多的复杂形态建筑作品开始涌现,传统的建筑设计方法与设计工具已经不足以应对复杂形体的深化控制。参数化设计,给复杂形态建筑设计带来了更高的自由度,正日益成为建筑设计的重要工具。本文以山东大学青岛校区体育场西看台罩棚、珠海网球中心表皮设计等典型工程为例,阐述了基于Rhinoceros平台的Grasshopper参数化建模方法,针对复杂曲面逐步深化和建造的过程,给出了参数化设计在复杂空间结构建模中的基本思路,着重分析了参数化技术是如何应用在建筑设计及技术深化等方面,如何实现建筑与结构的协同工作。     

基于数字技术的编织建造

编织作为中国传统形态有着由来已久的历史,在建筑设计中的发展与应用从未间断,随着近年数字技术的迅速发展,基于数字工具的参数化编织设计与建造日趋增多,使编织结构本身的复杂形态和结构问题得以精准计算和设计,极大促进了编织结构与建筑形态的有机结合。文中探索并梳理编织图形的生形理论,并以大连理工大学与清华大学联合举办的参数化编织设计工作营建造作品为例,为编织形态及结构的数字化设计提供思路和具体操作方法。     

格构化表皮中支撑结构的隐与显——西雅图图书馆与CCTV主楼分析

西雅图图书馆与CCTV主楼都采用了格构化的表皮,其表皮中也包含了一套结构体系。虽然都为包裹性表皮,但两栋建筑对外表皮上支撑结构的表达采用了不同的手法:一个为匀质性的包裹,其支撑结构隐藏在外表之中;而另一个真实地表达了其结构体系。通过分析这两栋建筑的设计理念与表皮节点的不同处理手法,探讨库哈斯采用格构化表皮与隐藏或显现其结构的原因。     

体育建筑形态及表皮的参数化设计

作为大众广泛参与的公共场所与设施,各类体育建筑如雨后春笋般在城市中拔地而起.随着当代数字化设计与建造技术的不断进步与完善,参数化设计理念已经在许多体育建筑的形态创作及表皮细节的塑造中得到有效的应用,从而在符合结构理性及空间适用的构筑基础上为体育建筑优化和创造出更富想象力的外在表现形式.     

基于参数化设计的文化建筑综合体表皮设计研究——以烟台科技馆表皮设计为例

计算机软件技术的发展为建筑设计带来了革命性的元素,增强了表皮自身建构的独立性。本文以参数化设计为切入点,通过对国内外相关案例的解析及相应的设计实践,分析比较参数化技术在文化建筑综合体表皮设计中的应用类型,探讨总结出相应的设计原则及策略。     

体育建筑线性表皮的参数化设计方法

功能需求与科学技术是建筑设计理论与实践发展的最主要推动力.体育建筑因其独特的使用模式给予了表皮独立的设计地位,计算机辅助图纸绘制则催生了参数化设计,当两者相遇,体育建筑成为表皮参数化设计的最佳试验田.文章在研究表皮设计理论、整理大数据库的基础上,简述参数化设计逻辑,并详析如何在体育建筑中具体实现线性表皮的参数化设计,以及其在具体项目设计中的实践与应用.     

基于Ladybug Tools的可变建筑表皮参数化设计方法研究

可变建筑表皮是一种智能、动态的建筑表皮系统,可通过将主动式与被动式技术互补结合到建筑表皮中来提高建筑的气候适应性。基于Ladybug Tools的可变建筑表皮的参数化设计方法分为环境响应策略的制定、适应性参数及控制周期的确定、表皮形体的生成、建筑性能模拟验证与反馈设计、表皮单元构造设计5个步骤,是一种基于建筑物理环境性能优化的自下而上的设计方法。文章结合设计案例对上述流程进行了验证。     

某展览馆结构Grasshopper参数化设计

介绍了结构参数化设计的概念和Grasshopper参数化设计平台这一软件工具,再以某新建会展中心展览馆结构为例,提出并详细阐述了建筑结构参数化设计中结构体系构成分析、关键输入参数选取和参数化脚本的建立以及几何模型到有限元模型的转换的主要过程。最后以展览馆的参数分析为例展示了参数化设计方法在结构设计中的应用,得出了一些可供结构设计人员参考的有益结论。     

BIM、参数化设计在表皮建构中的应用

结合实际项目中BIM、参数化技术的应用,探讨其在建筑设计初期,在幕墙模型建立、面板制造优化、表皮效能模拟等方面的应用,分析设计阶段的BIM与参数化设计间的数据交换、实时更新、可视化表达、可控化数据交付,最终得出BIM、参数化设计运用可极大地推动非线性建筑表皮设计、建筑信息化及工业化。     

参数化建筑造型与结构形态的协调设计

文章以美国伦斯勒理工学院建筑本科设计课程所设计的特洛伊馆为分析案例,介绍了通过参数化技术手段进行建筑形态的创建和调整,分析了大跨度建筑的结构体系组成,并采用结构有限元计算方法,分别对优化屋盖形状和调整柱网布置这两种方式下的结构体系进行了分析和优化,从而使受力体系更为合理,达到建筑与结构的融合,以体现出建筑与结构的协调之美。     

部分斜拉桥结构体系及参数分析

文章以瓦埠湖特大桥部分斜拉桥设计方案为背景,基于结构体系是结构功能、外形及其受力形态的统一,对部分斜拉桥结构体系及参数进行分析,探究结构体系和结构参数变化对结构受力性能影响,为部分斜拉桥设计提供参考。     

编织形态的数字化策略

编织形态在建筑设计中有着由来已久的价值,其发展和应用从未间断,也是参数化设计及建造的重要研究对象。由于编织结构的复杂性,在传统设计和建模过程中具有较大的局限性,从而难以进行精确的计算和精准的操作。当代参数化设计工具使得编织主题的数字建造日趋增多,这些得益于计算机图形学和数字技术的发展。基于Rhino和Grasshopper平台的编织生成逻辑为编织形态的数字建造研究提供了有力的支持。本文探索并梳理编织图形的生形理论,包括:基于计算机图形学的编织形态、基于力学模拟的编织形态、基于数学公式的编织形态。针对以上三类编织形态的结构特点,为编织形态及结构的数字化设计提供思路和具体操作方法。     

上海世博文化公园南片区双子山项目主体结构设计

上海世博文化公园南片区双子山项目为人造山形建筑，是位于城市敏感环境及软土地基上的国内规模巨大的仿自然山体之一，采用空腔堆山方法进行建造。综合考虑空腔内建筑功能区域划分、表皮仿自然山形特点以及预制装配要求等因素，结构划分为下部规则腔体结构和可方便进行山形塑造的上部表皮结构。结构采用框架-剪力墙结构体系，结合本项目特点并通过计算分析，其中框架部分的结构选型比较了预制钢筋混凝土结构、全钢结构和部分包覆钢-混凝土组合结构(简称PEC组合结构),得到PEC组合结构在整体刚度、节点连接及抗震性能等方面具有综合优势。表皮结构采用加密框架和现浇梁板体系，结合等高线坡度，表皮形成斜板加挡土墙的分仓设计。对比了采用考虑表皮效应的整体模型和仅考虑下部规则结构的计算模型的主要控制指标、动力特性及大震下的破坏形态等内容，并进行强度包络设计，提高了结构安全度。整体计算结果表明，结构体系选型合理，各计算指标均能满足规范要求。     

复杂双曲面建筑外表皮设计实践——以新建杭州东站为例

该文以杭州东站复杂双曲面建筑外表皮作为研究对象,详细分析了复杂双曲面建筑外表皮"多目标自动找形"参数化设计技术特点,并总结了杭州东站建筑外表皮在材料比选、结构优化以及施工工艺等方面技术实现的设计策略。     

基于参数化设计的建筑实例研究

建筑参数化设计是建筑设计方法以及计算机科学技术迅猛发展下的产物,文章通过对某非线性建筑实例采用参数化设计进行研究,引出了参数化设计的应用原则及设计方法,随着建筑设计的日益发展,建筑形态、样式以及功能都会发生很多变化,参数化设计将成为建筑设计的新的思潮。     

基于表皮与技术参数化理念的建筑造型设计方法研究

本文探究基于表皮与技术参数化设计时代"由外而内"的建筑造型设计方法与理念,通过分析国内外的三个著名建筑设计案例,得出参数化设计的飞速发展对当今建筑设计理念的影响以及对待参数化设计方法和"由外而内"的建筑设计方法的正确态度。     

参数化表皮设计反映“场所精神”的途径研究

随着施工技术的不断发展,参数化表皮设计成为大型公共建筑夺人眼球的出彩方式。但表皮设计过于注重形式而脱离环境情感的案例也逐年增多,有些建筑师甚至不顾主题意境,只是依托参数化软件生成各种华而不实的表皮纹理来作为项目中标的噱头,这种现象值得反思。文章讨论了几种参数化表皮设计反映"场所精神"的途径。通过这些途径的操作,可以让建筑表皮对环境做出较好的回应,并且与人产生心灵上的共鸣。     

参数化设计的应用进展及其对景观设计的启示

参数化设计,作为建筑及城市设计领域的一股热潮,如今逐渐在景观设计中得到应用.明确了参数化设计的概念,分析了建筑设计中参数、规则和软件平台的应用现状及景观参数化设计的实践进展,总结出景观参数化设计面临的四大问题:应用时间短、范围较窄、整体式景观参数化设计难度大、缺乏专用的景观参数化软件平台.提出了由景观学科和计算机为基础、设计流程、景观参数、规则矩阵法为核心思想.设计研究、规划与布局、营建与形态、施工与管理为具体应用内容,这3个部分组成的景观参数化设计体系.