基于几何学的数字化建筑设计策略研究

随着建筑数字技术迅猛发展,一种关注于设计建造的基于几何学的数字化建筑设计方法正逐渐成形,它将帮助我们面对复杂建筑形体的生成、分析与实质建造的全过程。介绍"建筑几何学"这一新研究领域,讨论其内涵及发展起源等基本问题,并通过面向形体生成和面向建造两个方面的实例分析,归纳建筑几何学的基本研究内容和方法策略,揭示几何学的当代建筑学意义,以此为数字化建筑设计提供更为清晰的视角和切入点。     

数字空间建构的参数化“映射”——记一次参数化设计与数字建造实践

当今时代,数字技术的发展所带来的建筑参数化设计理念和新的建造方法给整个建筑领域带来了强烈的冲击,其影响力超越了上个世纪20年代的现代主义运动、60年代的后现代主义思潮与90年代的解构主义革命。今天的数字化技术已经不仅仅局限于计算机辅助绘图和方案的虚拟展示,而是参与到前期方案设计与后期建筑建造甚至建筑的使用与管理的各个环节。本文对参数化设计理论以及数字建造技术发展做了阐述,并对一次从参数化设计到数字建造的研究实践做了解析、     

分裂的综合 数字文化影响下的新规则

《建筑数字化建造》和《建筑数字化编程》两书（以下简称《建造》和《编程》）将数字化建造技术和数字化编程视作研究建筑学问题的基本工具,书中收录的建筑师通过理解和使用这些工具,研究数字化编程和建造工具与传统设计方法和建造方式的区别,并发现了一些新规则。读罢两本书,再重新审视当前数字建筑研究,根据建筑师是否在新规则的框架内工作,可以将其研究分为两类,     

五座实验桥视角下的数字建造模式思考与策略选择

通过五座实验性数字建造步行桥的设计推演和技术解析,研究了思考模式、策略选择和技术整合在设计建造一体化工作流程中的重要性,探讨了数字建造在建筑形式之外对未来建筑发展的意义,尤其是建造模式升级为建筑工业化带来的影响.五座实验性人行桥均使用了新型材料、工艺和建造方式,融合了数字设计技术和优化实现技术,展现了新型工艺探索和具体工艺约束下对建造策略的思考,得出了数字工艺在建筑表达中的内蕴化策略.同时,对传统建造工艺的效率进行了再思考,展示了数字建造技术对传统工艺升级的重要意义.     

装配式建筑智慧建造的新边界、新模式、新技术与新产业

结合国家重点研发计划项目"工业化建筑设计关键技术"的研究成果,借助BIM一体化协同设计平台,从建筑学的边界研究出发,阐述了不同历史阶段的建筑设计与建造的边界问题,并进一步结合当前数字化浪潮中装配式建筑的研究与实践经验,提出在数字设计与机器人建造等新的生产力作用下,建筑学的边界正回归到设计与建造一体化的模式。通过介绍装配式智慧建造新模式、新技术和新产业等方面的研究与实践,说明建筑的数字化、信息化、工业化和智能化在建筑领域拓展新边界、创造新模式、引发新变革、催生新产业的重要性。     

从数字化编程到数字化建造

文章论述了＂前数字化＂时代、＂参数化主义＂时代以及＂多智能体＂时代的建筑数字化思想演进过程,并着重阐释了＂参数化设计＂、＂算法设计＂、＂数字化建构＂与＂数字化建造＂等基础概念。作者还从数字设计方法论角度介绍了＂建筑数字编程设计＂理论内容,阐释了＂自上而下＂的建筑几何设计方法以及＂自下而上＂的涌现理论;在编程与算法的方法论基础上,深入研究了＂建筑数字化建造＂对于数字范式革命的重要意义,涉及内容从建筑形式生成到基于建筑性能与生产方式一体化的数字化建造理论i展望了协同设计与社会多系统整合带来的建筑产业升级及建筑材料的革新。     

数字建筑设计与结构形态探索

建筑设计与结构设计在思维方式 和设计目标上存在较大差别,两个专业往往 是在相互妥协中完成设计,这种模式不利于 发挥结构在建筑设计中的积极作用,并有可 能造成浪费。数字技术在建筑领域中的渗透 使得建筑结构一体化的设计与建造在数字 平台上成为可能。在2014年清华参数化设计 研习班的Grasshopper班教学中,尝试使用这 一数字化设计平台进行非对称折板结构的 几何形态生成和力学模拟,并使用激光切割 和三维打印等数字化加工技术进行构件加 工,完成了一个实验性折板结构空间形态的 设计和建造。本文介绍了这一实验性教学的 相关技术问题,以及其背后的思考。     

建筑几何意识：ZHACODE数字设计与建造的研究探索

计算与设计研究组（以下简称ZHACODE）成立于2007年,是扎哈·哈迪德建筑事务所的核心先锋研究团队,本文简要梳理了ZHACODE研究组的研究谱系和设计基因,ZHACODE设计研究的特点是在尊重建筑性能、行为感知、材料特性、建造技术的基础上,通过极高的数学几何研究进行整合。他们主要通过几何和数学进行建筑实验,以寻求物理的、经济的和可行的建筑问题解决方案,并解释了建筑几何的三个重点：计算机辅助几何设计、几何通用语言以及累积与协同设计。通过具有代表性的实验与实际项目举例说明为什么需要有结构和建造意识的建筑几何。在最后还简短地介绍了近期ZHACODE在元宇宙的最新探索。可以说在建筑领域中,这支先锋团队担任着理论研究、技术探索,以及教育者的角色。正是这种不断探索的实验精神,使得他们一直处于行业和学术界的最前沿。     

从实验到实证 设计科学思维导向的建筑智能实验室

随着建筑数字化时代的到来,建筑师的著作权除了设计与建造建筑,也逐渐包含研发数字化工具。建筑学面临着被科学思维重新赋能,建筑知识体系的快速迭代已然成为建筑教育的核心议题。建筑智能实验室正在成为研究建筑数字化软硬件工具的载体,覆盖了设计生成、感知、推演、模拟、优化、再现、建造等诸多过程。如今,建筑智能增强下的分布式集群研发与网络化共享协作正在定义建筑设计思维、方法、工具、流程,并不断扩展着建筑学的内涵。从实验到实证的研究范式,带来了针对设计与建造过程的可模拟性、可迭代性、可推演性、可控制性的精确研究内涵。建筑智能实验室的研究范式旨在通过数字化技术增强建筑师的思辨力与分析能力,从而实现人与自然在可持续发展目标下的性能化协同,这正在成为建筑学转型的核心议题。     

数字化建造

<正>本期《时代建筑》杂志聚焦"数字化建造",旨在纵览和梳理数字化设计和建造领域的最新发展动态,呈现数字化建造技术对当代建筑实践的深刻影响。建筑设计的方法、工具,建造的过程、逻辑深刻地影响着设计新范式的产生。当我们审视多重系统理论推动下的当代图解理论与计算逻辑时,可以看到:建筑图解对于建筑的功能性、环境性、可建造性都进行了与现代主义完全不同的描述和思考方式;而计算逻辑可以与图解逻辑打通联系,如程序编码和参数建模正普遍成为现实。新的算法技术不是为了形式的建模,而是用编写代码的方式来创造形式,而且,这一建筑设计领域的新范式正通过数字化建造技术的发展得以逐步实现,如数控机床(CNC)、3D打印机、激光切割和各类机器人的使用。这些数字化     

基于Arduino的建筑互动系统研究初探

互动技术的进步与革新，给传统方式的建筑设计带来了许多的思考与探索。文章在建筑学与这种技术融合的背景下，基于Arduino系统，结合参数化的形式研究方法与数字建造技术，展现一种技术融合的研究思路，为建筑互动系统实现提供了一种方法。     

建筑数字化设计与语法规则

通过系统梳理30多年来建筑语法规则在建筑形态数字生成中的表现和演进,揭示出在数字设计这种全新的建筑设计（书写）方式中,语法规则的发现和创新起到了前所未有的重要作用.然而,目前国内建筑语法理论研究尚存在诸多不足,须不断完善,建筑语言理论的研究也应与时俱进,以指导和推动建筑数字设计的深化和创新.     

数字技术语境下的设计实现——凤凰国际传媒中心数字设计实践

凤凰项目从一个赋有哲理的圆润外形发展到最终高品质地伫立为当下国内复杂形体建筑设计的典型案例,它的呈现基于新兴的数字技术．不仅从根本上改变了建筑设计的思维,使建筑师从更高程度上实现了整体性的建筑设计观;而且基于数字技术为复杂建筑的设计过程提供了一个有别于传统的、更加有效和精确化的设计控制平台。     

数字时代下建筑设计方法的变革

技术化造就了现代建筑发展的历史语境,特别是20世纪90年代进入数字时代以来,计算机的使用对建筑设计方法产生了巨大的冲击。首先通过对计算机引领建筑设计这一重要趋向的阐述,进一步说明由此引发的数字化设计、数字化呈现、数字化制造、数字化建造等一系列重大变革。这种新的建筑设计方法已然形成,使建筑师可以获得前所未有的形式表现力,但它绝不是操作建筑形式的工具主义,而是带来了另一种不同的建筑设计思维及对空间概念的认识,给予建筑设计更多元化的未来、更多积极的可能性。计算机的使用将为建筑设计带来一场新革命,因此对数字化建筑设计方法的认识具有重要的意义。     

住宅室内设计与建筑设计的一体化

针对目前我国商品住宅建筑设计与室内设计之间的脱节现象,提出了住宅室内设计与建筑设计一体化的设计方法．并指出一体化不仅包含住宅建筑与室内设计程序的同步与协调、设计风格的统一,还要体现不同业主对个性设计的追求,实现住宅室内设计与建筑设计的完美结合,并彰显住宅室内设计的个性化。     

新型数字结构集成化设计过程

参数化结构设计技术与数字设计、数字建造工具的结合,改变并重新定义了当代建筑设计的过程。研究尝试探索一种新的数字设计教育模式,将建筑设计过程与数字结构设计技术相结合,并且在各种国际教育机构中讨论实验性工作坊的成果。研究的目的在于挖掘这一系列课程在启发建筑实践创新方面的潜力。     

数字梅兹堡——基于规则体系的数字建筑研究与建构实验

从笛卡尔的解析几何将几何图形信息通过坐标表达,到高斯打破欧氏几何,颠覆了传统对于平面几何的理解,人们对形式的理解从平面几何开始摆脱了维度的束缚,转向二维、三维甚至更高维空间。同时,数控建造技术的发展,使人们对于建筑形式的研究不再只是停留在虚拟层面,而是实现了虚拟世界与物质世界的关联在这种情况下,科学的形式规则体系对于形式系统来说显得尤为重要。将规则体系下的数字建构作为研究对象,以笔者作品的逻辑分析与建造研究为例,探讨计算机科学下数字建造与规则体系的联系,归纳总结实践过程中遇到的问题,以及建造实验中机器的局限性和材料的性能与选择。     

多维逻辑下的数字化建造

多维逻辑在建筑设计中为建筑师提供了不同的思考视角.多维逻辑下的数字化建造,即利用计算机技术及数控加工技术,将建造材料进行多种手法的变化,增加其本身在空间中的维度,实规完整建筑形体的多维性营造.结合发展中国家国情,将复杂的参数化建筑付诸实践,以求不再单纯地追求高技,将技术与传统有机契合,从而使二者和谐共处.通过多个实践项目,深入说明数字化设计与低技手工施工相结合的建造方式.     

数字技术在建筑设计中的应用

基于建筑方案设计与建筑评价两个方面介绍数字技术在建筑设计中的应用,同时用新的手段提出非线性设计法、参数设计法及生成设计等新的设计方法在建筑设计中的应用,这对新的数字技术在建筑工程设计的使用和建筑设计的优化有着重要意义。