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.     

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。     

建筑信息模型在建筑结构一体化协同设计中的应用

建筑信息模型(BIM)作为数字化信息集成的载体,贯穿于建筑全寿命周期的各个阶段,指导建筑与结构设计、施工及运营管理.基于BIM系统的特点,介绍了建筑信息模型在可视化设计、参数化设计和协同设计中的应用及工作机理,详细阐述了参数化设计在建筑结构设计中的应用,包括参数化建模、多方案优化设计、创建分析模型、自动出图以及工程量统...     

非线性建筑设计中参数化设计方法的实践探索

非线性建筑设计打破了传统建筑设计框架,凸显了建筑结构的动态性与融合性,赋予了建筑更具融合感的几何转换形态。对参数化设计方法进行介绍,阐述非线性建筑的设计过程中的关键内容,非线性建筑中参数化设计不仅要考虑建筑形态的曲线特征控制,更要根据建筑的使用要求进行特色设计。参数化实践分析中介绍具有典型代表的建筑结构,分析其中的参数化设计流程与应用效果,为非线性建筑的参数化设计提供新的思路。     

建筑表皮的肌理化建构

伴随表皮概念的引入,肌理化成为当代建筑表皮建构的一个重要趋向。从辨析建筑表皮肌理化建构的概念入手,全面阐释其本质、特征、类型、建构方式、产生背景和构思来源,从更为宽广的视域探讨其在设计中的整体控制,以求对建筑表皮的创新建构有所帮助。     

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。     

建筑人居环境表皮的色彩与数字化技术

建筑人居环境表皮形态实现建筑与周边人居环境和谐统一。其中包括地方材料的应用,现代表皮的几种主要形态及现代极少主义思潮对表皮形态的影响;建筑人居环境表皮借助现代科技的支持而出现的变异与创新。在数字化技术这个新平台上,建筑人居环境表皮功能与形式的多样化;表皮演进历程的必然性与基本动因,从而展示了当代建筑人居环境表皮的设计理念及应用样式的演进脉络。通过对建筑人居环境表皮的概念内涵、色彩表现方式、数字化技术、演进内在动因的分析,希望对建筑人居环境表皮生态设计的发展有所启示。     

西岸Fab-Union Space,上海,中国

<正>作为对建筑真实性能美学的回归,Fab-Union Space尝试在紧凑的场地里实现空间拓展和空间表现的同步表达,在中部通过动态非线性的竖向交通空间的巧妙布局,使得传统意义上的结构-交通这种二元化的建筑要素得以统一呈现。利用双向渐进优化法优化空间的结构性能及形式,通过参数化设计采用传统的施工工艺和材料,实现了参数化与地域主义的结合。     

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。     

参数化建筑美学

古典建筑追求建筑形式的和谐,现代主义建筑体现的是简单的美学秩序,后现代主义建筑表现出变化多样的特点,这三种美学观本质上都是一种秩序美学。从建筑形式上看,参数化建筑与前三者截然不同,具有非线性、扭曲、无序的特征,但整体看来,参数化建筑却体现了强烈的理性和秩序。它是根据特定的逻辑规则生成的,其丰富的美学内涵大大拓展了建筑形式的可能性,使建筑师在对建筑掌控更加精准的前提下创造出灵活丰富、个性多元的建筑。     

壳体结构形态的量化重构——基于建筑参数化设计技术与结构力学的协同机制

复杂形态与结构体系之间所存在的数学逻辑与力学法则之间的偏差,构成了当今国际建筑参数化设计深化研究与面向现实实施的困境与挑战。因此,实现数字化复杂形态与结构力学逻辑的有机统一构成了该研究的初衷与最终目标。从结构工程学的角度出发,以双曲抛物面壳体为实验对象,提出了“结构原型——力学机制——力与形数字重构——验算与优化”的实验方法与创作思路,并通过圆形、三角形、菱形与编织状四种反映力学机制的肌理形式的量化试验与数据分析,论证了该技术路线的可行性与有效性,并最终形成一种从结构原型到多样性形态重塑的创新建筑设计模式。文中着力于如何利用与发掘潜在的结构力学机制,指出了复杂空间形态的创作如何结合结构力学的关键点,可为现时建筑参数化设计的现实运用与纵深研究提供实证参考与理论线索。     

参数化时代的数控加工与建造

在当代参数化建筑设计思潮的推动下,数控制造技术被引入到建筑的构件加工与建造中来,并涌现出一系列具有开拓性的建造实践和研究。本文通过一系列具有代表性的实践和研究案例对各种类型进行了说明,认为从计算机内的参数化设计到数控构件加工,再到在数字化工具支持下的现场施工组装,这一完整的数字化设计建造流程代表着信息时代建筑工业发展的...     

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。     

基于BIM的高铁连续梁桥施工过程可视化管理技术研究

为研究信息化技术在高铁连续梁桥施工管理中的应用,以跨新沂河连续梁桥为工程背景,基于BIM技术开展了高铁连续梁桥施工过程可视化管理技术研究。基于BIM技术参数化设计特点,完善了桥梁结构及施工临时设施的参数化族库,建立了施工场地和桥梁结构模型; 开展了钢筋的碰撞检查和施工过程的碰撞分析,优化桥梁的设计方案; 基于BIM模型,模拟了施工现场布置方案,形成了3D施工文档用于可视化交底,并将BIM与施工监测结合,实现桥梁施工监测布置方案的可视化; 针对传统施工进度管理模式存在的问题,开展了高铁连续梁桥的4D(3D+时间)施工进度模拟与施工进度管理研究。结果表明:采用参数化建模策略提高了高铁连续梁桥的建模效率; 基于BIM的施工全过程可视化模拟不仅有利于施工方案的完善,同时降低了施工人员的理解难度; 4D进度管理可实现材料、设备、场地布置和施工进度的动态及可视化管理,有效提高了现场管理的精细化程度,研究成果为高铁桥梁施工过程可视化管理提供了可靠的技术支撑。     

Breathing architecture: Conceptual architectural design based on the investigation into the natural ventilation of buildings

This study explores architectural design by examining air, fluid mechanics, and the natural ventilation of buildings. In this context, this research introduces a new way of dealing with the process of architectural synthesis. The proposed way can be used either to create new architectural projects or to rethink existing ones. This study is supported by previous investigation into the natural ventilation of buildings via computational and laboratory simulation (Stavridou, 2011; Stavridou and Prinos, 2013). The investigation into the natural ventilation of buildings provides information and data that affect architectural design through various parameters. The parameters of architectural synthesis that are influenced and discussed in this paper are the following: (i) inspiration and analogical transfer, (ii) initial conception of the main idea using computational fluid dynamics (digital design), (iii) development of the main idea through an investigatory process toward building form optimization, and (iv) form configuration, shape investigation, and other morphogenetic prospects. This study illustrates the effect of natural ventilation research on architectural design and thus produces a new approach to the architectural design process. This approach leads to an innovative kind of architecture called “breathing architecture.”     

数字建筑参数化建模与结构分析

进入21世纪以来, 建筑领域内的数字技术运用突飞猛进, 设计和建造的关系在数字技术的平台上得以整合。世界各地掀起了数字建筑设计的浪潮, 国内外出现了一大批优秀的数字建筑。这些建筑都蕴含其自身的几何规律,通过这些规律,可以编程或利用几何造型软件,建立参数化的几何模型。联合专业软件成为物理模型,导入有限元软件或结构计算软件,便可进行分析计算。数字建筑具有数学韵律,当建筑和结构完美融合在一起时,往往能创造出与传统迥异、令人叹为观止的奇妙建筑形态。本文以经典的boy's曲面和椭球面碳笼造型为例,介绍数字建筑参数化建模与结构分析的详细过程。     

剪纸艺术在建筑空间表皮上的数字化转换

剪纸图形样式、形式美法则、制作工艺及技术被广泛应用于传统建筑设计中,作为建筑表皮设计主题之一,体现出独特的风格与韵味,近年来,随着数字化技术的进步,剪纸艺术被广泛应用于建筑表皮的设计,民间建筑图形作为流行的设计母题之一。剪纸艺术在建筑空间表皮上的数字化转换成为剪纸图形数字化的传承方式之一。     

数字空间——新的建筑空间形式

建筑随空间概念的改变而改变。在数字技术的冲击下,建筑在功能、形式以及审美等几个方面产生了拓展,建筑设计方法及建筑观念受到了前所未有的挑战。本文提出了新的空间概念——数字空间。在数字空间中,建筑的形体与空间得到了解放,能进行参数化智能设计,计算机成为设计师们思维的工具。结合相应的设计案例对数字空间进行解读和思考,并分析了今后的发展前景。     

Lego architecture: Research on a temporary building design method for post-disaster emergency

Disasters are becoming the norm in this world, which also poses challenges to architects. Many needs to build temporary buildings may occur at the same time randomly around all over the world. Constructing an efficient and economical solution is the motivation of this research. Through a comprehensive review of all past related researches and architectural practices, “convenience” and “recyclability” have been identified as two important features of temporary buildings in the post-pandemic era. In this article, we carry on a novel research of discrete architecture. Based on the design paradigm of discrete architecture, this research uses the three main components of S/U/P to develop a Lego Architecture design method by combining with the Grasshopper plug-in under the Rhino platform to write a program that automatically generates the target plan. Then, a typical design scheme for physical construction verification and structural optimization is selected to ensure landing and safety. Originating from the thinking of productization, this research attempts to package the design methods and related knowledge into a systematic solution, relying on an open construction system framework to achieve a rapid, simple and safe construction of temporary buildings after disasters.