參數(shù)化設計論文

1、參數(shù)化實現(xiàn)參數(shù)化實現(xiàn)”設計的一個建筑實例設計的一個建筑實例——杭州奧體中心體育游泳館杭州奧體中心體育游泳館【摘要】：杭州奧體中心體育游泳館一座集合了體育館、游泳館、商業(yè)設施和停車設施等復雜內(nèi)容的龐大綜合體建筑，分為上下兩個部分，下部是一個形式低調(diào)的大平臺，設計者借助參數(shù)化手段應用了一系列邏輯強烈的數(shù)學方式對網(wǎng)殼主體和各子體加以描述并確定其形態(tài)，對網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)和內(nèi)外表面進行有效劃分和組織，對空間構(gòu)件進行定位，對圍護結(jié)構(gòu)構(gòu)造和內(nèi)外節(jié)點進行設計和

2、控制，并且從實際加工角度對構(gòu)件進行了逐次優(yōu)化，最終完成了這一作品?！娟P(guān)鍵詞】：BIM，參數(shù)化設計，造型設計，單元設計引言：杭州奧體中心體育游泳館(以下簡稱“體育游泳館”)位于杭州奧體博覽中心內(nèi)北側(cè)，北臨錢塘江，西臨七甲河，是一座集合了體育館、游泳館、商業(yè)設施和停車設施等復雜內(nèi)容的龐大綜合體建筑，總建筑面積近40萬平米。建筑形態(tài)分為上下兩個部分，下部是一個形式低調(diào)的大平臺，內(nèi)部包含了以商業(yè)設施和地下停車為主的功能空間，平臺上部放置了一個形

3、態(tài)生動的巨大的非線性曲面，把體育館、游泳館兩個最主要的功能空間覆蓋其中。這一非線性曲面通過長短軸連續(xù)變化的一系列剖面橢圓連綴放樣而成，曲面內(nèi)的支撐結(jié)構(gòu)和曲面外表皮分塊相互對應，保持了內(nèi)外一致，分格體系呈菱形網(wǎng)格狀分布，使曲面成為巨大的網(wǎng)殼體。由于這一形態(tài)從造型到構(gòu)造用傳統(tǒng)手段難以完成設計、優(yōu)化和輸出，因此設計者從方案階段引入了參數(shù)化手段直至施工圖設計結(jié)束。借助參數(shù)化手段，設計者應用了一系列邏輯強烈的數(shù)學方式對網(wǎng)殼主體和各子體加以描述并確

4、定其形態(tài)，對網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)和內(nèi)外表面進行有效劃分和組織，對空間構(gòu)件進行定位，對圍護結(jié)構(gòu)構(gòu)造和內(nèi)外節(jié)點進行設計和控制，并且從實際加工角度對構(gòu)件進行了逐次優(yōu)化。同時，還在建筑內(nèi)部進行了各軟件分工和使用階段如下：各軟件分工和使用階段如下：平面工作由Microstation完成。方案時期的基礎(chǔ)形態(tài)由Rhino生成，3DSMAX進行細節(jié)加工；初步設計時期引入GC對造型進行參數(shù)化，特殊部位使用Rhino生成，Catia進行綜合并輸出；施工圖階段由GC轉(zhuǎn)移

5、至Rhino平臺，并采用RhinoGrasshopper實現(xiàn)從總體造型到特殊部位全過程的參數(shù)化，Catia進行整合、細化和BIM，并在Catia中實現(xiàn)輸出。參數(shù)化設計步驟參數(shù)化設計步驟建筑師初始設想的造型是由三個部分連綴起來的平滑空間曲面，體育館游泳館兩個主空間的巨大屋蓋位于兩端，他們由位于中間的連接體平滑連接成一體。造型時先平面后剖面產(chǎn)生了滿足場館功能尺度的基礎(chǔ)曲面，接下來加入了檐廊入口、南北入口、中部斗形體等特殊造型，完成了可滿足建

6、筑的全部功能需求的基礎(chǔ)造型。以上步驟全部由參數(shù)化通過邏輯編程達成。接下來的參數(shù)化設計內(nèi)容向兩個方向發(fā)展，其一為建筑外表皮幕墻設計，其二為內(nèi)部結(jié)構(gòu)和防水布置等建造和構(gòu)造問題的設計。外表皮和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的布置借助參數(shù)化達到了邏輯上的內(nèi)外統(tǒng)一。這兩個深化方向都分別包括了面向構(gòu)思的“實現(xiàn)設計”和面向建造的“優(yōu)化設計”兩個過程。完成這兩個方向后，參數(shù)化設計即接近完成，僅余下設計輸出和BIM反饋后個別的調(diào)整。以上幾個生成順序和構(gòu)造層次的分布情況，見圖示

7、：參數(shù)化設計的具體步驟如下，每一步驟包括簡述和所用到參數(shù)的列表：參數(shù)化設計的具體步驟如下，每一步驟包括簡述和所用到參數(shù)的列表：1.1.平面邏輯和確定平面邏輯和確定平面邏輯的目的是生成由南北兩條基準線組成的雙軌，他們代表了兩館連接后南北兩側(cè)的平面邊界。在后續(xù)步驟中將生成一系列剖面橢圓的形狀，我們將利用雙軌和剖面橢圓對屋面進行一次成型。南側(cè)基準線(BLX)為一條串連兩座場館南邊界的大弧線，北側(cè)基準線(BLY)為兩條較大的反向弧線和中間四條首