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DADA2013数字建筑国际学术会议

DADA2013数字建筑国际学术会议

  • 召开年:2013
  • 召开地:北京
  • 出版时间: 2013-09-28

主办单位:中国建筑学会

会议文集:DADA2013数字建筑国际学术会议论文集

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  • 摘要:本文阐述的是关于参数化生成设计理论及方法在一个山地居住区实际项目规划设计中的研究性实践.该研究课题的目的在于借助参数化生成设计工具,将地形地理信息充分整合形成数据库.并以此为设计指导依据,参考实际功能要求,让计算机自动生成功能合理的、顺应地理环境的分级路网体系.其中主要研究难点包括:对各级别道路不同生成逻辑的研究及算法实现;对通过实际项目参数筛选生成道路最优解算法的研究;对组团内地形参数、采光日照、景观朝向、单体产品模数等多因素综合考虑下探索最优解算法的研究.该项目目前已根据参数化生成设计技术手段研究形成了一套完整的山地居住区道路系统生成模式算法并理想的完成项目总体规划设计.
  • 摘要:目前我国建筑行业的建筑专业、结构、空调、照明等行业辅助设计软件数据交换彼此问脱节,无法全面贯彻绿色建筑全过程设计、集成化和精细化设计与评价的理念;本文针对DeST软件的发展,开发其gbXML接口,完成其软件BIM能力的提升.文章主要介绍了:gbXML剖析,DeST软件结构及BIM数据信息的表达,gbXML接口描述与实现,同时给出gbXML模型样例。
  • 摘要:针对目前在建筑行业中应用虚拟现实(VR)系统实施复杂,内容制作成本高、周期长的问题,对比分析了现有的虚拟现实技术及其应用案例,在实验条件的限制下选用单屏幕、被动立体投影的VR系统,在此方案选择的基础上进行软件环境配置,研究了BIM模型到虚拟现实场景转化的数字化技术,搭建了虚拟体验中心,快速、低成本地将BIM模型快速转化为虚拟现实场景.结果表明BIM模型可快速转化成虚拟现实场景,利用3D虚拟现实技术可有效提高设计师和业主对建筑设计方案的预先干预能力和决策水平.
  • 摘要:随着社会经济的发展,建筑的形态、功能和空间关系逐渐趋向复杂化与多样化,传统的建筑设计表达方式已经无法满足建筑师对于复杂性建筑的表达与把握.因此,在复杂性建筑的背景下,怎样给建筑师创造一个良好的接近真实的空间体验环境显得尤为重要.本文从建筑设计的表达方式与空间体验的角度出发,来简要探讨沉浸式虚拟现实系统作为建筑设计工具的架构以及在建筑设计领域的应用,文章指出虚拟现实技术改变的时建筑师的思维方式,从原始的房屋建造方式到手工绘图、计算机绘图,再到三维绘图、虚拟现实,建筑师的思维方式正在一步步地的发生着改变,未来或许会有更好的工具或者手段来帮助建筑师完成自己的作品,表达自己的想法,它们给建筑设计领域带来的或许将是一种新的设计可能性。
  • 摘要:本文主要讨论基于分形规则的参数化设计系统在深圳市大鹏新区下沙片区城市设计项目中的实际应用.利用此方法设计的竞赛方案受到中外专家的一致认可,并在竞争激烈的国际竞赛中标.本项目将是基于参数化的城市设计的落实案例.本文将重点讨论基于分形系统的设计方法的应用,以及探讨参数化城市设计方法论.有别于传统规划设计方法,该城市设计通过基于对城市街区尺度与空间类型的研究,以及对分形规则产生下的路网研究,来搭建非线性设计系统.通过对设计系统的操作,对其产生的空间结构以及规划指标的输出进行评估,生成最终的设计方案.此设计方法的特点在于评估数据结果的过程中采取空间句法的可达性评估手段来确定土地价值分配,进而确定街区功能与空间形态,并建立起与经济指标相关联的参数化模型.
  • 摘要:本文以武汉凯迪合成油主门卫为例,对其建造过程中产生的误差进行分析,提出了设计时就应考虑尽量减少出现误差,出现误差时如何处理,施工时经常检查及时校正误差,避免出现到最后返工的情况。随着科技的进步和时间的推移,数控加工的成本会不断下降,人工成本会不断上升,数控加工会逐渐在很多方面取代人工,那时的建筑施工会更加精确,更能反映设计师的设计意图。
  • 摘要:中国的快速城市化进程导致了大量新建设开发对土地资源的需求与城市遗产建筑保护之间的矛盾.由此需求新的理论和方法来以可持续的模式平衡发展与保护的矛盾.在此前提下,中国东南大学与荷兰代尔夫特理工大学联合展开《中国城镇建筑遗产适应性保护和利用的理论和方法》的合作科研.这个科研项目提出了一种新的遗产建筑分类,即1980年以前建造、具备较高改造再利用价值,并没有被文物法所保护的一类建筑.通过对此类建筑的功能性与文化性的总和检验,可以提出一个适应性保护策略,在实现低碳可持续的城市更新项目同时,保护既有城市肌理的延续性.虽然此种分类定义明确,但符合此种分类的建筑却具备很强的差异性,如单体建筑不同的文化价值、周边情况、现有物理状况等.由此带来对一种新的方法的需求,来收集、评判、比较多样性建筑的属性信息,并为保护利用的决策提供支持.本文记录了动态决策支持平台(DDSP)来回答这些研究问题.作为一个研究子课题,DDSP被架设成一个智能的网络平台,由一个在线数据库和客户端计算程序组成.后者包括上传、控制计算和结果输出三个板块.本文着重讨论DDSP的计算部分和计算过程如何支持保护利用的决策过程.本文围绕以下三个问题展开:(1)DDSP如何结合进整体研究框架;(2)DDSP的核心算法,即以相似性关系为驱动的复杂自适应系统;(3)DDSP的界面、操作流程以及辅助数据采集和保护利用决策的功能.在本文最后,举例了DDSP在昆明项目中的应用.
  • 摘要:阿里巴巴淘宝城展示中心由周边环境因素出发,通过形成流动的体型寻求自然湿地肌理与办公几何体量间的过渡.通过对阿里巴巴淘宝城展示中心项目重点难点的分析和介绍探讨了中小型规模,复杂度较高的非常规形体项目的设计及实施操作流程及方法.在项目的设计过程中,通过以数字模型系统为数据核心的方式,辅助设计各阶段,并为其他专业提供定位数据,验证关键部位的管线综合,在施工过程中协调各专业厂家的深化以及相互配合.
  • 摘要:本文探讨将绿色建筑设计中可能出现的风险因素列出并针对相关推理机制下的案例检索策略进行分析,应用粗糙集理论的数据分析和知识获取能力,实现绿色建筑设计的风险实例库优化,根据粗糙集的案例属性约简及风险规则的提取,对跨专业知识进行浓缩和筛选并略去不必要的属性以简化风险决策规则,同时根据案例决策表特征值属性和专家经验属性的各自权重,选择有效的案例检索特征属性并为每个特征属性赋予一个合理权重,尝试从客观角度反映案例和待解问题的相似度,通过相似度计算探索绿色建筑设计风险的案例推理策略。
  • 摘要:本文针对当下我国集合住宅所面临的"节能省地"和中小户型通风采光等问题,通过对于"双层立面"和"空间回路"设计手法的应用,达成冬季采暖和夏季通风的目的,通过应用Ecotect与相关对照组验算,在设计过程中达成节能设计与建筑设计的整合,该技术国家专利号:200820126855.9.
  • 摘要:增强现实环境和虚拟现实环境正在建成环境评估与全生命周期研究领域逐渐获得专家和业外人士的广泛认可和应用.建筑性能分析是需要虚拟现实技术的一类软件工具,目前时间和精力主要用在创建三维地段模型,这一地段模型将和设计模型一起被放到模拟工具中,以产生精确的数据.本文证明了将交互式建筑性能分析应用到虚拟环境中以产生实时设计交流的应用可能性,研究的目标是在复杂科学实验中包含的数据信息和人类直觉之间建立沟通的桥梁,从而对存在疑问的现象有更好的理解.
  • 摘要:传统建筑教学中的设计工作室形式因其教学方式比较单一且师生互动频率较低、教学评价标准单一且倾向结果评价等问题,不断受到建筑教育界内部专家的批评.数字技术给传统建筑设计带来了巨大冲击的同时,也对建筑设计教学影响深远,其对学生的影响主要体现在建筑认知、思维方式和表达方法三方面.针对此问题,构建建筑设计"双线工作室"的教学模式和相应的评价体系可以充分利用数字技术带来的优势,为学生和教师及学生之间的互动交流提供多种可能,创建一个适应环境发展、需求变化的教学体系,促进我国建筑教育的发展,文章指出数字化给建筑设计带来了巨大潜力,促进了学生的建筑认知方式、改变了设计思维模式、丰富了设计成果表达,同时也为建筑设计教学带来了变革的机遇,通过“双线工作室”教学实践,体会到将数字化引入教学中将会是非常积极、进步的教学手段。这种方法可以加强师生交流、提高学生主动性,还可以记录教学过程、修正评价标准,建立一个更加便捷的设计思考、修改、交流的平台,促进建筑设计教学的不断发展。
  • 摘要:本文从吉尔·德勒兹游牧思想出发,结合涌现和建筑组构理论的相关部分,阐述了"规则"在事物生成中的地位和姿态,那就是将一个具有动态、变化、多元等特征的规则置于另一个类似特征的规则中,以生成一个理想的、完满的动态模型和建筑空间(游牧空间)。
  • 摘要:参数化设计为地域建筑的设计提供了全新的视角,引导地域化建筑创作的方法与实践发生着前所未有的转变.文章通过对当前参数化建筑设计领域与地域化相关实践与理论的分析,认为参数化地域建筑创作方法包括三方面内容:自然要素的参数化生成、传统材料与建造技术的参数化创新、地域文化要素的参数化生成.
  • 摘要:建筑的主要目的是遮蔽,同时在周围环境中保持人体舒适度.对于人体舒适度的情况,不同的尺度上不断变化的自然和人为的参数产生了动态响应的必要性.空调系统被设计用来生成解决方案,直到今天,用它来控制隔离的内部空间仍是一个显著的方法.在已有的方法和技术支持下,如通过计算流体动力学进行优化、自然通风率的计算,本文就操控室内微气候问题提出风导交叉通风作为更好的选择以响应占用通量.这里所提出的论点研究了一个建筑表皮[图1],它是通过进化找形而产生并且由混合动力的组件系统所覆盖,正是这个系统提供了一个全面的性能驱动的构架.
  • 摘要:面对全球化与文化趋同的挑战和我国传统建筑文化严重缺失的现状,传统文化的保护、继承与再创造成为建筑创作中不可回避的现实.中国建筑的发展探索仍需要以传统建筑为出发点.本文以中国传统建筑小品亭子为例,探索了传统构造方式未来发展的可能性.本文首先通过对中国传统建筑小品亭子的结构构造方式进行研究分析,在原有构造的基础上进一步发展了屋架举折系统,使其能够沿用传统逻辑建造的同时演变出更多的可能性.然后引入了Circle Packing系统,并将这个系统独有的组织方式运用于亭子之间的连接和组合,为使用者提供丰富的停留体验,指出参数化的设计方式使建筑设计向更为广阔的空间发展,使建筑师的诸多灵感更易成为现实,为建筑带来了无限可能性。面对全球化不断冲击下,传统建筑以及构建方式的保护和传承变得尤为重要。关于亭子的研究只是对传统构建方式的传承的探索。还需要通过大量的参数化传统构建方式深入研究,把握事物的本质以及变化规律,不断改变参数并引入新的系统弥补原来的不足,才能演化成为新的更复杂的带有传统特色构建方式。
  • 摘要:本研究通过整合无线传感网络、嵌入式计算以及计算机数据库技术,开发了一个用户友好的室内环境数据采集系统,适合建筑专业及普通爱好者使用.研究从软件和硬件两个角度出发,针对现有的其他类似系统的不足进行了优化设计,使整个系统具有良好的自组织性、自修复性、易部署性、相对独立性和开放性等特点.
  • 摘要:本文以大规模住宅为研究对象,收集了大规模住宅的有关参数,指出大规模住宅由于其重复性的特点为基于规则的参数化设计提供了极大的机会.设计规则和逻辑能够通过算法来生成多种设计方案,这被称作基于规则的设计过程.除此之外,大规模住宅设计应该是一个复杂的过程,这其中不仅有建筑师的工作,更应该包含进开发商、承包商、在最理想的情况下还应该有用户.提出了将BIM技术应用到建筑设计中来,实现设计团队和用户之间的实时通信,使潜在的居住者、建筑师和各种各样的人之间的沟通可以很容易的执行。
  • 摘要:本文从几何学的角度,对阿基米德螺旋线、对数螺旋线和大自然中的"生长序"进行了分析和研究,对它们在建筑设计中的运用进行了深入的探讨和解读.结合清华大学非线性建筑设计教学实践,对运用参数化技术来完成以螺旋线为"空间原型"的建筑设计,做了方法的总结与技术的探索,指出随着参数化建筑设计技术的使用和普及,可以更便利的使用几何知识来构建空间逻辑,并直接生成需要的“空间原型”。使用参数化设计技术,使我们有能力对这些“空间原型”进行更复杂的建构化处理和设计修改。实际上,对空间螺旋形式的演绎是无止境的。恰如自然界中存在着无限多的螺旋线一样,不同时代的建筑师们给出了自己不同的理解。建筑师通过重构螺旋线,让“人类文明”与“自然法则”交谈、对话。
  • 摘要:这篇文章研究了与21世纪城市化进程相关的两个自相矛盾的问题:设计师需要使用能够了解城市变化、认可城市动态复杂性的设计方法,而相矛盾的是,同时需要争取获得有韧性、有持久力的城市化进程.此外,本文提供了一种能够在任意给定的城市中寻求更大空间差异的方法.这一目标暗含着对标准化、重复化但又能实现更多特定材料装配的生产模式的强调,这涉及了与计算化设计建造方法在城市设计尺度中应用潜力相关的问题,而这一问题还没有确定答案.
  • 摘要:随着数字化设计手段的增加,通过多种渠道可以让建筑设计与数学算法建立联系,并使之成为设计在各个阶段都可以渗透的辅助设计工具.本文讲述从元胞自动机(Cellular Automata)算法出发,研究城市空间的组织问题,通过实验及人为干预将其内部的运行规则和城市空间的实际意义相结合并最终完成城市设计,文章指出,此次设计的思路是尽可能的拓展元胞自动机的应用方法,因此在形态变化上也采用元胞自动机理论,而形变的产生是细胞内部的,假象每一个元胞内部都有一个小的三维九官格,而不同年代的点之间会产生向量,让这些向量作用在细胞的表皮上,就像一个活体一样形成灵活的形态可以应用于商业空间。由于不同性质功能的空间表现为不同尺度的盒子,住宅区的盒子较大,空间开敞、商业区的盒子密度较高、公共空间的构筑物则尺度更小从而形成丰富的肌理效果。
  • 摘要:本文从几何学的角度,对人造的准周期性镶嵌和大自然中的准晶体进行了分析和研究,阐述了准周期性镶嵌的分形特征;并结合建筑实例,对以准周期性镶嵌为"空间原型"的设计进行了深入的探讨和解读,研究表明,从膨胀率的角度来衡量周期性镶嵌与准周期性镶嵌,可以发现它们之间存在的明显差异所有的周期性镶嵌的膨胀率都是整数的;而所有的准周期性镶嵌的膨胀率却都是无理数的。虽然,所有的准周期性镶嵌的豪斯道夫空间维度(Hausdorff dimension)也都是整数的,但它们却体现出了明显的层次性和自相似性,是一种特殊的分形类型。就目前世界上所发现的准晶体而言,真实存在的准晶体结构只有五重准晶、八重准晶、十重准晶、十二重准晶以及二十面体对称(三维)的准晶,但可以遵循其构成法则来生成更多美妙绝伦的准周期镶嵌。准周期性镶嵌从简单的逻辑中孕育出复杂的现象,不但具有丰富的装饰之美,而且兼备物理意义上的结构高效性。结合计算机参数化设计和数控加工技术的运用,建筑师可以更好的将这种无限关联结构运用于建筑空间设计的方方面面,创造出新的艺术表现形式和结构支撑体系。
  • 摘要:根据阿里巴巴淘宝城整体规划,P1、P2停车楼两面沿街,作为淘宝城对外展示面,要求外立面设计打破传统.在原规则水平体系的基础上,采用模块化设计的方式,通过几种角度的曲面转接构件与直板拼接,形成富于动感的三维曲线纹理.钢板的加工过程应用了汽车制造过程中采用的数控切割,液压折弯等数控加工技术.本文通过对设计过程的分析,加工技术的介绍,探讨设计与施工过程逻辑的一致性,以及金属板数控加工技术的现状与拓展方向,文章指出正是数据传输方式的革新使得设计者在设计初期便可以建立造型与建造之间的逻辑,传输方式的改变反作用于构思阶段,将建造的物质性提前注入设计过程,使虚拟模型搭建的过程真正成为实际建造的预演,让设计过程与建造过程达到空前的一致性。
  • 摘要:本文尝试探讨数字建造中数字模型和物理现实之间的差异.在大、中、小三种尺度的实验中,分别运用了独特的材料和方法来进行结的建造.这组实验同时也提出了参数化材料概念,指出要在大型结的建造中克服材料局限性和提高组装精确性.
  • 摘要:数字设计技术已经将"设计解决空间"带给了建筑师."建造"建筑的速度却在下降,尽管新的数字技术一直在发展,并且有更多的人性化设计工具.本文将探讨在现实与建造环境之间分裂,这种分裂存在于上述的减速之中.通过对案例的学习,进一步扩展"可建造的设计解决空间".案例将显示出如何通过数字技术的结合传统工艺,使得复杂形体能够高速且低成本的建造.
  • 摘要:本文以同济大学建筑专业的教学进行了研究,指出通过近年来一批基于程控机器臂技术的建筑形态设计实践与教学案例,揭示了国际范围内的数字化形态设计发展潮流,已从局限于抽象的视觉形态,再经过关注完整的建筑空间,目前发展到了聚焦建筑的各种物质属性.同时,在这些案例中,也已经看到了新技术在建筑领域的两种发展趋势,即"结果决定"模式与"过程生成"模式.最后文章建议,建筑教学领域应以后者为探索方向,以便进一步加深学生对于建筑物质属性的理解.
  • 摘要:这篇论文反复讨论了图像实景的表现方法,特别是探索了将现有的高像素数字扫描技术作为技术手段的数字描绘方法.这项研究意在参与到当下关于数字技术的讨论之中,描绘了该视觉工具是如何为人们提供了一幅可以全面反映自然环境的画卷.研究将"静止生命"作为出发点,参阅了横跨数个世纪的绘画风格,展现出了艺术家们执着研究如何完美地描绘出现实的过程.随着数字技术为人类提供了与数字环境交互的可能性,对于自然的忠实描绘通过将写实、近似、描述与观众的参与等抽象体验作为研究对象最终成为了可能,并且重新开启了关于通过"动态图像"技术达到图像现实主义更高层次的讨论.
  • 摘要:本文进行了一个针对互动式建筑表皮的探索性实验,这一互动式建筑表皮能够作为连接虚拟空间和实体空间的媒介.通过设计一种能够对输入数据的形态和颜色进行相应改变的原型,来探讨使用数字工具和物理计算的可能性.这个实验的目的是以基于互联网的气象信息作为沟通媒介生成一种建筑互动表皮模块.这一原型的核心在于将气象数据的动态变化可视化,同时结合当地的日光照射传感器,以达到吸引人们花更多时间在公共空间中活动的目的.
  • 摘要:本研究以“基于围棋思想的生成式建筑设计方法”为主题,从解读围棋思想入手,通过梳理围棋的基本规则,归纳并设计算法系统,来探讨其运用于建筑学的可行性与适应性,得到以下结论:①围棋思想中天人合一、道法自然的观念对建筑设计具有指导意义,建筑应当追求自身内部的平衡以及与外部环境的和谐;②基于围棋思想的算法系统的规则与策略具有自身特点,并能够适应生成式建筑设计的要求;③概念性建筑设计的实践检验了算法系统的可行性和实用性。
  • 摘要:通过采用数学的解读方法,对中国古代官式建筑"屋顶曲线形式"的生成机制——迭代算法——进行了深入分析.推导出宋《营造法式》中记载的"举折之制"的几何作图法背后所隐藏的迭代公式,得到了以下结论:(1)通过设定初始值h0和公比r的取值,可以调整屋顶曲线的曲率;从屋顶的两端到中间,其曲线曲率的变化不是匀速的,而是加速的;(2)当m取值较大时,曲线的前几项明显对初始值h0的取值极为敏感;但之后的项会迅速受到公比r的影响。(3)当m取值较小时,“折量”的公比r不宜过大,否则曲线会过于平直;只要通过调整初始值h0就可以获得预期的曲线效果。
  • 摘要:本文以迭代函数系统IFS和仿射变换为基本方法,探讨在不同软件平台上生成三维分形建筑形态的算法和工具,并且以类似印度悉卡罗神庙的建筑形体为具体事例,研究三维迭代函数系统(3dIFS)算法在建筑设计过程中的作用,结果表明,如果代系之间的关系是完全相同的,就形成了纯粹的自我相似形态。如果代系之间的关系不完全相等,最终形成的结果会更加复杂,创造出更为丰富的随机分形形态,尝试提供一种与传统二维计盒维数法分析分形属性的不同设计方法,为理解与设计具有分形属性的建筑形态提供直观并且易于操作的软件算法和工具.
  • 摘要:像犀牛和玛雅这些高级的电脑软件为操纵曲率和复杂几何形体提供了新的可能.但是,数字设计的本质远不只是形式的生成.在许多领域,参数化过程和计算机脚本是解决复杂设计问题的强大工具.此外,新的数字文化实际上能够打破时新技术和传统文化景观之间的隔闵,而不是使建筑失去历史人文的意义.项目坐落在一个2300亩的山地地形之中.为了找到可持续的建筑用地,将传统"风水"模型转换成计算机代码.为了产生各种建筑功能的最有效的空间分布,也将"五行"原则翻译成脚本以协调各种建筑功能之间的关系.遗传算法是一种模仿生物进化的编程技术,它使建筑处于周围的自然环境之中,并且增强人类与自然生态系统之间的和谐(天人合一),这正是中国古代园林景观设计的基本原则.
  • 摘要:该研究是伴随着清华大学建筑学院研究生一年级设计Studio的课题展开的.主旨是通过剖析生物形态结构并用计算机算法模拟得到系统原型,而后将之运用到城市、景观规划或建筑设计,给传统的设计带来新的冲击和活力.通过比较研究,最终选取的生物原型是脑纹珊瑚,该生物结构具有"基本组织结构均质性"、"区域组团边界不确定性"、"组团间相互渗透性"、"多尺度层级性"等显著特质.'笔者通过在Grasshopper中编写C#代码完成脑纹珊瑚的核心形态模拟,并将之运用到景观规划中,完成了具有一定特征的设计.首先,本文将论述脑纹珊瑚形态模拟的算法逻辑及其相关试验和适用范围,并横向对比类似算法;其次,将介绍该形态原型匹配到景观规划的全局操作过程.
  • 摘要:近年来BIM已广泛运用于建筑、工程与建设行业.风景园林是建成环境信息链中不可或缺的环节,且具有信息输入、信息优化及信息输出的过程,具备增强信息传递效率、精准性、互动性的需求,将BIM扩展至风景园林是发展趋势.然而,目前BIM仍重点面向建筑领域,缺乏适合于风景园林的操作流程及技术平台.本文从分析风景园林需解决的问题入手,以设计阶段BIM的使用作为切入点,探讨了风景园林在设计阶段对BIM的需求及已有的软件基础,分析了工具提升方向,最后提供了BIM与Geodesign协同发展的预想,文章指出将BIM应用于风景园林,风景园林师有责任作为主导,为BIM的使用确立导向,提出适宜于风景园林的工具需求,为软件供应商提供市场销售渠道,促进风景园林BIM技术的发展,从而推动实现与他学科间的高效协作。
  • 摘要:本文就某住宅项目的设计进行了研究,探讨了用户化定制和程序语言兼容性的问题。通过利用速度—精度权衡,得以提供接近‘即时’运算速度的分析与模拟,从而适应于极高速的设计流程。阐述了‘研究与发展’作为设计助推器的作用,尤其是在获取,分析,量化和阐释不用参数在设计中的影响,并进一步增强多学科行业的整合性方面所做出的贡献。
  • 摘要:目前,参数化设计的理念已经引导设计人员走向系统整合、建造归纳和构造的新方法的研究中.提取于自然科学中的泰森多边形隶属于参数化设计方法,并能够创造出一个既复杂又有组织,既变化多端又必然有序,既张扬又不缺美感的参数化作品.本文主要研究基于泰森多边形的参数化设计方法及其设计实践的过程,笔者试图通过"百年汇聚""顽石"两个具体实际操作案例,就泰森多边形在建筑设计领域的呈现形式、生成设计与建造策略方面来解析参数化设计方法的建筑表达,指出通过对现有工艺和材料的创造性运用来实现非标准形体的建造,并与参数化设计和数控加工方式结合在一起,将是未来数字化建造的发展趋势!
  • 摘要:本文以南京牛首山东入口旅客服务中心为例,分析了该公共建筑的设计过程,指出该项目设计过程就是依据南京夏热冬冷的气候特征和交通建筑的使用特点,将性能分析和数字设计结合的动态优化的过程,指出借助数字化技术使参数化设计构思与性能化分析数据的动态化交互成为可能,他让设计进入一个渐进优化的螺旋上升过程,在设计方法论层面不失为远赴征程中积极的一步。
  • 摘要:项目在伦敦滑铁卢车站大厅改建中倡导了微气候的策略.通过对于蚁冢的仿生学的研究,从世界观上对于风力工程和建筑通风领域的昂贵手段进行了颠覆.在建筑形式生成过程中,计算机程序根据数字风洞模拟试验来优化气流,持续引导车站大厅屋面向盛行风方向分别形变,衍生出符合空气动力学的建筑形体.建筑的混凝土屋面施工过程由大尺度滑模机械完成.履带式变截面滑模机械,特别针对在双曲面屋面中浇筑包括隔蓄光热性能的多种骨料定制而成,缩减工时与开支.
  • 摘要:对若干项目施工图设计过程中参数化设计应用情况的分析及比较,阐释参数化设计在施工图设计过程中的"折衷"特点,以及几何学在设计中的重要作用,文章指出非线性建筑的深化设计工作是视觉效果与施工技术的折衷,其设计过程的关键是以几何学为基础的参数化设计方法。几何策略和设计进程的密切结合,尤其是参数化设计的早期介入,是复杂形体建筑设计高效推进的有力措施。在参数化设计前期的合理化过程中,用预合理化的几何形替代原几何形以简化后合理化过程,是合理化的便捷途径。设计过程中的各方面折衷手法,符合当时当地施工技术发展程度,是根据已有条件完成非线性建筑设计的高效高完成度实施的必要条件。
  • 摘要:自然的形式,是一个通过遗传进化从而与内外环境发生联系的复杂系统,并通常是这个系统中综合考虑各种因素的最优解.本研究试图利用遗传算法构建仿生建筑结构的多目标优化系统模型,以结构、热工两项因素作为遗传适应度,将性能测试结果结合到形式的生成过程中,为生成更优的建筑形式提供依据和方法.论文将详细阐述一个仿生建筑形式多目标优化系统的系统实现,以西班牙Cervera&Pioz事务所研究的仿生建筑结构形式为优化对象,基于Grasshopper平台,结合Karamba3D力学模拟,Ecotect solar radiation计算,利用Galapagos实现遗传算法在建筑形式多目标优化设计上的应用,研究表明该优化系统较好得表现出运算高效性和显示的友好性,运行结果显示出了结构原型的拓扑特征和被优化程度,运行过程表现出了形式与内外环境之间的相互影响和联系。
  • 摘要:本文基于Grasshopper平台探讨了运用参数化方法对鞋盒形音乐厅进行设计和技术分析的途径,并通过参数化模型工具的编写实现了模型智能联动、技术性能实时监测、基于性能优化参数三大功能,简化并优化了音乐厅的设计流程和工作方式,指出未来参数化模型工具将朝着多元化、分析自动化及集成化方向发展。
  • 摘要:光,是一种在物理环境与大脑间的视觉媒介.它长期以来都被视为设计的重要元素.随着参数化时代的到来,新的技术方法可以实现复杂空间和光线之间的互动.这种互动发展成为了一种在控制空间形成的特定联系,并且重新定义了内部光环境设计.在本次研究中,通过模拟技术分析的光线分布被设置成了设计的首要参数.其次,生成的形式作为次级因素重新定义室内的光线设计.整个过程类似Cartesian几何学.唯一不同的维度.本设计的方法和脚本具有普适性,只要空间中有光,他们能应用到任何室内的条件下.
  • 摘要:当代建筑设计方法和实践正在受到数字技术发展的深刻影响.参数化设计方法及理论、建筑信息模型、数控加工与建造等正在越来越广泛的应用于建筑工业中.因此,建筑院校中的计算机辅助建筑设计(CAAD)教学也应该与这种快速的变革相适应.本文对清华大学建筑学院2门CAAD类课程最近两年的教学改革做了介绍.在讲授课程"CAAD方法"的教学中,笔者改变了以往该课程以计算机图形学和软件应用为重点的内容架构,尝试"技术性课程人文性讲授",通过多个相对独立的专题讲座,以及外请专家的讲座,向学生全面的展现计算机技术在建筑相关领域应用的现状和前景,激发学生学习和探索的热情.在实习课"CAAD实习"中,则安排学生学习最新的、具有广阔应用前景的计算机技术,并应用在建筑和装置的设计中.这其中包括图形化编程工具Grasshopper,以及基于Arduino系统的互动装置等.在两年的教学过程中,学生的学习热情得到了充分的激发,课程受到好评.另外,与以上两门课程相对应,笔者在数字建筑设计课程的教学中尝试指导学生使用所学的技术,探索新的建筑设计方法,也取得了较好的效果.文中对以上课程中的部分学生作品作为案例做了简要展示,同时,也探讨了在当今数字技术快速发展的背景下,其在建筑教育中的意义.
  • 摘要:本文详尽记录了山东建筑大学建筑城规学院一次以参数化空间构成为主题的实验性教学过程,全面展现从参数化软件的学习到独立完成参数化空间实体搭建的整个历程,通过分析、阐述参数化教学的独特性、难点以及与传统空间构成的差异,文章指出传统空间构成教学环节是由教师通过课堂讲授空间构成理论知识及展示优秀学生作业范例后由学生手工制作模型,强调学生制作模型作业的过程中认识和理解空间的形态组织方式,使学生对形式美法则有更好的认识和掌握。但存在制做周期较长、材料制作和加工手段单一、对某些形态的工艺加工难度大等诸多问题;而参数化空间构成教学研究是利用数字化教学平台来完成空间设计教学。其教学环节是将许多复杂多变的形式美的法则转变为可以度量的数据、符号之后再以数据建立起数字化模型,把它们转化为二维代码引入计算机进行处理,利用计算机结合空间构成概念来完成教学过程。主要强调培养学生科学严谨、理性与感性结合的能力。课程结束后对老师和同学进行了问卷调查,他们对本次课程的革新也给予了比较满意的回馈。
  • 摘要:通过分析人类居住空间的非线性现象来探究其中隐含的法则,以期解放人类传统的几何空间表象,满足人类对居住空间的非线性情感诉求.从而为非线性建筑的发展提供支持,文章指出由于技术和材料的限制,人们对居住空间的非线性情感诉求的表达无论是在规模上还是在范围上都是很有限的,但是随着信息时代数字技术的革新和新材料的出现,可以轻松的结合当今非线性建筑设计方法,创新性建造出更多非线性空间形态,以期解放人类传统的几何空间表象,满足人类对居住空间的非线性情感诉求。
  • 摘要:本文以波光作为研究对象,通过不同的实验研究波光形态生成过程中的逻辑,发现通过多个点振源在水面振动产生自然波浪,并运用折射定律让光线在穿过水面时发生折射,然后投射到投影面上便能够得到自然状态下的波光,并将这一系统运用到建筑设计中,利用数学实现了从四维投影到三维这个现实中不存在的现象.这种将现象完全抽象为数学语言再进行更广泛的演绎的方法,可以摆脱现实中许多定式给人们的束缚,是参数化设计中一种较好的方法.
  • 摘要:本文为快速性能驱动的立面设计提出了一种多式联运工具箱,它包括虚拟和物理两方面的反馈信息.在2013"Smart Geometry(智能几何)"会议上的"Thermal Reticulations(热网络)"工作营这一环节,这种工具箱已经被用户测试.尽管该工作营的参与者以数字化设计为主,但作者观察几种不同的途径后发现,对于工具选择和同时涉及到物理和虚拟模拟的工作流程,他们更倾向于那种快速生产视觉产品的工具.关于工具选择的途径和工作流的讨论图将作为案例研究在此展现.得出结论,为设计评估获取广泛多样的模拟工具对于整体设计过程的创造性来说极为有利.
  • 摘要:这篇论文从新唯物主义与量子理论两个角度简要回顾了参数化设计思想,并将其总结为建筑设计和生产正由以物体为导向,转变成以过程为导向.对于后者,形态和结构由系统内各单体间的互动而产生.由此,建筑师的职能转变为设计一个过程,从而间接的塑造形体.从物体到过程的转变,是一个将设计意图交付给外在设计机器的过程.这篇论文指出建筑设计是由定量意图与定性意图所支配,前者指代设计限制条件,后者指代设计判断,两者的总和考虑是设计的一个重要特性.为了结合定量与定性设计意图,本文讨论了量子设计范式.量子设计范式倡导设计者与设计机器的互动,从而得出即感性又理性的设计结果.互动意味着,设计者与设计机器不但回应对方的行为,并且在交互过程中发展出新的策略.由此在量子设计范式中,由设计者与设计机器构成的二元论被一个统一的设计系统所取代,而元真的设计成果是由人机互动而产生.基于量子设计范式的讨论,本文介绍了一个量子概率设计系统(QPDS)作为一个实现量子设计范式的方法.QPDS是一个基于量子概率的抽象设计机器,可以用来表述不相容事件间的概率关联,并整合了量子计算与多代理计算的方法.作为案例研究,本文介绍了一个应用量子概率设计系统的扫雷设计游戏.
  • 摘要:本文将通过对当代建筑理论和实践的研究去发掘互动建筑表皮的更多可能性.试图建立表皮、功能和其使用者行为语境下的对话,为互动建筑表皮设计提供基本的框架,文章指出建筑表皮作为建筑的外表面,是城市空间的组成部分。建筑立面被重新定义为一个互动的空间,可以收集和展示周围环境和使用者的信息,同时也作为一个抽象的艺术品。从本身特性上来讲,首先是建筑表皮作为建筑外在的界面具有易观察性,并允许存在较大范围的运动;其次建筑可以通过立面的运动而改变建筑内部的房间。从功能性分析,建筑表皮具有非常强烈的环境气候敏感性,这与也是当今绿色建筑的重要课题;同时建筑表皮作为城市空间的界面,其公共性的具有举足轻重的影响。互动建筑表皮未来应用的潜力使得建筑设计在追求功能实现的同时,积极的适应着使用者的行为和更大的社会背景。在未来的研究中对于“互动”的研究,将会更加聚焦在以下几个方面:建筑中人的行为的运动,视觉的运动的变化,环境中光线和湿度引起的变化,材料随气候的变化和老化,形式和曲面所产生的动态感,动态化的设计方式与设计技术。
  • 摘要:本文回顾了当代建筑学数字进化的渊源和历程,指出当前建筑的数字化进展并非全然是技术发展的结果,而是数字技术进步、建筑学内在的现代性意识、建筑学的自治渴求、后结构主义哲学、复杂科学、可持续观念、世界经济发展、差异化地域的政治特点、文化要求及其他诸多要素相互交织影响而来的。这是一种随着不同的要素的力量的变化,不断的自行进行系统平衡,形成整体趋向的网络式的发展方式,这种发展是和全球化和网络化的发展联系在一起的。通过梳理,将使更清晰地理解和把握建筑学数字化发展的脉络,客观地辨析数字先锋们对建筑学的预言,更好把握当前建筑学数字范式的特征,理解数字进化对当代建筑学设计目标、思维方式、设计方法及实现手段的真实改变.
  • 摘要:本文以北京旧城区域在城市化进程中的演进可能性进行探索性的研究.采用参数化技术建立以城市功能模块及人群流动为概念起点的动态化城市区域模型及设计原型,采用数字技术,在现存的城市环境中编排动态交互的复杂城市环境;基于对数字工具的探索,生成和控制动态模型,设计者可以通过各种经验和假设与参数产生互动,从而实现文化历史背景下的城市老城区,以及针对城市肌理的演进提出多维度保护与发展的新思路.
  • 摘要:本文以笔者设计的茨城快速机场概念方案为例,探讨了具有游牧空间特征的建筑空间生成方法;这一方法的核心在于筛选出游牧空间定义中与建筑空间有关联的特性,并通过改写将描述性的定义转化为生成性的算法,进而按照相应的步骤生成具有游牧特性的建筑空间。本研究的目的在于改变目前游牧空间思想仅能对已完成建筑空间进行评价的局限,使其能够真正指导建筑空间的生成。可以预见,这会使游牧空间思想对当代建筑理论与实践产生更本源、更深层次的影响。
  • 摘要:以北京CBD核心区为研究基地,运用参数化的方法展现周边环境对场地多样的影响及对城市空间相应的反馈,并以此表现出城市空间的独特结构.通过参数化的设计过程使得新的CBD与周边的城市环境成为和谐共生的整体(Symbiotic),具有混合多样的功能(Mixed),对周边的影响做出适应性的改变(Adaptive),同时体现主观的选择与意愿(Relevant),并可随时间进行演变(Transformable),因而成为一种"更精明"(SMART)的城市空间,文章指出城市的发展不是一成不变的,永远都是一个动态选择与发展的过程。在本研究中,主要侧重CBD城市空间形态要素与CBD五大主要建筑功能的关系。在此基础上建立一个基本的构建原型。运用原型。通过实际开发过程中政策主观选择,针对不同的发展情景具有不同的功能配比调控(工作高地方案情景、公众目的地、活力社区方案情景)来构建整个CBD城市空间形态。
  • 摘要:参数化设计作为一种革新的设计方法在建筑设计领域的应用日益广泛,受此影响国内美术院校也将其引入到建筑教学中.这种具有实验性、研究性、跨界性特征的参数化设计与建造教学,为学生提供了从概念到实践的全程式设计体验.本文详细分析了这种教学在美术院校展开的背景、缘由以及适用价值,并以南京艺术学院的相关教学为重点考量对象,对美术院校如何开展这类教学的相关问题加以探析阐述,指出参数化设计与建造教学作为建筑教育新范式,在美术院校有着极强的适用性和广泛的发展舞台。美术院校的这种教学在目标设定上与其建筑教育理念始终保持一致,通过跨界研究与合作实验构建自身教学的艺术特征。
  • 摘要:本文以大规模住宅为研究对象,指出在设计过程中使用自动生成算法能够带来非常多的可能性和选择.使用多标准的设计优化算法能够促进建模环境与分析和过程控制的交互.对工业基础集(IFC,一种允许数字文件跨平台使用的计算机语言)的使用进行介绍,进而证明使用生成优化算法自动对多选项进行评估并找出最优设计方案的可能性.
  • 摘要:本文以建筑设计为研究对象,探究了数字技术在建筑设计中的应用,指出数字渗透的结果提高了现有建筑设计的效率和质量,比如对于标准几何形体的生形及控制变得轻而易举,比如设计的精确度大大提高,等等这是数字技术工具性的体现;数字渗透的另一结果解决了过去那个时代遗留下的许多症结,比如以BIM模型及协同设计为基础的设计组织方式使得设计团队里不同建筑师的局部工作得到整体统合,使得不同专业在设计阶段的矛盾可以及时发现并消灭在投入施工之前,等等这是数字技术特有的功效性;另一方面,数字渗透实现了建筑师过去的许多建筑理想,比如生态建筑在数字技术支持下得到不同程度的实现,性能模拟、环境响应、室内舒适度数控等等均是建筑生态节能的表现;场所及场所精神理论追求建筑、人、环境三者之间的互动及其特殊的场所感,互动建筑技术可以真正实现三者的互动,并使人具有个性化的归属感;建构理论推崇建筑形式忠实表现建筑的结构及构造逻辑,而算法生形及数控加工可以最高程度地实现形式与结构系统及材料构造逻辑之间的对应,这些都是数字技术运用于现有建筑设计的结果。
  • 摘要:本文将概述寻求将建筑人工制品及其聚集的基础(这里称作"脚手架")之间标量差异最大化这项研究的发展.考虑到在聚集的过程中,周期出现的不稳定的需求指导时刻,该研究构建了解决方案,即通过在聚集的过程中考虑固定静态平衡的可能性.在此装置设计寻求的是为形式生成及机械建造系统整合计算化工具.当装置从一开始就被同时嵌入智能建造/聚集部分和一个强大的生成技术,那么异常的建筑策略进展则会发生.
  • 摘要:本论文的目的是介绍自主控制的机器人施工方法,此研究的内容是密歇根大学建筑与城市规划学院2012年秋季学期的可选设计课程之一,课程名称为"感知生态学",由作为Elial Saarinen客座教授的Matias del Campo和建筑系讲师Adam Fure所共同指导完成.验证概念模型的方式是使用配备热塑性的沉积系统的七轴工业用机器人来制造它(图1).项目暗藏的宗旨是要对无法归类的建构系统进行探索.常规的系统都是利用一个模子来塑造一个特殊的形体,例如混凝土浇筑、真空成型、滚塑工艺.对比于常规系统,自主的建构方法是依赖于一系列的规则,这些规则可以引发一种行为,并运用机器人系统来建造成形.从这方面而言,这个系统有能力通过"材料凝聚系统"去创造涌现的行为.探索这个形式的长远目标是要让"自主建构"能对环境影响做出高水准的动态响应,例如太阳辐射、风压以及其他生态的应力.而目前测试的模型主要是受到重力的影响.
  • 摘要:在数字设计时代,分形成为建立传统图案到数字参数桥梁的一种方法.在印尼,由Batik Fractal开发的jBatik分形软件,可以将传统图案转译和精细制作.本文主要研究应用jBatik软件,通过参数化分形方法,转译、转化、制作另一种当地图案.印尼一个文化之城亚齐省的装饰,被选来转化成当代建筑.转化过程分为四步:1.援引装饰的几何转译;2.应用jBatik软件对装饰进行分形转译;3.应用软件内部的算法对形状进行发展;4.多样的深化形状作为建筑形式.通过分形方式,可以发展出将数字建筑和当地文化结合得更为紧密的设计方法.
  • 摘要:IFC4标准发布之际,对于BIM领域的研究已经持续了很长时间.新涌现出的算法(参数化)设计的思潮紧紧依存于电脑辅助设计的技术.研究如何将这些电脑辅助算法设计进一步发展以实现电脑辅助建造是十分有意义的.这意味着将如今分支于算法设计和BIM的软件工具重新融合在一起,并且攻克软件数据互换性的技术难题.IFC标准是建筑BIM领域实现建筑工业化生产的重要数据标准,但通过这个标准很难灵活自由的设计出在RhinoTM和GrasshopperTM中那种复杂的算法形体.基于常用的GrasshopperTM和RhinoTM算法设计工具,研究者建议使用ProcessingTM脚本来建立算法设计数据模型,通过RhinoTM-GrasshopperTM来导出算法设计的IFC标准数据以支持其BIM方式的项目优化.算法设计模型的IFC标准的数据能够支持算法设计项目的参数化方式建造.ProcessingTM脚本的优势在于其大量在线开放数据库类,这些类支持ProcessingTM脚本编写的程序和RhinoTM-GrasshopperTM进行良好的数据互换.通过RhinoTM GrasshopperTM中的IFC转换工具接口,在ProcessingTM脚本建造的算法形体能够成功的转化成IFC标准格式.在论文中研究者通过下面的方式研究了ProcessingTM在算法设计中支持其数据转化为IFC标准数据的可能性:①进行算法设计并且导出IFC格式数据,用BIM浏览软件测试其转化完成度.②通过ProcessingTM编写的程序H an-okGeoplayTM,在程序中通过数据进行算法形体控制并和GrasshopperTM互动以制作IFC数据,用BIM浏览软件检测转化完成度.同时作者也介绍了基于ProcessingTM脚本编写Han-okGeoplayTM程序是如何运用ProcessingTM的开放数据库类,以此说明ProcessingTM将是一个对于算法设计进行BIM化的极有潜力的脚本.
  • 摘要:本文梳理了几何学在不同时期建筑设计及建造中所发挥的不同角色,并针对建筑几何学这一新领域进行解析,指出几何在建筑中并非抽象而是真实且现实的,并与材料性能、建造与可建造措施紧密关联,其“不完美的容忍性”将驱使一切模糊性演变为数学的纯粹精确性。因而在项目的行进过程中,理想与现实,理论与实践之间的关系将需要在各个领域的知识体系的交融中得到协调。面对国内过分注重虚空的文化而放松建造技术以及对自由复杂形态的狂热追求的两种极端现状,具备客观理性的几何的再研究无疑让建筑师能重新审视形态背后的逻辑关系和客观规律。而事实上源于自然以及传统工艺的许多高级几何概念并不枯燥和冰冷,反而能在形式和建造上体现出一种人文精神和工艺之美,达到理性和诗意的共存。但同时需要明确的是,作为建筑师不一定要成为几何专家,但是基本的几何素养却是必需的。
  • 摘要:随着计算机技术的发展,算法几何成为数学领域研究的一个热点,而同时,由于传统的以欧几里得几何形式为基础的建筑设计因为各种原因逐渐不能满足所有的建筑对几何的要求,选择洛伦兹(lorenz)这一几何原型,通过生成和表达的完整过程的论述展示原型选择,工具应用,参数调节和结果表达的各个环节,探索用算法几何的手段突破旧有几何系统的瓶颈,研究发现,从生成几何形体的角度来说,chaoscope在算法的生成与表达方面表现不一,而processing在算法几何的生成与表达方面,都有着很好的表现,指出由于软件的帮助,建筑师研究几何原型可以大大提高效率,降低了建筑师学习看似晦涩难懂的几何理论的过程难度。但是,软件毕竟只是工具,拥有算法几何思想的建筑师才是真正将先进建筑形式运用于建筑领域的发动机,这也意味着掌握一定算法几何的知识储备成为了未来先锋建筑师的必要知识储备。
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