大跨建筑表皮的參數(shù)化設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展,參數(shù)化的設(shè)計(jì)工具已經(jīng)在建筑領(lǐng)域方興未艾,但多數(shù)人對參數(shù)化的認(rèn)知還停留在它是一種能設(shè)計(jì)各種自由形態(tài)的工具,不可否認(rèn),實(shí)現(xiàn)各種自由形態(tài)的建筑是參數(shù)化工具的一大功用,但更主要的是它還是一種全面輔助建筑師設(shè)計(jì)的方法,并可應(yīng)用在建筑設(shè)計(jì)的各個環(huán)節(jié)。
　　大跨度建筑具有結(jié)構(gòu)制約性強(qiáng)、空間體量大和文化指向性強(qiáng)這三個不同于一般建筑的特點(diǎn),這些特點(diǎn)通過表皮的四大職能來實(shí)現(xiàn),包括功能職能、生態(tài)職能、形式職能和建造職能。本文從認(rèn)知心理

2、學(xué)的角度分析了設(shè)計(jì)客體的本質(zhì)、設(shè)計(jì)主體的思維規(guī)律以及參數(shù)化平臺在設(shè)計(jì)思維中的優(yōu)勢與局限,并依此為理論依據(jù)構(gòu)建了大跨建筑表皮的設(shè)計(jì)方法,并在參數(shù)化平臺的能力范圍內(nèi)確定了具體的設(shè)計(jì)步驟,即設(shè)計(jì)要求的參數(shù)化圖解建構(gòu)、設(shè)計(jì)矛盾處理順序的參數(shù)化建構(gòu)及設(shè)計(jì)圖解的參數(shù)化實(shí)現(xiàn)。
　　在設(shè)計(jì)要求的參數(shù)化圖解建構(gòu)方面,本文搭建了一條完整的“生成—檢測—決策”參數(shù)化循環(huán)鏈條,并將圍繞設(shè)計(jì)要求收集來的參數(shù)分為生成參數(shù)、檢測參數(shù)和決策參數(shù)三類。在設(shè)計(jì)鏈條的

3、每一個環(huán)節(jié)中,都依據(jù)“元設(shè)計(jì)”的思維類型組織這些參數(shù),以提高設(shè)計(jì)效率。
　　在設(shè)計(jì)矛盾處理順序的參數(shù)化建構(gòu)方面,本文依據(jù)系統(tǒng)科學(xué)理論分析了大跨建筑表皮三個矛盾系統(tǒng)(表皮形態(tài)矛盾系統(tǒng)、表皮孔洞矛盾系統(tǒng)和表皮附著材料矛盾系統(tǒng))的空間結(jié)構(gòu)和時間結(jié)構(gòu),并根據(jù)矛盾的類型和解決矛盾時應(yīng)用的方法,判定矛盾解決的難易程度。而后利用特征向量法為矛盾各方賦權(quán),確定矛盾處理的先后順序,并用計(jì)算機(jī)編程實(shí)現(xiàn)自動查詢。
　　在設(shè)計(jì)圖解的參數(shù)化實(shí)現(xiàn)方面,

4、本文依據(jù)人腦的記憶模式建立了數(shù)據(jù)分類準(zhǔn)則、數(shù)據(jù)表達(dá)方式以及數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)方法,并演示了材料、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造數(shù)據(jù)庫的多種查詢方式。最后以查詢到的解為原型,通過相應(yīng)的參數(shù)變化豐富大跨建筑表皮的形態(tài)。
　　總之,本文將參數(shù)化視為一系列輔助設(shè)計(jì)思維的工具與方法的集合(參數(shù)化平臺),并努力挖掘它在計(jì)算、記憶和可視化方面的優(yōu)勢,使其能減少建筑師在設(shè)計(jì)過程中迭代的次數(shù),并提高每次迭代的速度,最終使建筑師可以將更多的時間和精力投入到電腦尚不能替代的創(chuàng)造