数字技术在“佛教论坛”项目中的应用
发布时间:2009/4/14 浏览次数:4113

佛教论坛项目是我们配合中建西北院华夏所张锦秋大师完成的一个复杂造型的建筑项目,设计过程中充分应用了数字技术,通过计算机二维、三维辅助设计以及快速成形制造等技术辅助完成了方案的推敲、确定,在三维建筑软件ArchiCAD中完成初步设计,施工图设计,真实准确的三维资料与数据将用于指导将来施工、外装修等工作。

l         项目设计中的难题

摆在建筑师面前的难题是,有了一个建筑形象,如何在设计中准确表达,如何建造,如何施工。

下图是沿用传统成熟模式制作的最初的效果图(3D Max建的模型)

显然这个建筑用二维的建筑CAD绘图软件是无法表达的,而且上面的3D Max建的模型也不是很准确,模型公司无法承接制作模型用于设计的推敲和完善,这必须求助于三维的计算机辅助建筑设计技术。

l         解决方案

西安迪辅数字科技有限公司技术人员与建筑师进行充分沟通后,认为目前的任何三维建筑软件都无法直接完成全部的设计工作,也无法采用常规方法制作模型,必须采用多种数字技术结合的方法解决问题,包括借助先进的机械设计与制造技术。接下来,我们就全程配合建筑师和结构工程师的具体设计。

由于最初花瓣的设计造型并没有完全确定,因此我们采用具有高级曲面实体造型功能的三维机械设计软件SolidWorks进行整体造型和形态分析,确认符合形态设想后,三维数据直接传递给“激光快速成形机”,制作出单个1150的花瓣模型,配合模型公司完成整体建筑模型制作,便于更进一步地推敲、确定方案设计。因三维建筑设计软件,不具有复杂曲面造型及处理能力,对于基本确认后的花瓣形态模型,采用计算几何算法编程,实现通过多个参数就能对花瓣曲线与曲面造型关键特征进行调整控制,实现花瓣造型的程序自动生成并能输出分层数据,而三维建筑设计软件ArchiCAD提供了方便的造型编程及数据处理功能,使用它作为建筑设计的工具,通过编写GDL对象实时读取花瓣造型数据,在ArchiCAD中生成了建筑构件对象,解决了花瓣在建筑软件中的造型问题,为后期的详细设计和施工图绘制也提供了便利。同时任意高度的程序自动分层计算获取数据,使得施工过程的整体浇筑成为可能,有可能大大降低施工难度和成本。

l         设计与推敲过程

花瓣造型设计确定后就进入了方案的实体模型推敲阶段,由于花瓣曲面复杂,传统的模型制作方法无法胜任。引用了机械行业中成熟的“激光快速成型”技术,保证了花瓣模型与原设计完全一致,但考虑到模型成本因素,先做出了一个1150的花瓣,用此花瓣翻模做出了12个外围大花瓣,由此有了下面的模型:

(最初两层花瓣的模型)

随后与结构工程师的配合中,方案做了调整,将第二层花瓣去掉。

我们在三维建筑软件ArchiCAD中完整的构造了整个建筑的模型,并输出需要的二维图,保证设计师完成最终的设计及施工图,因方案在深化调整,但ArchiCAD模型已经是完全和设计一致了,所以直接把模型输出给效果图公司,除了最终的效果图,除了配景,整个建筑模型,包括栏杆、桥等都是ArchiCAD输出的真实模型。

对于佛教论坛这个项目来说,计算机辅助技术贯穿了设计的全过程,从最初的方案推敲,到方案确定,初步设计,施工图设计,直到施工,外装修等。每个环节的工作都是对新技术的考验,从设计完成的结果来看,数字技术的引入使用是非常成功的,为设计提供了更加准确的图纸和数据资料,提高了设计质量。

佛教论坛项目的成功实践,相信更能够体现建筑设计必须解放设计师的思想,不要受缚于设计工具和传统做法。数字技术不仅限于解决设计难题,更重要的是服务于设计全过程,可以提高设计效率与质量,将设计师的更多精力转移到设计上,甚至可应用于施工指导。

 
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