数字设计

    是以三维设计为核心，

    针对设计过程的具体需求，

    利用编程手段，形成一整套

    基于数据、逻辑和图形的解决方案。

    借鉴高端制造业，建筑行业近年来逐渐形成了数字化设计的方法技术。BCG（波士顿咨询公司）估计,在10年内，非住宅建设全面数字化改造将使工程和施工阶段的年节约成本达到0.7万亿美元至1.2万亿美元（13-21％），并且使操作阶段的年节约成本达到0.3亿至0.5亿美元（10-17％）。

    数字技术在几何形体生成及优化、面板分割及优化、幕墙与结构的一体化设计、幕墙细部构造的精准表达及幕墙的建造控制、多模型分析的批量处理、提高结构比选效率、优化设计师时间分配等诸多方面具有不可比拟的优势，从而极大地丰富了建筑的表现手段，优化了建筑设计及管理的决策流程。

    本期，我们将通过案例来和大家分享数字技术在不同设计阶段的诸多优势。

    方案设计阶段数字技术应用

    案例一：某城市广场

    1、基于BIM平台的精确性设计

    ·可描述的数据·

    将自由曲线和不规则形体在三维空间中通过矢量化方式得到定义，保证组成图形的每个点都具有完整、精确的三维信息。

    ▲参数化找形

    ·可控制的数据·

    通过曲率、发现、权重等参数对几何形态进行控制，控制方式可以是人工干预，也可以是计算机辅助下的参数化控制。

    ▲竖挺自动生成

    ▲横向百叶自动生成

    ·可传递的数据·

    几何信息能转化成为某种通用的格式进行信息的传递。这些可传递的信息储存在数据库中。

    ▲参数化设计模型

▲某项目信息模型

    2、参数化助力高效设计流程

    ·基于Rhino平台的参数化设计·

    通过Rhino平台grasshopper插件，结合C#自定义程序，快速实现建筑形体生成、幕墙分割、优化与深化设计，并做到幕墙随形而动，自动修改，实现高效的设计流程。

    ▲轮廓线生形过程

▲参数化表皮分割

    ▲复杂形体几何构建

    ·Rhino到Revit的数据传导·

    利用Revit平台、Dynamo插件及Python语言，实现rhino数据格式的自动读取与BIM设计模型的精确建构，从而实现Rhino到Revit平台的无缝对接，大大提高模型生成效率和精度。

▲BIM设计模型

    3、参数化结构设计

    利用程序实现Rhino参数化结构数据的自动读取与构件生成，再通过程序来调整相关参数，实现构件的批量修改。

    ▲参数化结构方案

    ▲参数化结构数据导入

    ▲参数化结构生成过程演示

    Part2 初步设计阶段数字技术应用

    案例一：某传媒中心

    1、参数化曲面优化找形

    将三维模型与平面有理化曲线进行比对，可视化误差值，对差值较大的曲线进行再调整，对模型找形实现精准控制，以及对平立剖墙身的边界进行精准定位。

    ▲曲面优化找形

    2、参数化曲面误差分析

    通过参数化方式实现复杂建筑形体的修改，并自动将修改结果与原有平面控制线进行误差分析，以评判是否满足工程误差要求。

    ▲误差分析

▲误差分析

    3、立面不规则横向构建找形

    利用参数化技术，优化与深化复杂立面设计，运行脚本，自动修改，实现高效的设计流程。

    ▲立面横档分析

    4、立面竖向分割与定位

    运用GH脚本使立面设计与平面关键因素相结合，例如竖挺既在视觉上等分，又可以与平面变形缝相对应。

    ▲立面竖挺定位

    5、面板分割与优化设计

    通过曲率分析、面板划分，用不同平板度的面板拟合建筑复杂的曲面造型，优化与深化复杂立面设计，节省造价便于施工。

    ▲网格划分

    6、复杂形体柱顶标高定位

    利用参数化程序，结合屋面构造要求，实现复杂空间的柱顶标高定位。

    ▲对复杂屋面下柱定标高进行统计

    7、参数化开窗优化设计

    利用参数化编程技术，设定渐变逻辑，形成逐渐变化的面板机理。

    ▲渐变小窗间隙参数调整

    ▲渐变效果调整

    ▲参数化渐变小窗

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