毕业论文-浅析非线性建筑的数字实现——梅溪湖游客中心建筑设计.doc

学科分类号 0508 本 科 毕 业 设 计 题目（中文）：浅析非线性建筑的数字实现 梅溪湖游客中心建筑设计 （英文）：Analysis of Nonlinear Construction Digital ImplementationThe Visitor Center Meixihu Architectural Design 姓 名 学 号 院 （系） 美术学院艺术设计系 专业、年级 艺术设计学2009级 指导教师 二0一三年 五月 湖南师范大学本科毕业设计诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业设计，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除设计中已经注明引用的内容外，本设计不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本设计的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 本科毕业设计作者签名： 二一三年 五月二日湖南师范大学本科毕业设计任务书 毕业设计题目浅析非线性建筑的数字实现梅溪湖游客中心建筑设计作 者 姓 名美术学院 艺术设计学专业 2009级指导教师姓名、职称预计字数6000开题日期2012年12月10日选题的目的和意义目的：探究非线性建筑的数字实现意义：1、建筑评论家查尔斯詹克斯上世纪末预言，非线性建筑将在复杂科学的引导下，成为下一个千年一场重要的建筑运动。目前非线性建筑参数化设计受结构、材料、技术和经济的制约较大，但发展空间是非常宽广的。2、数字建构设计，简单的说是把复杂科学理论应用在建筑设计上，同时依靠计算机技术来生成设计。这样一种新的设计方法，会“涌现”出很多以前的传统手工设计阶段难以实现的新的建筑形象，例如不规则的空间曲面，复杂的设计元素渐变效果等。设计手段的改善使设计师能够更加自由地宣泄自己的情感，使建筑在满足功能的同时突破传统建筑中的诸多限制而变得更加艺术化。在设计阶段，通过建立相应数学模型，借助计算机可以实现许多以前所不敢想象的复杂建筑形式。主要研究内容：1、非线性建筑的结构。A.研究非线性建筑的主要承重原理和结构；B.探讨建筑结构与形式美的结合；C.研究非线性建筑的细部衔接；2、非线性建筑的材料运用。A.研究传统建筑材料和新型材料的特点；B.探讨建筑材料对形的影响；C.探讨建筑材料在非线性造型中的表现；3、非线性建筑的实现过程。A.分析相关非线性建筑建成项目的实现过程；B.探讨非标准的建筑形体不规则的部件拆分与组装；C.探讨非线性形体的图纸表达；应达到的技术指标或要求：1、符合民用建筑设计基本规定和要求2、符合建筑结构抗震规范3、符合混凝土异形柱结构技术规范主要设计方法或技术路线：1、通过分析相关非线性建筑实际案例的结构，和阅读相关非线性建筑的研究文献，以及对建筑的基本构造知识的掌握，来探讨让复杂的非线性建筑造型“站起来”的框架结构。2、了解著名建筑结构师赛西尔.贝尔蒙德。3、通过阅览材料的相关文献和材料市场的实地考察对各种材料的特点研究，以找到适合建筑造型的最好材料。4、以草模模型和Rhino、grasshopper、su等软件的电子模型对建筑的实现作推敲和模拟实验。完成本课题应具备的环境（软件、硬件）：1、制作模型所需的材料和机器设备。2、Rhino、grasshopper和相关非线性软件的掌握。各阶段任务安排：2012年12月10日确定毕业设计主题，撰写开题报告。2012年12月中旬至2013年3月中旬确定具体实行方案，进行设计创作。2013年4月初完成毕业设计与模型制作。2013年4月中旬完成作品打印，开始作品展览。 2013年5月开始撰写相关毕业报告书。参加答辩，上交光盘，作品编集。主要参考资料：1徐卫国著，非线性建筑设计N. 建筑学报，北京：中国建筑协会,2005.2尹志伟著，非线性建筑的参数化设计及其建造研究D.2009.3徐卫国著，数字建构N.建筑学报，北京：中国建筑协会, 2009.4袁锋 尼尔里奇著，建筑数字化建造M.上海：同济大学出版社, 2012.5朱力著，非线性空间艺术设计M湖南：湖南美术出版社.6许安之著，建筑中的动感C.北京：中国建筑协会 2004.7李静薇 刘松茯著，普利茨克建筑奖获奖建筑师 扎哈 哈迪德N.城市建筑 UA建筑 2008.8沈康著，参数化建筑设计与地方性C.9Necdet Teymur, Architectural Education,is-sues in educational practice and policyM.1992.10Kas Oosterhuis. Programmable Architecture. IArca EdizioniM.2002.11美约翰霍兰著 涌现 -从混沌到有序陈禹等译M. 上海:上海科学技术出版社,2001.指导教师意见： 指导教师签名:开 题 报 告 会 纪 要时间 地点与会人员姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）会议记录摘要：会议主持人签名：记录人签名：年 月 日指导小组意见负责人签名： 年 月 日学 院 意 见负责人签名： 年 月 日 美术 学院指导教师指导毕业设计情况登记表论文（设计）题目浅析非线性建筑的数字实现梅溪湖游客中心建筑设计学生姓名邹华所属专业、年级 艺术设计学专业 2009级指导教师姓名周叔昭职 称副教授 学 历本科 指导时间指导地点指 导 内 容学生签名备 注 二、湖南师范大学本科毕业设计评审表 毕业设计题 目浅析非线性建筑的数字实现梅溪湖游客中心建筑设计作者姓名邹 华所属院、专业、年级美术学院 艺术设计学专业 2009年级指导教师姓名、职称周叔昭 副教授 字 数6000定稿日期2013年5月2日中文摘要20世纪中叶开始，非线性科学理论的不断发明，模糊理论、混沌学、耗散结构理论、涌现理论、非标准数学分析等理论的建立给人们展现了远离平衡状态下的动态稳定有序结构，突破了线性科学对人类的束缚。建筑物也像其他人造物一样受到这些科学理论的影响，开始摆脱规则标准几何形体的枷锁，走向非线性的发展道路。非线性建筑已经诞生，并在世界各地蔓延，它预示着一个新的时代，展现了人类更自由和睦的未来。正像建筑评论家查尔斯詹克斯上世纪末所预言的那样，“非线性建筑将在复杂科学的引导下，成为下一个千年一场重要的建筑运动。”当下在这种环境下涌现出了很多杰出的非线性建筑设计师，他们打破了传统建筑的思维方式，给我们带来了不一样的新建筑体验。这次在我们毕业设计梅溪湖游客中心建筑，我们组决定试着用与横平竖直相反的手法来完成我们建筑，用流体的、动感的、速度的、多曲面的语言来表现它。这样做对于我们说是对非线性建筑设计的探讨更或是我们对自己的一种挑战。然而数字实现是非线性建筑实现一个必要过程即数字建造，用数字技术在电脑中生成虚拟建筑形体以及利用数控设备进行建筑构件的生产及建筑的建造。如今，随着数控机械（CNC）以及机器人的产生与其他学科领域的普及，3D打印技术的出现，打印材料的多元化和量产化已成为非线性建筑数字实现强有力的支撑。在数字化实现的建造中，数字化作为设计方法贯穿整个设计的始末同时交织着建造方法和操作对象的作用流程。关键词（3-5个）非线性建筑；数字实现；数字化建造；数字技术；（数控机床）CNC 英文摘要Mid-20th century, the continuous invention of the theory of nonlinear science, fuzzy theory, Chaos theory of dissipative structures, the emergence of the establishment of the theory of the theory of non-standard mathematical analysis to show people far from equilibrium state of the dynamic stability of ordered structures,breakthrough linear science of human bondage. Buildings like other man-made subject to the same effect of these scientific theories began to emerge from the rules of standard geometric yoke, to the non-linear path of development. The nonlinear building has been born, and spread throughout the world, it portends a new era, to show the future of human freedom and harmony. Just as the architectural critic Charles Jencks end of the century, as predicted, nonlinear buildings in the complex science under the guidance of the next millennium an important building movement. Moment in this environment, the emergence of a the the outstanding nonlinear architect, they broke the traditional architectural way of thinking has brought us a new building. The graduate design - Meixihu visitor center building, our group decided to try to smooth vertical and horizontal opposite approach to our building, with a fluid, dynamic, speed of language to express it. To do so for us to investigate the nonlinear building more or a challenge. However, the digital implementation is a necessary process to nonlinear architectural design, digital technology in the computer generated architectural form and the use of numerical control equipment for the production of building components and building construction. Now, with the popularity of CNC Machinery (CNC) and the generation of robots and other disciplines, the emergence of 3D printing technology, diversified and mass production of printed materials has become a strong support to the non-linear building digital. Digital realization of the construction, digital design method throughout the design of the whole story is intertwined with the method of construction and operation of the role of the object process.关键词（3-5个）nonlinear architecture；digital implementation；construction of digitization；digital technology；(CNC machine tools) CNC毕业设计指导教师评定成绩评审基元评审要素评审内涵满分实评分选题质量30%目的明确符合要求选题符合专业培养目标，体现学科、专业特点和综合训练的基本要求10选题恰当题目规模适当5题目难易度适中5联系实际题目与生产、科研、实验室建设等实际相结合，具有一定的实际价值10能力水平35%综合运用知识能力能将所学专业知识和机能用与毕业设计中；设计内容有适当的深度、广度和难度 5应用文献资料能力能独立查阅相关文献资料，能对本设计所涉及的有关研究状况及成果归纳、总结和恰当运用5实验（设计）能力能运用本学科常用的研究方法，选择合理可行的方案，能对实际问题进行分析，进行实验（设计），具有较强的动手能力5计算能力原始数据搜集得当；能进行本专业要求的计算，理论依据正确，数据处理方法和处理结果正确5外文应用能力能搜集、阅读、翻译、归纳、综述一定量的本专业外文资料与外文摘要，并能加以运用，体现一定的外语水平5计算机应用能力能根据设计题目要求编程上机或使用专业应用软件完成设计任务5分析能力能对设计项目进行技术经济分析或对实验结果进行综合分析5设计质量35%插图或图纸质量能用计算机绘图，且绘制图纸表格符合标准5说明书撰写水平设计说明书齐全；概念清楚，内容正确，条理分明，语言流畅，结构严谨；篇幅达到学校要求15规范化程度设计的格式、图纸、数据、用语、量和单位、各种资料引用和运用规范化，符合标准；设计栏目齐全合理5成果的实用性与科学性较好地完成设计选题的目的要求，成果富有一定的理论深度和实际运用价值 5创见性具有创新意识，设计具有一定的创新性5正文部分成绩（上表）：总成绩：评定等级：外文资料译文成绩：指导教师评审意见： 指导教师签名： 说明：此表指标部分为正文部分计分表，正文部分成绩实评总分0.9，外文资料译文成绩满分为10分。总成绩正文部分成绩外文资料译文成绩。评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，总成绩90100分记为优秀，8089分记为良好，7079分记为中等，6069分记为及格，60分以下记为不及格。若译文成绩为零，则不计总成绩，评定等级记为不及格。三、湖南师范大学本科毕业设计答辩记录表毕业设计题 目浅析非线性建筑的数字实现梅溪湖游客中心建筑设计作者姓名邹华所属院、专业、年级美术学院 艺术设计学专业 2009年级指导教师姓名、职称周叔昭 副教授答 辩 会 纪 要时间地点答辩小组成员姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）答辩中提出的主要问题及回答的简要情况记录：会议主持人签名：记录人签名：年 月 日 答辩小组意见评语：评定等级： 负责人（签名）： 年 月 日学院意见评语：毕业设计学院最终评定等级： 负责人（签名）： 学院（公章） 年 月 日学校意见评语：评定等级： 负责人（签名）： 年 月 日目 录摘 要11 绪 论2 1.1 选题的背景和意义2 1.2 有关非线性建筑4 1.3 非线性建筑数字实现的概述4 1.4 非线性建筑数字实现的释义52 非线性建筑代表作品数字实现的研究6 2.1 银河SOHO（扎哈哈迪德设计） 63 梅溪湖游客中心建筑细部的数字建造思路方法9 3.1 入口的建造思路和方法9 3.2 窗户的建造思路和方法10 3.2 坡道的建造思路和方法124 梅溪湖游客中心建筑的数字实现建造方法 13结 语18参考文献29附录A20附录B 21附录C22致 谢23 图片索引图1.1 我们自己做的一些非线性装置的尝试 3图2.1 银河SOHO建造现场 6图2.2 自动生成的AO图纸 7图2.3 垂直装饰条建造模型7图2.4 银河SOHO项目8图3.1 建筑的入口效果图 10图3.2 开窗的思路以及相关软件的演示 11图3.3 菱形窗与建筑态势的关系11图3.4 菱形窗的形式与功能的共同作用的体现 12图3.5 坡道形的分析和建造效果图 12图4.1 平面布局的推敲草图14图4.2 最终平面图 14图4.3 形体推敲的草图15图4.4、4.5最终效果图 15图 4.6 梅溪湖游客中心建筑横剖结构图 16图 4.7 梅溪湖游客中心建筑纵剖结构图 16图4.8凤凰国际传媒中心数字建造方法演示17图4.9凤凰国际传媒中心建造现场17 浅析非线性建筑的数字实现 梅溪湖游客中心建筑设计湖南师范大学美术学院 艺术设计学 2009级 邹华 2009110417 摘 要20世纪中叶开始，非线性科学理论的不断发明，模糊理论、混沌学、耗散结构理论、涌现理论、非标准数学分析等理论的建立给人们展现了远离平衡状态下的动态稳定有序结构，突破了线性科学对人类的束缚。建筑物也像其他人造物一样受到这些科学理论的影响，开始摆脱规则标准几何形体的枷锁，走向非线性的发展道路。非线性建筑已经诞生，并在世界各地蔓延，它预示着一个新的时代，展现了人类更自由和睦的未来。正像建筑评论家查尔斯詹克斯上世纪末所预言的那样，“非线性建筑将在复杂科学的引导下，成为下一个千年一场重要的建筑运动。”当下在这种环境下涌现出了很多杰出的非线性建筑设计师，他们打破了传统建筑的思维方式，给我们带来了不一样的新建筑体验。这次在我们毕业设计梅溪湖游客中心建筑，我们组决定试着用与横平竖直相反的手法来完成我们建筑，用流体的、动感的、速度的、多曲面的语言来表现它。这样做对于我们说是对非线性建筑设计的探讨更或是我们对自己的一种挑战。然而数字实现是非线性建筑实现一个必要过程即数字建造，用数字技术在电脑中生成虚拟建筑形体以及利用数控设备进行建筑构件的生产及建筑的建造。如今，随着数控机械（CNC）以及机器人的产生与其他学科领域的普及，3D打印技术的出现，打印材料的多元化和量产化已成为非线性建筑数字实现强有力的支撑。在数字化实现的建造中，数字化作为设计方法贯穿整个设计的始末同时交织着建造方法和操作对象的作用流程。关键词：非线性建筑；数字实现；数字化建造；数字技术；（数控机床）CNCAbstract Mid-20th century, the continuous invention of the theory of nonlinear science, fuzzy theory, Chaos theory of dissipative structures, the emergence of the establishment of the theory of the theory of non-standard mathematical analysis to show people far from equilibrium state of the dynamic stability of ordered structures,breakthrough linear science of human bondage. Buildings like other man-made subject to the same effect of these scientific theories began to emerge from the rules of standard geometric yoke, to the non-linear path of development. The nonlinear building has been born, and spread throughout the world, it portends a new era, to show the future of human freedom and harmony. Just as the architectural critic Charles Jencks end of the century, as predicted, nonlinear buildings in the complex science under the guidance of the next millennium an important building movement. Moment in this environment, the emergence of a the the outstanding nonlinear architect, they broke the traditional architectural way of thinking has brought us a new building. The graduate design - Meixihu visitor center building, our group decided to try to smooth vertical and horizontal opposite approach to our building, with a fluid, dynamic, speed of language to express it. To do so for us to investigate the nonlinear building more or a challenge. However, the digital implementation is a necessary process to nonlinear architectural design, digital technology in the computer generated architectural form and the use of numerical control equipment for the production of building components and building construction. Now, with the popularity of CNC Machinery (CNC) and the generation of robots and other disciplines, the emergence of 3D printing technology, diversified and mass production of printed materials has become a strong support to the non-linear building digital. Digital realization of the construction, digital design method throughout the design of the whole story is intertwined with the method of construction and operation of the role of the object process.Keywords: nonlinear architecture；digital implementation；construction of digitization；digital technology；(CNC machine tools) CNC1 绪 论1.1 选题的背景和意义非线性建筑数字实现这个过程或者说这个步骤是非线性建筑设计紧密联系的一环，我们用数字技术，运用相关的数字化软件绘制出建筑的虚拟模型和可施工的标准图纸，然后结合我们建筑材料、数控设备，怎样从图纸实现实际建筑建造，这个过程即建筑数字实现过程。当前，学习本专业的大部分学生对这一块是比较陌生的，往往也是不愿去深究的。在图纸阶段或者虚拟建模阶段就草草了事，后面也没考虑过用什么样的手段和方法以及运用什么材料、需要哪些技术的支撑和数字设备来最终突破图纸阶段使我们设计得到数字实现。就此现象，本人结合我们这次毕业设计的梅溪湖游客中心建筑设计来谈谈非线性建筑的数字实现。 长沙河西梅溪湖先导区是经济节约型环境友好型的示范片区，在这里长沙人民将会把梅溪湖打造成长沙第二个城市中心，成为大河西的城市中心，这里将引进国外先进CBD商业中心的核心理念，投入大量的人力物力财力来建造美丽的梅溪湖。那么，为什么我们这次的毕业设计用非线性的手法来设计梅溪湖游客中心建筑，我觉得有以下理由：首先，非线性建筑远离了传统建筑带给我们的枯燥沉闷，它的那种强烈的动态节奏赋予了建筑鲜活的生命力，使建筑形体获得了自由。而且非线性空间的流动和渗透性，造成空间自身的统一，它的造型语言的丰富性会产生比“方盒子”建筑更丰富的感受和多维的体验空间，让人们在非线性的空间里感受到不一样的空间感。再者我们这组对非线性设计本身比较感兴趣，在老师的带领和知道下之前也尝试着做过一些小的装置，想根据自己所掌握的的这些知识和相关软件来表达出一个建筑的空间。我们自己做的一些非线性装置的尝试 图片来源：自制图1.1 隔断装置 其次，梅溪湖的定位是国际化的，人性化的大都市，这里将有梅溪湖规划将建设成为国际会展中心，国际智力拓展和科技创新中心、国际商务中心、国际居住中心、国际文化艺术交流中心以及文化旅游新区。毋庸置疑这里每天客流量是很大的，我们为它增添个游客中心的功能将会很好的解决人流的集散，对游客进行合理优化的调配和合适的疏导都能起到很好的调控作用。况且我们选址的左边不远处就是国际建筑大师扎哈哈迪德设计的梅溪湖国际文化艺术中心，它是一个典型的非线性建筑，我们出发点也是能够使游客中心能够融入到这个氛围当中。梅溪湖片区拥有优美的景色，东临巍峨的岳麓山峦，西有龙王港，本身有宽阔的水域，最后我们也是从这一湖水找到了我们设计的元素，波浪的汹涌，它的那种速度与激情，触动我们设计的灵感。所以最后我们选择用非线性手法来建造梅溪湖游客中心。1.2有关非线性建筑非线性建筑是一种连续流动状的形体，这种形体作为结果来自于对建筑性能及周边环境因素的分析，建筑的设计过程即是对各种影响建筑因素的研究，并通过提练和综合，将各种影响因子从概念发展到形象，作为建筑的最终形体，由于影响的因素是复杂的，建筑的形体也必然是不规则的。因而建筑的形体是设计研究过程的结果，是分析发展的生成物，从而也最符合建筑的性能，并也能最好地适应场地。1.3 非线性建筑数字实现的概述数字技术已经引发建筑的深刻变革。从曾激起广泛讨论的毕尔巴鄂古根海姆美术馆开始，到扎哈哈迪德事务所设计的小至家具大至整个城市的错综复杂的流线型造型，发展到目前为止在杂志和互联网上随处可见的充斥着数字气息的模型和令人震撼的渲染图，种种现象似乎要重新判定当下的整个建筑学。但是，在这些看似纷繁复杂的建筑现象背后，我们仍然可以基于他们各自特征而进行一定的分类。非线性建筑设计便是其中之一。非线性设计是计算机辅助设计技术发展和应用达到一定水平后，在对生产组织集成化和自动化程度提出更高要求中孕育成长起来的，诞生后便一直大量应用于工业产品设计中。非线性设计的发展虽然由来已久，但它与建筑的结合也只是上世纪末在数字技术的推动下，才走进建筑设计领域并对建筑业产生了积极的1.4 非线性建筑数字实现的释义所谓非线性建筑的数字实现即实现非线性建筑的数字建造，“数字建造”这一概念的技术和理论基础，直接来源于工业制造中已逐渐成为主流的数字化制造理论。在工业制造领域中，“数字制造”已经发展了将近半个世纪，并形成了一套完整的生命周期式的生产模式。“数字制造是用数字化定量、表述、存储、处理和控制等方法，支持产品全生命周期和企业的全局优化运作；它以制造过程的知识融合为基础，以数字化建模仿真与优化为特征；它是在虚拟现实、计算机网络、快速原型、数据库等技术支持下，根据用户的需求，对产品信息、工艺信息和资源信息进行分析、规划和重组，实现对产品设计和功能的仿真以及原型制造，进而快速生产出达到用户要求的产品的整个制造过程。”流动状的非线性形体不仅在形体的生成上依赖于计算机软件技术，并且在形体的建造上依靠于计算机辅助制造技术（CAM）。借助于编程或已有软件，影响建筑的各种因子首先转化成计算机内在逻辑语言，而后可通过计算机生成建筑形体，经过不断地修正与反馈，确立最终建筑形体。而借助于计算机数控机床（CNC机床），非标准的建筑形体可以拆分成不规则的部件，由计算机数控机床自动制造出来，并组装成型。 2 非线性建筑代表作品数字实现的研究2.1 银河SOHO（扎哈哈迪德设计） ZHA近几年在非线性建筑领域是一个非常活跃的女建筑师，她在世界上许多国家都设计了她的独特的作品，同时她也得到业界的肯定。银河SOHO就是她在我们中国北京设计的一个成功的典型的非线性建筑，在此我参考她的这一作品来讲讲非线性建筑数字实现。 银河SOHO地址位于北京市东二环朝阳门桥西南角，拥有总建筑面积33万多平方米，包含166,000平方米的写字楼及86,000平方米的商业区域，全新的工作休闲空间使项目与周边枢纽的联通趋于完美化。贯穿建筑群南北的中央大道及地下商城向北面与朝阳门SOHO（一期与二期）及地铁站出入口相连，同时向东通过横跨东二环的天桥与外交部大楼毗邻。于2008年5月获得了银河SOHO地块。随后，SOHO中国委托荣获普利兹克建筑奖的扎哈哈迪德建筑师事务所担纲设计，该项目将成为北京城市中心的地标性建筑，会给北京的天际线带来巨大的冲击力。 图片来源：建筑数字化建造 图2.1 银河SOHO建造现场 包括了每块面板的安装位置和名称。工作流程被全自动地建立；144张图纸在35分钟内自动生成。图片来源：建筑数字化建造图2.2 自动生成的AO图纸， 银河SOHO项目可看做是ZHA采用当前开发的建筑数字设计、数字建造及文件编制技术的代表项目。在方案竞标及早期概念阶段，采用“细分表面”技术以制作出基本的主表面“参数驱动”几何体来对项目进行设计，该几何体可确定项目的设计意图，例如，四个蛋形的体量可流动性地相互连接，从而打造出单一的建筑群。该“驱动”几何形成了3D数字协调程序的基础，并界定了所有下游项目集合体，如平板外形、外立面轮廓及面层表皮。银河SOHO项目的外立面是通过水平横切每层的“驱动式”表面得以生成，采用表面几何体圆环或“招牌”式的白色集合体从水平方向分隔插入玻璃。对于立面面板的命名、展开和排列都是自动化的，这使得设计团队能够重复地区推敲设计而不增加每次修改所增加的工作负担。图片来源：建筑数字化建造图2.3 垂直装饰条建造模型。作为深化设计的一部分，ZHA和业主选择了不同材料制了一系列外立面实体模型，以评估几何体的复杂度、中国的承包商能力、材料性能、施工可行性及美学性能。设计团队选择了项目的一个区域，已测试各种几何条件的最大可能性。作为三维模型及二维图纸文档。外立面几何体的相同区域分别采用金属薄片、金属板、纤维增强塑料及玻璃纤维增强水泥材料。在实体模型建造的过程中，需对项目的外立面材料进行选择，如选用3mm的铝制金属薄板作为基础材料。单曲渡金属薄板几何体确保制作过程中，可以尽量不采用诸如模具或热丫的昂贵成型技术，从而降低成本并提高效率。采用单曲度“可展开”表面实施原本为双曲面几何体（“驱动式”表面）的截面意味着接近初始形状或初始形状的合理性。然而，就面板及筋膜宽度而言，每一筋膜的视觉差异几乎可以忽略，除了高度弯曲的区域以外，建筑外立面的95%可接近平坦或单曲度金属薄板集合体，极大的节约了项目成本。其展示了带状外立面上的示例面板族体。这些族体用不同的颜色区分;拥有双曲形体的面板用粉色表示。图片来源：建筑数字化建造图2.4 银河SOHO项目：3D BIM 外包模型， 业主关于北京银河SOHO项目金属装饰外立面的目标是最有利的解决方案，以便在加快单板生产和系统安装的同时，将造价讲到最低。在将近两年的时间里，从初步设计和施工文件阶段到招投标和中标后的各阶段，建筑围护几何结构经过了一系列几何形状化。首先，通过一般可展曲面迭代重建原双曲面自由形式装饰模型，然后是完全相同的锥形族体调配到完全相同的套件中，最后是具体单板几何结构区域的个别手动调节，已取得规模经济，接下来是进一步优化，将类似的锥形族体调配到完全相同的套件中，最后是具体单板几何结构区域的个别手动调节，已取得进一步的加工效率。大多数情况下，可展曲面几何结构的巧妙应用结合精湛的调节工艺，可以将实际成型双曲面几何结构进一步降到绝对最低点。3 梅溪湖游客中心局部的建造思路方法3.1 入口大门的建造思路和方法梅溪湖游客中心整个建筑趋势为扭动的，拉扯的，态势向同一个方向集合。我们把建筑的入口放在了背着湖面的一边，即场地的东侧。这样主要是考虑到交通流线，交通主干道的因素。作为一个入口，我们在软件建造虚拟模型的思路有：门和门洞为建筑的一个有机组成部分，它肯定要是属于它的，是从它的某一合理位置生长出来的，它要迎合整个建筑的态势，不能与之相反。而且入口必须得有很好的导向引领作用，像公共场所的空间入口是不能隐蔽的，要让游客很好很快的识别，从而减少他们可达的时间，做到更加人性化。门洞的开口，我们选择退建筑里面一点，原因是由于建筑外形是多曲度的，如果门洞就直接开在建筑的外层结构上，这样门的造型肯定也是多曲度的，务必导致门的开启方式就会受到建造结构的制约。当门洞退进去以后，门就不会受到建筑外层结构的限制，就会有足够的空间来使门进行收与开的活动;还有个好处就是玻璃门上面会产生一个帽檐似的构建，无形中就是一个雨棚。我们采取自动玻璃门的形式，门框使用不锈钢材料，门洞开口为倾斜的弧形入口，其实我们在建造模型时还有一点没有考虑全面玻璃门的框架是横平竖直的，这样一来就会和建筑很不协调，消弱了整个建筑的流动的态势！图片来源：自制图3.1 建筑的入口效果图3.2 窗的建造思路和方法在梅溪湖游客中心建筑的建模中，我们初衷是想让整个建筑尽量为一个整体，包括它的动态趋势和流体节奏。如果建筑表面开窗不好就会影响到这一点，会打破建筑体的形体态势线。那么怎样结合内部空间和建筑结构、建筑的整体节奏以及采光等限制条件来开窗，或是找到一种合理的方式和形式来处理它。其实我们开始准备不开窗的，经过大家讨论还是觉得应该丰富一下建筑，使它更具有张力和活力。既不能破坏建筑整体感又能使得内部空间能够采光，我们琢磨肯定不能用单一的形，也不能用大体块。经过多次讨论我们选择利用菱形，把多个大大小小的菱形组织成一块迎合建筑动势的形状，然后附着在建筑外层。图片来源：自制图3.2 开窗的思路以及相关软件的演示 在内部空间需要的采光的位置，我们把菱形镂空，装上透明的玻璃，从而使自然光投射到室内；如果不需要采光则不是菱形镂空直接为实心，作为一种表面的装饰作用且延续建筑的流体节奏感。这样处理开窗的形式就能够平衡好之前我们考虑的因素。图片来源：自制图3.3 菱形窗与建筑态势的关系图片来源：自制图3.4菱形窗的形式与功能的共同作用的体现3.3 坡道的建造思路和方法 在设计中我们往往会忽视特殊人群，所以我们在模型建造时着重考虑了这一点，我们在交通流线处理上就很好的处理这一问题。游客中心为一二层，我们采用平缓坡道连接一二层空间，我们建造的元素是借鉴莫比乌斯环的灵感来处理坡道，本来内部空间的建造形体也是和建筑外部一致的，而且还用到了矛盾空间的概念，是坡道的建造充满了趣味性，这样的建造是的空间丰富，能够普通人群还是特殊人群都能顺利的从一层到达二层看展品的过程中还能体验莫比乌斯环带来的魅力。图片来源：自制图3.5 坡道形的分析和建造效果图4 梅溪湖游客中心建筑的建造方法这次在我们的毕业设计中，梅溪湖游客中心建筑设计我们出发点有两个，第一个是为梅溪湖片区提供一个国际化的、人性化、优服务的游客中心这一功能，第二个则是我们探讨非线性建筑设计。我们、主要运用了Rhino、Grasshopper、T-spline等参数化方面的软件来模拟虚构建筑模型。下面先粗略讲讲我们建筑形体的推敲演变过程。在模型建造的推敲过程中我们用的方法是先确定平面功能布局，然后结合平面和建筑场地的环境等因素来确定建筑的形体，最后返回来深化平面布局。我们首先把建筑大的体块表现出来，讲究大的动感趋势，先不考虑小的细节，把握大体方向流动的、速度的、瞬间的特点。在前期我们也不清楚最后会做成什么样子，心里没什么底。我们大约花了一个月的时间来做整个毕业设计，我们拟定出一份时间计划表，但是后来全然把计划表抛之脑后了，计划赶不上变化。但是我们几乎每天晚上都会交流，一般