建筑数字化设计与建造研究

摘要

当代建筑领域，具有复杂性形态的建筑作品不断浮现在世人面前，一些新的名词术语随之涌现:数字化建筑、参数化设计、算法生成、建筑信息模型、数控建造等等。越来越复杂的建筑设计所带来的设计思维的更新与数字技术结下了不解之缘。数字技术改变了传统的建筑表现方法与手段，建筑师对空间与形态的认知更加多元化，表达设计意向的效率及成果与意向的“拟合”都提高到空前水平。随着数字化技术的运用与普及，PC（个人电脑）性能得到增强，设计师自身计算机专业素质日益提高，越来越多的建筑设计团队尝试在设计前期运用数理逻辑及数字化技术，从而更有力地把控相对优越的设计作品并建造实现。建筑师逐步掌握了在数理逻辑、形式探索、虚拟仿真以及对整个设计和建造过程的控制协调方面的新技能。新的生产与建造技术不断实现了虚拟模型的物化存在。数字化建造技术对施工工艺有了更大程度的控制，并保证其精确度，开创了一系列施工新技法。数字化技术的运用是一种改善与拓展建筑设计实践的数字化革命。
　　 本文第二章、第三章对建筑数字化领域的相关概念做了详细说明，阐述了建筑数字化进程中的多元理论。第四章为本文的理论核心部分，主要讲述当前建筑数字化领域的设计与建造方法，详细解析了参数化设计、算法生成设计、模型优化、仿真分析、虚拟建造、互动建筑等数字化设计手段和理念。第五章依照数字化建造技术的发展过程，首先介绍了工业产品制造技术，后以建造手段的先进程度为分类依据，讲述从数控切割到3D打印，从数控加工中心到各类智能机器人的各类建造手段。第六章，借助近几年来的数字化建筑工程实例，阐述数字化建造技术对当代建筑领域产生的空前影响。
　　 现代主义时期，设计师们将所谓的视觉秩序强加于使用者，是一种可悲的现象。近二十年来，数字化技术根本上打破了工业技术对建筑产品的技术约束，消解了对某一种建筑风格（时代主义）的宣扬。我们不应该让人们去适应机器，而是反过来让机器更好的适应设计师与使用者。

目录

声明

摘要

插图索引

第1章 绪论

1．1 研究起源

1．2 研究方法

1．3 研究框架

第2章 建筑的数字化概况

2．1 基本释义

2．2 建筑数字化的哲学基础与理论内涵

2．2．1 数字现象与文化

2．2．2 建筑的经典数字范式——比例与模数

2．2．3 建筑对数字技术的引入

第3章 建筑数字化进程中的多元理论阐述

3．1 当代科学观下复杂性建筑原理

3．2 非线性理论下数字化建筑形态

3．3 参数化主义对数字建筑的阐释

3．4 基于数字化技术的建筑信息模型化(BIM)理念

第4章 建筑数字化设计理论方法

4．1 建筑参数化设计

4．1．1 参数化设计的理论基础

4．1．2 参数化设计方法与途径

4．1．3 参数化设计软件介绍

4．2 建筑算法生成设计

4．2．1 算法释义

4．2．2 建筑设计对经典算法的引入

4．2．3 建筑设计编程语言及软件平台

4．3 建筑设计模型优化

4．3．1 计算机辅助几何设计(CAGD)

4．3．2 建筑模型优化设计

4．4 建筑数字化分析与仿真

4．4．1 建筑结构性能分析

4．4．2 建筑使用性能分析

4．5 虚拟建造(VC)

4．6 互动建筑

第5章 数字化建造技术

5．1 数字化工业产品制造技术发展现状

5．1．1 数字制造解析

5．1．2 数字制造的关键技术与核心技术

5．1．3 数字制造的技术内涵

5．2 建筑数字化建造概况

5．2．1 建筑数字化建造技术阐释

5．2．2 数字化建构与数字化建造

5．3 数字化建造技术与应用

5．3．1 冲压成型

5．3．2 2D数控切割

5．3．3 数控加工中心

5．3．4 快速原型技术——3D打印

5．3．5 逆向工程——激光扫描

第6章 数字化技术在复杂性建筑项目中的综合运用

6．1 “低技”参数化——记日照山海天阳光海岸公共服务设旋项目实践

6．2 “数字”铸就建筑之美——凤凰传媒中心

6．3 随流而动——北京银河SOHO

6．4 超高层建筑的数字化设计与建造——上海中心

总结

参考文献

致谢