前言:近年来,随着现代信息技术,加工技术的长足进步,建筑业迎来了前所未有的发展新局面。现代公共建筑特别是文化类建筑已经开始借鉴采用现代装备工业“设计/制造”(CA/CAM)一体化技术,通过数字化3D软件设计及数控加工制造,建造了不少原来不可能实现的复杂异型建筑,甚至对于实现“非线性曲面”外皮造型建筑也不再话下,下面介绍一个此类型建筑的典型案例:“ 长沙梅溪湖国际文化艺术中心”来概括建筑业外皮前沿技术的应用现状。本文主要介绍复杂建筑外皮的基本设计原理,设计方法及如何有效使“非线性曲面”外皮能够成为实物的基本流程和保证各项性能和功能的理念和方法。
“长沙梅溪湖国际文化艺术中心”分别由艺术中心、大剧院和小剧院三栋单体建筑和附属建筑组成。由两家幕墙公司承建,其中我司承建造型最为复杂的“艺术中心”建筑部分。作为扎哈建筑师事物所的最新代表作,由萁创始人“扎哈 哈迪德”亲自进行建筑概念设计。用蛇一般弯曲的曲线勾勒出一朵朵绽放的芙蓉花,蜿蜒迂回。
BIM及集成化设计:由于该项目外皮造型极其复杂,传统的纸质施工蓝图已无法满足实际施工需要。项目实施之初,就确立了无纸化三维模型结合施工方案蓝图,采用全数字化BM系统用以指导从设计、生产、施工、监测和维护的全流程管理原则。将复杂抽象的数据转化为可视化BM模型,为整个项目的实施提供了一个重要的依据和平台。
外皮造型作为建筑设计理念的外在表现,在该项目上扎哈其一贯“飘逸吸睛”的设计风格展露无遗。近年来,借助擅长于流体造型的设计软件(如:Maya、Rhino、CAT A、DP)可以很从容地设计“非线性曲面造型建筑”所必需的蛇形曲线,再通过将曲线连接成面,从而可以实现建筑师所想要的任何造型。以本工程为例,在确立建筑设计理念之后,建筑师们通“maya”软件设计出飘逸的飞天流畅蛇形曲线作为建“ 筑外皮的基本素线。然后采用Rhino” 软件将素线“缝制”起来转化为流畅的异形几何曲面,至此外皮的方案构思工作完成。通过数字化3D软件(CATIA、DP、Rhino等)将方案模型转化为可参数化编辑的施工图模型,不仅可以方便外皮日后参数化修改,还可以作为建筑真他构件（词条“构件”由行业大百科提供）的三维BM模型设计提供基本数据支撑。比如:主体钢结构（词条“钢结构”由行业大百科提供）定位、表皮分格划分、材料加工制作等参数均需根据外皮的数据衍生生成。
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