前言:近年來,隨著現代信息技術,加工技術的長足進步,建筑業迎來了前所未有的發展新局面。現代公共建筑特別是文化類建筑已經開始借鑒采用現代裝備工業“設計/制造”(CA/CAM)一體化技術,通過數字化3D軟件設計及數控加工制造,建造了不少原來不可能實現的復雜異型建筑,甚至對于實現“非線性曲面”外皮造型建筑也不再話下,下面介紹一個此類型建筑的典型案例:“ 長沙梅溪湖國際文化藝術中心”來概括建筑業外皮前沿技術的應用現狀。本文主要介紹復雜建筑外皮的基本設計原理,設計方法及如何有效使“非線性曲面”外皮能夠成為實物的基本流程和保證各項性能和功能的理念和方法。
“長沙梅溪湖國際文化藝術中心”分別由藝術中心、大劇院和小劇院三棟單體建筑和附屬建筑組成。由兩家幕墻公司承建,其中我司承建造型最為復雜的“藝術中心”建筑部分。作為扎哈建筑師事物所的最新代表作,由萁創始人“扎哈 哈迪德”親自進行建筑概念設計。用蛇一般彎曲的曲線勾勒出一朵朵綻放的芙蓉花,蜿蜒迂回。
BIM及集成化設計:由于該項目外皮造型極其復雜,傳統的紙質施工藍圖已無法滿足實際施工需要。項目實施之初,就確立了無紙化三維模型結合施工方案藍圖,采用全數字化BM系統用以指導從設計、生產、施工、監測和維護的全流程管理原則。將復雜抽象的數據轉化為可視化BM模型,為整個項目的實施提供了一個重要的依據和平臺。
外皮造型作為建筑設計理念的外在表現,在該項目上扎哈其一貫“飄逸吸睛”的設計風格展露無遺。近年來,借助擅長于流體造型的設計軟件(如:Maya、Rhino、CAT A、DP)可以很從容地設計“非線性曲面造型建筑”所必需的蛇形曲線,再通過將曲線連接成面,從而可以實現建筑師所想要的任何造型。以本工程為例,在確立建筑設計理念之后,建筑師們通“maya”軟件設計出飄逸的飛天流暢蛇形曲線作為建“ 筑外皮的基本素線。然后采用Rhino” 軟件將素線“縫制”起來轉化為流暢的異形幾何曲面,至此外皮的方案構思工作完成。通過數字化3D軟件(CATIA、DP、Rhino等)將方案模型轉化為可參數化編輯的施工圖模型,不僅可以方便外皮日后參數化修改,還可以作為建筑真他構件（詞條“構件”由行業大百科提供）的三維BM模型設計提供基本數據支撐。比如:主體鋼結構（詞條“鋼結構”由行業大百科提供）定位、表皮分格劃分、材料加工制作等參數均需根據外皮的數據衍生生成。
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