天津国际邮轮母港客运大厦参数化设计图文精.docx

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天津国际邮轮母港客运大厦项目位于天津港东疆港区——一片新的尚未开发的人工填海区。设计构思是以一种强烈对比的方式,在充满机械化与工业化味道的天津港港区中植入一种自然化的形态,并且与邮轮的浪漫休闲气息相呼应。经密切讨论和缜密分析,项目组决定以涌动的“海浪”与飘逸的“丝绸”作为建筑形式的出发点,用以寓意天津港将成为“新海上
摘要关键词回顾了天津国际邮轮母港客运大厦设计中使用参数化及BIM设计软件的过程,介绍了在传统的CAD设计方式遇到瓶颈后,如何通过运用三维参数化设计软件与BIM平台对复杂项目设计方案进行深化和扩展,同时讨论了这一过程的不足以及有待改进的地方,并对全新的设计方式进行了展望。
CADRHINOBIMREVIT复杂项目设计
天津国际邮轮母港客运大厦参数化设计及BIM应用回顾
ReviewonUtilizationofParametricDesignandBIMinHomePortPassengerBuilding,TianjinInternationalCruise
丝绸之路”的起点。
然而这样的设计理念,要想兴奋地向业主叙述很容易,要想潇洒地画出几根似是而非的线条来表达意象也不是难事,但要在有限的时间内把这一理念准确地落地成为切实的可操作的设计方案及图纸,对我们这些即使参加过“水立方”项目的团队来说依然是一个巨大的挑战。因为这样的理念的实现受限于传统的设计方式与工具

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(比如CAD,如果不利用参数化软件与BIM平台,可能这个项目所有的设计构思都将变为一纸空谈。
1形式的寻找与确定
“海浪”与“丝绸”的形式共同点在于:连绵的起伏、流动的线条、似是而非的平行。仔细观察还会发现,那是一种三维化的起伏,大海波浪或者丝绸褶皱的波峰与波谷不仅在2D,其在3D各方向都会发生摆动与扭曲,形成一种非常不确定的动态形式,充满了对自然力(重力、风力等的表现与回应,也正是这种形式吸引我们去接受挑战,我们相信这样的形式一定能够获得审美价值,也希望设计出的建筑能具有同样的特征。
然而这种非欧氏几何的形式特征让人非常难以捉摸,要想准确捕捉就必须要建立起抽象模型作为之后工作的基础,显然常用的CAD与SKETCHUP是难以办到的。CAD虽然有一定3D功能,但主要还只是一款2D绘图软件,而SKETCHUP的3D功能在处理曲面建模上有局限,当然还有3DMAX,限于其以网格曲面为基础的建模方式,虽然能建出类似的形式,但欠缺准确性,只能用于效果图模型,很难满足后续深化设计和各专业协同配合要求。幸运的是,我们及时了解和引入了参数化设计软件——RHINO(犀牛,其NURBS(非均匀有理B样条曲线Non-UniformRationalB-Splines曲线与曲面

建模正好符合了我们的要求。于是项目组在RHINO中首先建立起与
功能相适应的、大致平行的平面控制线来界定出整个形式的基本趋势,然后再根据垂直方向上的功能需求将这些控制线上升到一定高度,在需要出现形体3D交错与变化的地方对结构线进行调整,同时按照之前总结出的3D起伏特征,建立起不仅在立面上具有起伏效果,在平面上也具有流动性的屋顶脊线的控制线,最后再利用放样的方式得到直纹曲面连接各结构线,从而形成最初的形式模型。之所以选择直纹曲面,是因为直纹曲面那种沿着结构线游走扭转的感觉能非常好地表现与回应结构线所蕴涵的力量,如功能意图、形式意图等,这些与前面所提到的“海浪”与“丝绸”形式上对自然力的表现如出一辙。
2形式的控制
“海浪”与“丝绸”形式具有很强的“动态”性,也就是说最后确定的形式结果是从一系列“动态”演变的过程中瞬间凝固出的一个片段,因此形体模型应该具有“动态”演变能力。同时建筑的功能需求往往也伴随着整个设计过程不断调整,同样也要求形体模型必须具有“动态”演变能力,而这也是产生参数化设计概念的基础——通过参数的改变使模型具有演变能力。RHINO很好地为我们提供了这种可能性,如将直纹曲面与生成直纹曲面的结构控制线条设定为历史关联,再将结构控制线条的控制点打开,通过拉拽移动控制点的位置,即改变控制点的坐标参数,形式便可以发生连

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场地全景模型
管线综合
结构模型
室内
BIM中的结构模型与管线模型
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续变化,当达到预定要求时便可将形式固定下来,这为建筑形式的推敲带来了极大的便利。当然,现在看来这种在RHINO中的纯手工调节是一种低效的做法(被戏称为“人肉参数化”,如果结合GRASSHOPPER参数化设计插件,可以获得更好、更平滑的形式。
3复杂形式的设计深化
形式确定下来以后,如何将这“丝绸”准确地变成施工图纸成为项目组最棘手的挑战。鉴于前期的经验,使用三维技术手段是项目组的共识,但是业主给我们的工期非常有限,幸好得到公司BIM团队的帮助和支持,最后我们运用了三种软件平台,分别是