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数字化建筑设计研究

建筑形体的算法生成方法及应用研究


建筑的外部影响及内部要求可以看作一个复杂系统,众多外部及内在因素的综合作用决定设计结果。由此,可以把各种影响因素看成参变量,并在对场地及建筑性能进行研究的基础上,找到联结各个参变量的规则,进而建立参数模型,从而通过计算机算法自动生成建筑形体,且可通过改变参变量的数值,获得多解性及动态性的设计方案。

建筑形体的算法生成方法及应用研究主要包含以下两方面内容:

1.  建筑形体算法生成方法研究,即结合程序编写、软件开发等内容,探讨通过算法描述建筑形体特征、生成建筑形体的可行方法,从而满足不同特点建筑设计问题的要求。研究借鉴面向对象的编程思想,提出了“基于组件”的参数化模型编码方法,即通过定义建筑组件及不同组件间的相互关系来描述建筑形体的生成规则,建立参数化模型,从而实现算法生形。这一方法适用于音乐厅、体育场等复杂度较高的建筑设计问题中,能够通过算法自动生成大量符合设计要求且变化丰富的建筑形体设计方案。

2.  建筑形体算法生成的应用研究,即基于具体设计问题,对建筑形体的算法生成方法进行应用,从而给出符合设计要求并具有一定新颖性的形体设计方案。已进行的研究内容包括茨城快速机场方案设计、北京798艺术区展览馆方案设计等。

         基于组件的参数化模型编码方式的基本原理

                   算法自动生成的音乐厅设计形体

                      建筑形体算法生成的设计应用