_参数化实现_设计的一个建筑实例杭州奥体中心体育游泳馆

杭州奥体中心体育游泳馆(以下简称“体育游泳馆”)位于杭州奥体博览中心内北侧，北临钱塘江，西临七甲河，是一座集合了体育馆、游泳馆、商业设施和停车设施等复杂内容的庞大综合体建筑，总建筑面积近40万平米。建筑形态分为上下两个部分，下部是一个形式低调的大平台，内部包含了以商业设施和地下停车为主的功能空间，平台上部放置了一个形态生动的巨大的非线性曲面，把体育馆、游泳馆两个最主要的功能空间覆盖其中。这一非线性曲面通过长短轴连续变化的一系列剖面椭圆连缀放样而成，曲面内的支撑结构和曲面外表皮分块相互对应，保持了内外一致，分格体系呈菱形网格状分布，使曲面成为巨大的网壳体。由于这一形态从造型到构造用传统手段难以完成设计、优化和输出，因此设计者从方案阶段引入了参数化手段直至施工图设计结束。借助参数化手段，设计者应用了一系列逻辑强烈的数学方式对网壳主体和各子体加以描述并确定其形态，对网壳结构和内外表面进行有效划分和组织，对空间构件进行定位，对围护结构构造和内外节点进行设计和控制，并且从实际加工角度对构件进行了逐次优化。同时，还在建筑内部进行了BIM 设计，使上部网壳围护结构的构造、空间结构、内外幕墙、雨水、采光、通风等系统等与下部功能对应的各系统全部虚拟搭建起来，并进行了三维的校核和调整。

之间最大的区别所在。

1. 通过参数化编程进行造型的区域

2. BIM的区域

DesIgn cycle anD aPPlIcatIon software

设计周期和应用软件

各软件分工和使用阶段如下：

平面工作由Microstation完成。方案时期的基础形态由Rhino生成，3DSMAX进行细节加工；初步设计时期引入GC对造型进行参数化，特殊部位使用Rhino生成，Catia进行综合并输出；施工图阶段由GC转移至Rhino平台，并采用Rhinoscript+Grasshopper实现从总体造型到特殊部位全过程的参数化，Catia进行整合、细化和BIM，并在Catia中实现输出。

图5

参数化设计的具体步骤如下，每一步骤包括简述和所用到参数的列表：

1.平面逻辑和确定

平面逻辑的目的是生成由南北两条基准线组成的双轨，他们代表了两馆连接后南北两侧的平面边界。在后续步骤中将生成一系列剖面椭圆的形状，我们将利用双轨和剖面椭圆对屋面进行一次成型。南侧基准线(BLX)为一条串连两座场馆南边界的大弧线，北侧基准线(BLY)为两条较大的反向弧线和中间四条首尾

6. 表皮单元设计

外幕墙表皮是建筑外墙上微观单元的组合，如何在宏观曲面上对其定位并用

可实际建造的方式实施是一个有趣的挑战。基础曲面和特殊部位的造型工作

之后，下面转入幕墙外表皮的设计和生成。

最初的设计开始于2010年4月，我们的设想是让表皮呈现出生物的鳞片

3）表皮网格选点和编组方法

首先需要从外幕墙中25705个点阵中依次提取出每块单元的四个角点坐标

数据，并重新编组。也就是从外幕墙的数据点转化为每四个点一个的单元。

这个过程实质上是设计一个数据转化方法，在计算机中将一组平板状的数据

流转化成一组数组，每个数组有四个点，数组逐个对应于面板上的单元片，

具体过程不再赘述。

③ 接下来是在单元片上开洞的步骤。开洞设定在单元片的最低点（翘起为0处）一角。首先逐一取每个单元片的周长，计算与最大最小单元周长差值之间的比率，得到一个比率因数。然后设定一个最小开洞的实际数据，接下来通过反比关系，确定每一单元片开洞的实际大小。最后再经过实际建模的步骤，完成在每个单元片上的开洞操作。

以上六大步骤描述了杭州奥体中心体育游泳馆从平面图形逐步发展直至微观

表面单元生成的全过程。在这些参数化步骤之后，后续还将进行构造设计、节点设计和构件优化设计等一系列过程并最终用图纸和列表形式输出。这些后续过程将使设计从电脑中的图像真正进化成可由构件工厂组织生产加工的真实存在的物体。这一过程不在本文的讨论范围内，这里不再赘述。方案设计：胡越工作室

项目总负责人：胡越

数字化设计：RhinoScript——游亚鹏，Grasshopper——杨剑雷，3DSMAX图像输出——马振宇Catia——北京数字营国信息技术有限公司 王星宇 陈文刚 李楚南

图片来源：Catia软件图片来自北京数字营国信息技术有限公司，其余图片均来自胡越工作室

[ UED ]城市·环境·设计061 | 4+5 | 2012 250

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