_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

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参数化设计案例

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参数化设计案例【篇一:参数化设计案例】文/游亚鹏(北京市建筑设计研究院胡越工作室高级建筑师)杨剑雷(北京市建筑设计研究院胡越工作室建筑师)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。

术语表达在描述体育游泳馆的设计过程之前,为了标明这个实例在参数化地图上所处的位置和对参数化应用所起的作用,这里首先对参数化、bim 、非线性等名称作出适当的解释,同时对参数化的应用方向做出分类。

作为日渐成熟的新兴设计手段,参数化设计和bim 成为了当前建筑设计领域经常提及的词汇。

随着用传统投影法制图手段难以描述的空间造型的建筑实例开始在世界各地涌现,参数化一词已有滥觞的趋势,建筑师们通常把一切非传统的空间曲面造型建筑统称为参数化建筑,似乎参数化就是曲线的建筑,这产生了一些混淆,实际上参数化、bim 和非线性曲面造型是目前数字化设计世界中各自不同的概念,它们虽然有相互渗透的成分,但在描述范畴、应用目的和描述对象方面却不尽相同。

案例_北京市建筑设计研究院_市场版_final

案例_北京市建筑设计研究院_市场版_final
“在项目之初,我们就利用BIM技术把场地周边 的单体信息和场地信息全部提取,并建立一个完 整的周边城市区域模型。之后依据核心区规划 设计条件,快速重建CBD核心区的各单体体量模 型,并将两者整合于一体,形成了核心区整个城
市区域的整合模型。并利用该模型进行了三维视 觉分析,核心区风环境模拟等多项工作”
软件和分析模拟软件,在Autodesk Revit平台上实 现整合。而杭州奥体中心体育游泳馆项目应用参 数化设计的方法,通过编程和计算,将非线性的 建筑形体按一定的逻辑实现。而北京市装配式公 租房实验楼建筑项目则探索了应用BIM实现建筑 信息化产业化的模式”
具体问题具体分析,北京院的三个项目也充分证 明了,无论是“个性化定制”的高端建筑还是 “量产”的量大面广的常规建筑,在BIM里面, 都能找到应用的价值 。
具体而言,BIM技术深入到中国“尊”建筑项目 整个设计的阶段和流程之中。
规划研究阶段
北京市建筑设计研究院有限公司BIM研究室总工 程师陈宜说,“中国‘尊’建筑项目是超高、大 型建筑项目,作为全球第一栋在八度抗震区建设 的500米以上的超高层建筑,其严苛的技术难度 充分体现了国内设计团队的先进技术水平。项目 引入了全球顶级专业设计团队一同参与设计任 务,此外,还聘请了国际一流的幕墙、照明、交 通、景观等相关专业设计顾问公司,共同保证本 项目的高端品质。
不仅如此,在建立BIM模型过程中,采用全程参 数化方法,是该项目的一大突破。用这一设计方 法,将造型建立在全数学逻辑上,不仅可自动生 成造型,还可调整参数,对造型和各部件进行修 改,实现对造型的自如推敲。总结而言,数学领 域在建筑上应用的前景广阔,利用参数化平台, 未来设计中更可能引入更多其他科学领域的理论 模型,这将大大拓宽建筑设计的方法,并将推动 新的建筑评价和审美体系的建立。同时,建筑师 需要在传统图形思考的同时,学习适应数学和逻 辑的思考方法。

杭州奥体中心体育游泳馆的空调系统设计

杭州奥体中心体育游泳馆的空调系统设计

K e r s:a rc n ii nng;g mn sum ; c o ig la y wo d i o d to i y ai o l o d;s a ig rn n k t i k n
开发 、 江 发 展 的 战 略 目标 , 成 以体 育 、 览 功 跨 形 博
1 工 程 概 况
L n a g iWe fn ,
Xu S u u , Yo j n h h i uu
( c o lo vrn n n eg gn eig,BUCEA,B in 0 0 4) S h o fEn io me ta d En ryEn i ern ej g 1 0 4 i
Ab ta t s r c :Th n q e s o t e ue n ct o sr to a e b c m et a d a k b id n s Du ot e u i u p rsv n s i iy c n tucin h v e o hel n m r u l i g . e t he patc lrt fisa c ie t r lsr t r ri u a i o t r h tc u a tucu e,p ro aie h r ce it h ul e c n i e e n a c t cu e y e s n lz d c a a t rsi s o d b o sd r d i r hi t r c e d sg e in. Be a s ft i u h p s f mo en g m n su b l i g i g e tc t s t e r c n iin n c u e o he un q e s a e o d r y a i m ui n n r a i e , h i o d to i g d i

杭州奥体博览城主体育场设计——参数化设计方法在体育建筑中的应用

杭州奥体博览城主体育场设计——参数化设计方法在体育建筑中的应用

撰文 籍成科 郑倬华 CCDI中建国际设计参数化设计工具与方法的日趋成熟为建筑师提供了一种可能性:既可以在设计上充分发挥想象力,同时又不必担心与各领域工程师的信息交换及图纸的精确表达。

由于形体与结构的复杂性,体育建筑设计成为参数化设计应用的一个典型领域。

随着设计手段、施工技术、材料技术的不断进步,近年来国内体育建筑的形体与幕墙设计更加自由、结构构成更加复杂,杭州奥体博览城主体育场就是参数化设计应用方面的典型案例。

杭州奥体博览城主体育场是CCDI与NBBJ合作完成的一座大型体育场馆,位于杭州奥体博览城的中心位置,隔钱塘江与杭州新的市民中心相望(图1、2)。

体育场建筑面积22万m 2,建筑高度60m,设有8万个座席。

体育场以“荷”为设计概念,有别于江对岸大剧院与会议中心构成的“日月同辉”的稳重,体育场追寻的是一种轻盈的律动感;通过编织的概念,将原本生硬的结构骨架转化为呼应场地曲线的柔美形态,再以一种秩序将这些体态轻盈的结构系统编织起来,最终形成了体育场的主体造型,使人群行走在其中时,能够享受到一种既震撼又轻盈的空间体验。

2008年该方案从数家国内外知名设计单位的竞标中脱颖而出,被确定为实施方案,欣喜之余也给设计团队带来前所未有的压力与挑战:罩棚形体与结构构成复杂、功能复杂、设计周期紧张。

为能高效、高质量地完成设计工作,设计团队尝试采用了参数化设计方法,并将其应用到从概念设计到施工图设计的全过程(图3)。

摘 要关键词以杭州奥体博览中心主体育场为例,介绍参数化设计方法与BIM协同设计在体育建筑设计中的应用。

参数化 BIM协同设计 体育建筑图1 区域总图图2 鸟瞰图杭州奥体博览城主体育场设计——参数化设计方法在体育建筑中的应用Utilization of Parametric Design in the Main Stadium of Hangzhou Olympic and International EXPO Centre1 罩棚及钢结构设计1.1 形体生成整个罩棚的形体和结构使用Grasshopper编写的脚本来生成(图4)。

做中国最好的建筑——记北京市建筑设计研究院总建筑师、全国设计大师胡越

做中国最好的建筑——记北京市建筑设计研究院总建筑师、全国设计大师胡越

做中国最好的建筑——记北京市建筑设计研究院总建筑师、全国设计大师胡越佚名【期刊名称】《建筑设计管理》【年(卷),期】2012(000)010【总页数】3页(P3-5)【正文语种】中文做中国最好的建筑,做让人感觉舒适的建筑,就是胡越追求的目标。

“这可能是永远也达不到的一个东西,但却是我一生追求的东西”,他说。

胡越胡越,毕业于北京建筑工程学院建筑系,2011年获清华大学建筑学院工学博士学位。

曾任北京市建筑设计研究院建筑师、二所主任工程师、院副总建筑师,现为北京市建筑设计研究院总建筑师、教授级高级建筑师、国家一级注册建筑师,胡越工作室主任;兼任中国建筑学会理事,中国建筑学会建筑师分会理事,中国建筑学会体育建筑分会理事,建筑师分会理论与创作委员会委员,北京土木学会理事,《世界建筑》、《建筑创作》杂志编委,中央美术学院建筑学院教授。

2003年被评为北京市有突出贡献的科学技术管理专家,享受国务院特殊津贴、2005年入选新世纪百千万人才工程市级人才、2006获中国设计业十大杰出青年称号,并被评为全国工程勘察设计大师。

1986年,胡越同志大学刚毕业即参加了亚运会国家奥林匹克体育中心的设计工作,在该项目的整体设计工作中,胡越提出的体育馆、游泳馆双层屋面方案解决了原方案大屋面呆板、单调的弱点,使得新设计的屋顶既具有传统大屋面的神韵,同时又富有时代感,双层屋面方案对体育中心的设计成功起到了很大的作用。

随后,胡越又在项目总设计师马国馨的带领下在国内首先设计了带坡道的楼梯,使残疾人上下楼梯方便顺畅。

1991年胡越作为方案创作人、工程主持人设计了摩洛哥国家体育中心游泳馆。

该项目在设计时采用了当时国内非常先进的CAD三维技术,获得了第二届建筑师杯全国中青年建筑师优秀建筑设计奖。

1996年胡越主持设计北京国际金融大厦,提出了具有中国传统图案的铝合金窗式幕墙和点式连接钻石型玻璃锥顶技术,这在当时具有独创性,达到了国际先进水平,工程在城市设计、建筑设计、工程技术等多方面做出了突出的成绩,竣工后获得了社会效益和经济效益的双赢,一举囊括了詹天佑土木工程大奖、国家优秀设计金奖、建设部优秀设计一等奖和九十年代北京十大建筑等建筑工程设计领域的全部奖项。

如何做国家游泳中心建筑方案设计

如何做国家游泳中心建筑方案设计

国家游泳中心建筑方案设计
设计国家游泳中心的建筑方案要充分考虑到场馆功能的需求,保证各个功能区域的独立性
和协调性。

首先,游泳馆是国家游泳中心的核心,其设计要符合国际标准,保证运动员训
练和比赛的需求。

游泳馆应设置主赛池、训练池、观众席、裁判席等功能区域,同时考虑
到座椅的舒适性和观赛视野的良好性。

另外,跳水馆、水球馆、艺术游泳馆等功能区域也
要分别设计,以满足不同水上运动项目的需求。

其次,国家游泳中心的建筑方案还需要考虑到运动员和观众的舒适性和安全性。

在设计过
程中,要充分考虑到空气循环、温度控制、照明、消防等设施的设置,保证场馆内部环境
的质量。

此外,还要考虑到人员流动和安全疏散的问题,确保在比赛和训练时能够有效地
管理人员流程。

此外,国家游泳中心的建筑方案还要考虑到节能环保和可持续发展的问题。

在设计过程中,应该运用节能材料和技术,最大限度地减少能源消耗。

同时,还要考虑到场馆的运营和维
护成本,提高其自我运行和维护的能力。

在设计国家游泳中心的外观时,还要考虑到景观效果和城市形象的需求。

建筑外观要与周
围环境和城市风貌协调一致,体现国家形象和文化内涵。

同时,还可以借助景观设计和艺
术装饰,增强建筑的美感和文化张力。

总的来说,国家游泳中心的建筑方案设计需要兼顾功能性、实用性、美观性、舒适性、安
全性、节能性和可持续性等多方面因素。

只有在综合考虑各种需求的基础上进行设计,才
能确保国家游泳中心建筑方案的成功实现,为国家体育事业的发展和形象的提升做出积极
的贡献。

奥体游泳馆施工组织设计方案

奥体游泳馆施工组织设计方案

施工组织设计要点1、施工总工期控制工程总工期575天2003年1月1日——2004年7月28日,其中:土建主体封顶日期: 2003年6月31日钢结构幕墙封顶日期:2003年11月31日2、工程质量符合《建筑工程施工质量验收统一标准》,争创“鲁班奖”贯彻实施GB/T19001-2000 idtISO9001:2000标准。

3、采用新材料、新工艺、新技术3.1.采用深基坑支护技术:A 钻孔灌注支护桩应用技术;B SMW搅拌桩止水围幕应用技术;C 予应力钢结构水平支撑应用技术;3.2.采用高效高性能混凝土技术:A 高强微膨胀混凝土应用技术;B 预拌泵送混凝土应用技术;C 抗裂防渗混凝土外加剂JM-Ⅲ应用技术;D 抗裂防渗混凝土外加剂聚丙烯纤维应用技术;3.3.采用高效高强钢筋应用技术:A HRB400热轧Ⅲ级钢筋应用技术;3.4.采用钢筋连接应用技术:A 滚扎直螺纹钢筋连接应用技术;B 电渣压力焊粗钢筋连接应用技术;C 闪光对焊钢筋连接应用技术;3.5.新型模板和脚手架应用技术:A 采用十一层木夹板配置大模板应用技术;3.6.建筑节能、新型墙体和新型建材应用技术:A 加气混凝土砌块应用技术;B 蒸压轻质加气混凝土(ALC)板应用技术;C 舒布洛克吸音隔声砌块应用技术;D 挤塑保温板应用技术;E 泳池专用瓷砖及粘结剂应用技术;F 声学设计吸音墙面应用技术;G 新型墙面、瓷砖粘结材料应用技术;H 高效先进的供热、制冷系统应用技术;3.7.采用新型建筑防水和塑料管应用技术:A SBS改性沥青防水卷材应用技术;B 聚合物水泥基防水涂膜应用技术;C 高分子防水涂膜应用技术;D U-PVC及PPR塑料管应用技术;3.8.采用予应力应用技术:A 予应力钢筋混凝土结构应用技术;B 予应力钢结构应用技术;3.9.采用钢结构与幕墙应用技术:A 钢结构拱架结构设计与吊装工艺应用技术;B高强度螺栓连接与焊接应用技术;C钢结构网架结构应用技术;D玻璃幕墙、铝板幕墙及石材幕墙应用技术;D铝镁锰复合金属板应用技术;3.10.企业的计算机应用和管理技术:A 大体积混凝土计算机测温应用技术;B 计算机内业技术管理应用技术;C 施工现场管理计算机监控应用技术;D CAD软件应用技术;E 工程进度、成本、预算管理应用技术;F 机械设备管理应用技术;G 模板与脚手架的CAD设计应用技术;本工程应成为“十项新技术推广应用示范工程”4、十大科研项目4.1.结构体系研究;4.2.抗震减震研究;4.3.予应力研究;4.4.软土地基研究;4.5.吊装工艺研究;4.6.材料研究;4.7.智能化研究;4.8.体育工艺研究;4.9.室外景观设计研究;4.10.项目管理研究。

奥体中心主体育馆、游泳馆、综合训练馆PPP项目成功案例分析

奥体中心主体育馆、游泳馆、综合训练馆PPP项目成功案例分析

PPP项目成功案例择抄奥体中心主体育馆、游泳馆、综合训练馆PPP项目案例近日,各地PPP项目退库的消息层出不穷,“真做PPP、做真的PPP”的呼声随之而起。

在这里,我们对国家示范项目——杭州奥体中心主体育馆、游泳馆、综合训练馆PPP项目(下称“杭州奥体项目”)进行一次简单的回顾,希望于此有所启发。

一、项目介绍为举办2022年第19届亚洲运动会,杭州市萧山区政府于2017年发起并完成了杭州奥体项目。

该项目位于杭州市萧山区钱江世纪城,静态总投资约45.88亿,建设内容包括主体育馆(18000座)、游泳馆(6000座)以及综合训练馆(含五大中心),总建筑面积约58万平方米,即是杭州2022年第19届亚运会的主场馆、也是奥体博览城的核心建筑群以及杭州市的新地标。

杭州奥体项目于2017年6月份启动咨询机构招标,9月份启动社会资本方招标,10月政府和社会资本方顺利签约。

虽然工作周期较紧,但是成果显著,获得各方一致赞誉。

首先,招标结果符合亚运会工期的时间要求。

其次,前期工作扎实,两评一案不走过场,为招标工作的顺利进行奠定了坚实的基础。

最后,也因为招标文件专业、严谨,招标程序公平、公正,吸引了国内顶级的体育运营商几乎全部参与投标、亦有多家央企和民企参与角逐,,最终为政府节约超过30亿元的财政支出。

二、项目难点1、场馆类项目盈利难。

本项目属于大型体育场馆类项目,除为亚运会赛事使用之外,还承担一定的全民健身需求,而国内目前现存的大型体育场馆,绝大多数都面临运营亏损、设施老化、管理落后等问题,能够实现盈利的项目可谓凤毛麟角。

如何解决大型体育场馆的收益问题,同时又能够让大型体育场馆服务于大众,是本项目需要解决的最大难题。

2、业主要求节约政府支出,同时看重运营效果。

本项目实施机构(杭州市萧山钱江世纪城管委会)在和咨询团队沟通项目边界条件和方案时,强调希望本项目能够尽量降低政府方的财政负担,引入具有丰富经验的运营方,在亚运赛事结束后,通过提升项目自身运营,实现政府尽量少补或者不补的效果。

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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
[ UED COLUMN ]专栏/BIM BIM
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