建筑几何意识:ZHACODE数字设计与建造的研究探索

计算与设计研究组(以下简称ZHACODE)成立于2007年,是扎哈·哈迪德建筑事务所的核心先锋研究团队,本文简要梳理了ZHACODE研究组的研究谱系和设计基因,ZHACODE设计研究的特点是在尊重建筑性能、行为感知、材料特性、建造技术的基础上,通过极高的数学几何研究进行整合。他们主要通过几何和数学进行建筑实验,以寻求物理的、经济的和可行的建筑问题解决方案,并解释了建筑几何的三个重点:计算机辅助几何设计、几何通用语言以及累积与协同设计。通过具有代表性的实验与实际项目举例说明为什么需要有结构和建造意识的建筑几何。在最后还简短地介绍了近期ZHACODE在元宇宙的最新探索。可以说在建筑领域中,这支先锋团队担任着理论研究、技术探索,以及教育者的角色。正是这种不断探索的实验精神,使得他们一直处于行业和学术界的最前沿。

区域中心的建筑几何诠释 评析普雷斯顿·斯科特·科恩的南京大学仙林校区学生活动中心设计

普雷斯顿·斯科特·科恩设计的南京大学仙林校区学生活动中心,通过建筑几何对具有向心性和终极性特征的校区核心建筑进行了诠释:内含作用力因果关系的几何体系表达了一种介于随意性和象征性之间的向心控制性;基于该体系的形态拉伸演变和丰富了建筑的时空体验,并以时间过程性重新定义终极性。设计对当地建造技术与经济现状的充分结合使这种诠释更具本土性。

非线性逻辑下建筑几何学的超越——以塞西尔·巴尔蒙德的非线性几何构形为例

非线性几何学作为一种设计规则及逻辑关系,不仅利于参数化调控,而且其中生成的构形策略更具结构及建造可能性。本文从点、线、面以及空间的多层次几何维度上结合案例来研究塞西尔·巴尔蒙德的非线性几何构形策略,阐述最前沿的设计思想及建造实践。

离散几何在建筑计算性设计中的应用:一个框架性描述

离散几何是研究各类几何对象,如点、直线、圆、多边形、多面体的组合性质和排布规律的几何学门类,包含镶嵌、关联、离散微分和拓扑组合等多种分支。离散几何在建筑设计尤其是计算性设计方面有重要的应用价值。本文初步梳理离散几何的相关概念,探讨应用范畴和应用潜力,尝试构建一般性的认知和应用体系,以充实当代建筑几何学的理论内涵。

数字建筑参数化设计中的几何学理论与方法

数字建筑一般指采用数字信息技术进行设计、建造及运维的建筑。复杂形体建筑参数化设计须建立完备的几何控制系统。几何学是参数化设计中重要的基础理论,采用流形几何语言和方法可以便捷地表达与分析弯曲的三维几何形体。曲面上曲线的“平行”、“等距”概念为我们对几何形体进行参数化设计提供了几何直观与逻辑基础。重点介绍曲面间外在等距概念和曲面上曲线间的测地等距、Levi-Civita平行等内蕴几何概念,阐述了参数化设计中的几何理论和方法。对2022年杭州亚运会乒乓球比赛场馆及场馆非线性外围护系统、屋盖系统在参数化设计中采用的几何方法进行了介绍。

基于几何学的数字化建筑设计策略研究

随着建筑数字技术迅猛发展,一种关注于设计建造的基于几何学的数字化建筑设计方法正逐渐成形,它将帮助我们面对复杂建筑形体的生成、分析与实质建造的全过程。介绍"建筑几何学"这一新研究领域,讨论其内涵及发展起源等基本问题,并通过面向形体生成和面向建造两个方面的实例分析,归纳建筑几何学的基本研究内容和方法策略,揭示几何学的当代建筑学意义,以此为数字化建筑设计提供更为清晰的视角和切入点。

PBL教学法在“建筑画法几何”课程中的应用分析

文章从PBL教学法的概念及特点出发,分析了PBL教学法在建筑画法几何课程中应用的优势,进而结合教学实践提出PBL教学法在建筑画法几何课程中的应用方案。文章最后对PBL教学法的课堂应用效果进行总结。

基于形状先验的建筑物几何参数提取方法

基于单幅高分辨率遥感图像的建筑物几何参数提取结果的准确性,容易受图像背景、图像噪声以及灰度分布相似性的干扰,形成错误的提取结果。针对这一问题,该文提出一种新的基于形状先验的变分水平集提取方法,该方法同时使用图像边缘信息、区域灰度信息以及包含屋顶和侧立面的形状先验信息,实现单幅遥感图像中建筑物的几何参数的提取。实验结果表明,该方法能够更加准确地提取建筑物,最后得到的几何参数比较接近真值,并且由于更加充分地使用了全局形状信息该方法能更好地抵制侧立面的干扰,具有很强的鲁棒性。

复杂几何建筑体平面施工测量技术研究

为了使复杂几何建筑体平面施工测量放线达到既省工、省时,又能精确地进行测量放线,有效地控制测量精度的目的。本文通过对复杂几何建筑体平面施工测量放线的特点进行分析、研究,提出了复杂几何建筑体平面的测量放线的原则和技术要点,并通过实例介绍了利用数学知识进行复杂几何建筑体平面施工测量数据计算和曲线图形组合成复杂平面图形的现场测量放线方法。

非规则几何体建筑设计的思索——2010上海世博会俄联邦国家馆案例分析

文章简要介绍了2010上海世博会俄联邦国家馆设计工作中如何解决塔楼制图定位问题的过程,并由此提出关于非规则几何体建筑设计与施工的诸多思索。

小议复杂几何建筑体平面施工测量方法

随着我国经济的发展,建设业的迅猛发展,对建筑体平面施工测量技术也越来越高,笔者结合多年工作经验,本文通过研究,对复杂几何建筑平面的测量放线技术方法,并通过实例介绍了利用数学知识进行复杂几何建筑体平面施工测量数据计算和曲线组合成复杂平面图形的现场测量放线方法。

海边建筑物三维几何形状稳定性分析

海边建筑物最佳三维几何形状成为一个热议话题,我们利用两个模型来解决最佳三维几何形状的问题,第一,利用三维立体几何物理稳定性预选六种立体结构,通过微元思想简化结构,SolidWorks制作立体图,建立建筑物雏形模型;第二,引入度、平均度的概念,将微元思想与雪崩模型结合,分析雨水冲击下的稳定性,用平均度来衡量稳定性;最终在六种结构中寻找到最稳定结构。

浅析建筑设计中的几何学

几何学影响着建筑设计的方法;也影响着建筑设计的成果;试分析建筑表现方法与建筑思考活动的互动与变迁;指出当代计算机技术的成熟必将引来建筑历史上崭新的风格;同时阐述建筑的几何特征与几何建筑观等问题。

探索建筑的自主性建构

从建筑学教学研究与实践入手,清晰呈现了对建筑本体、设计方法、设计工具和工作方式的探索,自主性建构提出了建筑的在地性、文化性和实施性,以及与数字建构、建筑几何和性能美学等设计方法进行的结合,它反映了对设计方法的批判性思考。这种思考不但给予了实践的动力,更是对未来建筑学更好融入社会生产体系的探索。

建筑设计中的复杂曲面建构与优化策略研究

随着数字技术的快速发展,复杂曲面形态已越来越多地应用于建筑设计中,数字化的生产方式与生产工具也在不断更新与升级,曲面的建构与优化过程对于复杂曲面建筑的实际建造效果有着举足轻重的意义,已成为建筑设计实践过程研究的重要方向。针对这一问题,本文首先归纳并论述复杂曲面建筑的发展历程,进而对建筑设计中复杂曲面的建构逻辑和方法进行研究和阐释,以此作为曲面优化设计的理论基础和依据,最后通过对实际案例的分析归纳,从曲面几何形态、结构形态、环境性能等方面提出深化设计阶段相应的曲面优化策略。

建筑物上侧击雷电的三维数值模拟

基于三维近地面闪电先导发展随机模式,通过改变先导初始电位和建筑物几何特性,分析各种情况下的侧击雷电发生概率,探讨侧击雷电产生原因及影响因素。结果发现:建筑物尖端电场畸变值是影响侧击雷电产生的重要参量,当下行先导靠近建筑物且传播位置低于建筑物的高度时,建筑侧面电场畸变值达到触发阈值,侧击雷电易产生;下行先导的初始电位以及建筑物几何特性(高度和宽度)是影响侧击雷电发生概率的重要因素,当下行先导初始电位在-9^-3 MV范围内,侧击雷电发生概率呈先增加后降低的趋势,当初始电位为-4.5 MV时,侧击雷电的发生概率达到峰值;当建筑物高度在50~150 m范围内,侧击雷电发生概率随着高度增加呈先增加后减少的趋势;当建筑物高度为100 m时,侧击雷电发生概率达到峰值;当建筑物宽度在30~70 m范围内,侧击雷电发生概率随建筑物宽度呈递减趋势;当建筑物宽度为30 m时,侧击雷电的发生概率达到峰值。

非对称建筑外形对周围风环境影响的数值模拟

目的分析非对称外形建筑周围风环境的风场分布及非对称建筑外形对周围风场分布的影响.方法以计算流体力学理论为基础,采用有限容积法对非对称几何体建筑风环境进行了数值模拟,并与宽度和高度相同的对称外形建筑周围风环境进行了比较分析.结果得到了非对称几何体建筑周围速度场、压力场、迹线图的分布,说明建筑的几何外形对其周围风场影响非常大,非对称几何体建筑与相对应的对称几何体建筑周围风场有很大不同.结论该建筑迎风面静压与建筑物后侧的负压相互间存在较大压差,有利于自然通风;hz=1.5(人行高度)风速低于5 m/s,满足舒适性标准.建筑背面存在的负压和大的涡旋不利于污染物的排放.

当代建筑中可展曲面造型的研究与应用

2005年前后,大量非线性建筑项目引发了一系列建造难题,包括对复杂曲面的优化细分、近似拟合等,这需要一定的几何学知识,于是建筑几何学应运而生,曲面研究则是其中一个重要的部分。文章主要讨论的对象是曲面中的一种特殊直纹面——可展曲面。简单说来,可展曲面就是可以在不被撕裂变形的情况下展开成平面的一种特殊曲面,在实际建造与生产中有其独特的优势。文章将对建筑中可展曲面的特性和应用实例进行讨论,并列举当前建筑师、工程师在造型生成阶段主要使用的两种可展曲面交互建模方法。

隐形建筑物

隐形建筑物英国第一座雷达无法发现的隐形建筑物屹立在伦敦的希思罗机场。这座由英国航空公司拥有的建筑物即闻名的“罗盘中心”，是利用原为军用飞机反射敌方雷达波而开发的技术建造的。它是由建筑师格里姆肖所设计。民航管理局担心坐落在机场跑道附近的建筑物产生的回波...

山地建筑设计理念与应用——以深圳广播电视卫星地球站会议中心项目为例

本文着重介绍了深圳广播电视卫星地球站会议中心项目的方案设计,以此论述山地建筑的设计理念和应用。