1、郑州园博园儿童馆深化设计中“人工”与“智能”的设计实践分析 王冠 中国建筑东北设计研究院深圳分院 摘 要： 随着建筑信息化的发展程度的提高, 建筑从业人员将能运用到越来越高效的专业制图软件。也使建筑呈现出越来越多的可能性。参数化建筑正是在这样的时代条件下蓬勃发展起来的。然而参数化建筑往往都被冠以高精度和非标准化的标签。建筑师也可以突破固有思维, 通过参数控制和利用施工“误差”另辟蹊径, 使标准化的单元模块演绎出独特的参数化建筑之舞。关键词： 参数化设计; 莫比乌斯环; 幕墙设计; 造型设计; 作者简介：王冠 (1986) , 男, 云南昆明人, 建筑师, 主要研究方向为建筑方案设计、参数化设计
2、。收稿日期：2017-08-02Design “artificial“ and “Intelligent“ Design Practice analysis Zhengzhou Childrens Garden Expo Pavilion DeepenWang Guan Abstract： With the development of building informationization, construction practitioners will be able to apply to more and more efficient professional mapping soft
3、ware. But also to make the building showing more and more possibilities. Parametric architecture is in such an era under the conditions of vigorous development. However, parametric buildings are often labeled as high-precision and non-standardized labels. Architects can also break through the inhere
4、nt thinking, through the parameter control and the use of construction “error“ another way, so that the standardization of the unit module interpretation of a unique parametric architectural dance.Keyword： parametric design; Mobius ring; curtain wall design; modeling design; Received： 2017-08-021 项目
5、概况郑州园博园儿童馆位于河南省郑州市世界园艺博览会园区北侧, 展馆建筑面积3 589.04 m, 建筑高度 11.9 m。项目从设计到建成经历 2 年时间, 于 2017 年9 月份对外开放。2 设计构思郑州市园博园以“传承华夏文明、引领绿色发展”为主题, 在平面形式上以传统符号“玉璧”为原型, 形成圆环式的图形平面。在儿童馆的中央营造出一块相对独立的儿童活动场地, 环状空间则作为展厅及附属服务用房。将坡道作为室内展厅与室外园区相连接的主要通道, 流线设计沿用概念设计中莫比乌斯环的空间特点, 使室内外衔接更为流畅, 消解楼梯产生的空间界线感。依附于此空间上的幕墙也增强了儿童馆的莫比乌斯环的空间
6、特征, 即 A, B 面无法清晰界定, 在入口起点处为 A 面 (灰色) 到了出口处即反转为 B 面 (黑色) , 如图 1 所示。立面幕墙如一条绸带一样螺旋缠绕于建筑上, 模糊了室内外的空间变化, 赋予儿童馆以苏州园林的传统意味。通过幕墙与流线处理, 儿童馆最终营造出了独特的“内”“外”空间感受, 充分展现了莫比乌斯环的趣味性。为强调此空间的连续性, 将幕墙的“内”“外”两面“同质化”, 统一设计了里外对称的金属百叶, 并用 24 个渐变色将幕墙分为 24 个区域, 从而达到暗示儿童馆空间变化的作用, 使儿童馆立面充满童趣。3 结构造型及优化儿童馆主体结构为钢结构, 楼板用 V 形的钢柱支撑
7、。为使结构、幕墙融为一个整体, 设计方将钢结构 V 撑与幕墙龙骨斜角度统一, 如图 2 所示。图 1 表面 A, B 面 下载原图图 2 幕墙龙骨与 V 撑对齐 下载原图每个相邻的 V 撑之间都设置相同榀数的幕墙龙骨, 达到建筑造型与结构造型的高度统一, 由于建筑中充满大量三维曲线及龙骨渐变倾斜产生的复杂效果, 使每个 V 撑都有各自的角度, 如图 2 所示。为了达到这一效果, 应先与幕墙公司沟通, 确定一个合理的幕墙单元尺寸范围, 并根据这个尺寸进行幕墙建模, 调整幕墙曲面形态, 控制幕墙龙骨数量, 最终使每个相邻 V 撑之间都相隔 24 榀龙骨, 同时幕墙单元的大小统一为 1 200 mm
8、600 mm (100 mm) 的单元幕墙尺寸。结构 V 撑与相应的幕墙龙骨对齐, 最后得到一个符合建筑与结构两个专业要求的 V 撑布置方式。由于完全运用 GH建模, 节省了大量由于幕墙修改后造成的结构 V 撑的移动和相应龙骨曲线变化的修改时间和检查时间。这种联动调整的建模机制, 使建筑与结构配合更为密切、高效, 最终也获得了令人满意的建筑效果。4 幕墙设计及优化幕墙的设计和优化充分体现了参数化设计方法在设计推敲及设计深化中的优势, 通过编程化的建模方式, 可让设计师尝试多种幕墙曲面形态, 同时逐步深化设计, 并根据最终效果调节最初的造型曲线, 以满足设计师想达到的整体效果。传统的建模方式对于
9、修改频繁, 大批量, 非标准化的构建更加显得力不从心, 相反, 参数化建模只要编写好建模流程, 即可跳过上述过程, 通过改变某个参数直接产生成果。这种牵一发而动全身建模方式, 达到四两拨千斤的效果, 极大地提高了设计师的工作效率。在幕墙单元的细分上, 以 1 200 mm600 mm 的单元为标准, 根据实际情况将幕墙单元概括为几种类型, 使标准单元的尺寸大小控制在 1 200 mm500 mm1 200 mm700 mm 的尺寸区间内, 符合幕墙厂家的生产要求。通过程序运算区分出幕墙单元的分布图, 以提供幕墙深化人员参考, 增强建筑师对外立面的控制权和主动权, 避免立面方案出现颠覆性的修改。
10、在数据模型的支持下, 儿童馆外立面逐渐倾斜变化的百叶效果最终得以保留, 如图 3, 4 所示。图 3 幕墙安装过程 下载原图图 4 幕墙施工现场庭院内 下载原图由于儿童馆幕墙曲面的几何特性, 造成每一榀龙骨都无法平行排列, 在设计深化过程中与幕墙厂家讨论出一种最为可行的实现方法, 即调整幕墙百叶的倾斜变化, 使龙骨的倾斜程度与幕墙安装所允许的“误差”范围相吻合, 使标准化的幕墙单元可以安装在这种不平行的龙骨之间, 儿童馆的立面效果也得到充分还原, 最终效果也得到有效保证。通过设计而得到的“误差”, 并不会影响建筑的使用和维护, 这种取巧的构造方法也是本项目的造型得以实现的一个重要原因。5 结束
11、语从 2015 年 11 月介入儿童馆的设计深化、修改, 到 2016 年 6 施工图设计完成, 再到 2017 年 6 月建成、竣工, 经历了两年时间, 设计方负责的园博园主场馆及儿童馆受到业主的认可和赞赏。随着 2011 年 9 月份郑州世界园艺博览会的开放, 本项目也将踏入新的阶段, 接受人民群众的检验。这让工作人员在欣喜之余, 也不断反思建造的过程。快速的设计和施工是中国城市化发展历程中一个重要的特色, 建筑师只能努力思考如何去适应现状。计算机的发展让我们了解到人脑的局限性, 在面对“大批量”“重复计算”的工作时显得力不从心。然而人脑的优势在于总结发展规律和推测变化趋势。软件工具则使设
12、计师留出更多的精力放在“创意”上, 这种“人工”与“智能”结合的方式将逐步淘汰重复、低效的工作模式, 符合目前技术飞速发展的趋势。参考文献1赵斌.信息化技术在上海中心大厦项目建设管理中的应用J.建筑技术, 2015, 46 (2) :138143. 2杨洋.浅议博物馆儿童空间设计以德国博物馆为例J.西安建筑科技大学学报 (社会科学版) , 2011, 30 (1) :5559. 3李晓龙.建筑幕墙设计项目风险识别与评价研究D.杭州:浙江理工大学, 2016. 4许学.浅析幕墙设计中存在的问题及对策J.中国新技术新产品, 2015 (13) :132133. 5唐勇.建筑幕墙设计中存在的问题及对策J.中国新技术新产品, 2014 (2) :4344. 6胡亮.建筑门窗幕墙设计中的绿色节能技术J.价值工程, 2013, 32 (20) :142143. 7李其玉, 路斌, 白恒宏, 等.高层建筑幕墙工程中节能技术的应用J.建筑技术, 2013, 44 (1) :5661.
