【BCW】参数化设计在复杂异形空间曲面幕墙中的应用

@Xizi_HE7ZYSJp · 发表于 2017-8-20 12:44:54

随着建筑设计向着复杂性和大跨度的方向发展，建筑外观呈现出不规则的情况越来越多。幕墙作为建筑外观最主要的组成部分，如何实现建筑创意，是幕墙设计师面临的问题。异形建筑对幕墙设计软件也提出了更高的要求，三维空间软件以其强大的建模功能和简单、友好的操作界面深受设计师的欢迎，并在幕墙设计中得到广泛使用。

三维空间建模原理及一般方法1.1建模原理

对于一般工程，建筑设计方只提供三维空间模型表达出表皮和分格线，幕墙设计需要在提供的三维空间模型上建立能表达出各构件相互位置关系且具有厚度的模型。幕墙设计师可以根据提供的分格线确定初

步的幕墙分格，在此基础上进行细部分格和模型处理（图1～3）。

图1深圳湾体育中心三维空间表皮模型

图2 广州亚运城综合馆三维空间表皮模型

图3深圳机场T3航站楼三维空间表皮模型（局部）
1.2建模方法

主要的建模方法即根据节点图中各构件之间的相互位置关系，建立三维空间实体模型。异形幕墙各个单元的尺寸均不相同，但构造的规律相同，可根据已有构造规律，以某一定值为基准，建立模型。下面结合两个实际案例，阐述建模过程。

（1）深圳湾体育中心设计方提供的是以主钢结构中心线为基准的表皮模型，由节点可得知，开洞部分从上到下共分为装饰层、防水层、吊顶层三部分，与主体钢结构中心线的距离（以中心线为原点，沿Y轴向上为正值，向下为负值）分别为800、500、-350mm，基于这一数据，在建模软件中通过偏移、拉伸、修剪等步骤，得到三维空间实体模型（图4，5）。

图4深圳湾体育表皮中心节点图

图5开洞单元三维空间模型

（2）深圳机场T3航站楼设计方提供的是以幕墙工程钢龙骨中心线为基准的表皮模型，由节点可得知，蜂巢部分共分为外层铝板、防水层（包括钢龙骨）、内层铝板三部分，外层铝板与钢龙骨中心线距离为180mm，其余尺寸为变量。基于这一数据，在建模软件中通过偏移、拉伸、切割、修剪等步骤，得到三维空间实体模型（图6，7）。

图6深圳机场表皮节点图

图7蜂巢单元三维空间模型

插件在三维空间建模中的应用一个异形建筑往往由很多个不同但有相似规律的单元组成，每个单元均需独立建模。如果每个独立的单元均由手动建模，将会耗费大量的时间。每个单元的建模规律相似为编写插件程序提供了前提条件，插件程序只需要手动输入建模的控制数据，其余由相同规律组成的相同步骤由插件程序自动完成。

2.1插件程序的编写

插件程序由专业的程序编写人员根据设计意图及各个控制条件之间的相互关系，通过使用大量的DLL文件（动态链接库）源码，程序可以实现模块化，由相对独立的组件组成。因为模块是彼此独立的，并且只在相应的功能被请求时才进行加载，所以可以更为容易地将更新应用于各个模块，而不会影响该程序的其他部分，为局部修改插件提供了便利（图8，9）。

图8 DLL文件

图9某模块的程序

2.2插件程序的加载

由于插件程序采用的是DLL文件独立的模块形式，加载插件时可方便选择不同功能要求的插件程序。具体步骤：工具