Методы параметрического проектирования
Современные методы компьютерного моделирования позволяют архитекторам и инженерам развивать концепции форм высотных зданий с геометрически сложными конструкциями уже на графической стадии их разработки. Новые цифровые технологии становятся неотъемлемой частью современного подхода к проектированию высотных зданий. С их помощью можно не только разработать геометрические формы, но и получить необходимые строительные данные для оценки проектов и создания пространственных моделей.
Чтобы выяснить, как предложенный метод и инструменты могут быть применены к любой комбинации геометрических форм и вертикальных преобразований в рамках четырех групп конфигураций, были сгенерированы и продемонстрированы 304 строительные конструкции. Каждая комбинация имеет четыре разновидности, которые, в свою очередь, представлены четырьмя формами: трансформирующейся, с уступом фасада, витой и криволинейной.
Для детального исследования были отобраны десять форм. Потенциальным формам высотных зданий будет дана детальная оценка в соответствии с критериями архитектурного и структурного проектирования. Цель данной статьи – вызвать интерес к развитию инновационного подхода при проектировании форм высотных зданий, который объединяет архитектуру и цифровые технологии. В статье рассматриваются синтезированные формы и цифровые методы, применение которых в архитектуре может повысить эффективность процесса проектирования высотных зданий, что, несомненно, заинтересует специалистов.
Введение
В данной статье обсуждаются генеративные концепции в разработке форм высотных зданий и инновационный процесс проектирования с использованием цифровых технологий, основанные на методе параметрического проектирования. При проектировании высотных зданий геометрия играет решающую роль при создании форм и структуры здания. В статье рассматриваются возможные геометрические формы и новые идеи вертикального строительства с целью создать пространственную модель с использованием нестандартных концепций.
В исследовании затрагивается вопрос разработки плит перекрытий для каждого отдельно взятого этажа. Метод заключается в постепенном преобразовании плиты перекрытий, лежащей в основании, в плиту перекрытий, замыкающую конструкцию на вершине. Такие процессы, как вращение, изменение масштаба и трансформация – плавное преобразование одного изображения в другое с помощью геометрических операций и цветовой интерполяции, продемонстрированы на множестве образцов.
Архитектурные и структурные критерии определяют конечную форму конструкции. Исследуемые потенциальные геометрические конфигурации и вертикальные трансформации высотных сооружений оцениваются в соответствии с архитектурными и структурными критериями проектирования. Форма высотного здания и его конструкционная система проектируются с учетом определенных архитектурных критериев, а также требований и нужд потребителя.
На стадии планирования учитываются следующие моменты: строительная функция, арендуемые пространства, высота этажа и проектирование каркаса; они представляют собой взаимосвязанные расчетные параметры, которые в целом влияют на форму конструкции. Рассматриваемые геометрические конфигурации могут послужить основой новых концепций в проектировании высотных зданий.
Параметрическое проектирование включает набор переменных величин и их соотношений для определения формы, которую можно модифицировать за счет изменения определенных параметров, позволяющих автоматически установить общую площадь, высоту здания и соотношение геометрических размеров. Для усовершенствования этих методов может быть использован язык программирования AutoLISP программы AutoCAD, благодаря стандартному формату операционной системы и интерфейса, что отличает его от прочих программ CADD.
Пространственные генерируемые формы зданий могут быть представлены в виде трехмерных поверхностей или мешей, что обеспечит наглядность и позволит провести структурный анализ. Для проверки строительных характеристик здания можно разработать таблицу в формате Microsoft Excel. Чтобы сравнить физические свойства различных форм, модели для изучения могут быть изготовлены на лазерном станке. На стадии схемотехнического проектирования с помощью параметрического метода можно быстро создать несколько проектов, которые бы отвечали определенным критериям архитектурного и структурного проектирования.
Архитекторы и инженеры, занимающиеся проектированием геометрически сложных конструкций на графической стадии проектирования, найдут в статье ряд концепций и вариантов форм высотных зданий. Предложенный метод и современные цифровые технологии должны стать неотъемлемой частью проектирования наряду с четкой схемой высотного строительства. Это позволит разработать не только геометрические формы в целом, но также и определенные строительные характеристики с трехмерными моделями. Более того, в статье предлагается более эффективный подход к генерированию инновационных высотных конструкций, в основе которого лежат рациональные идеи.
Полную версию статьи Вы можете скачать здесь
Текст Санг Мин Парк, доктор архитектуры, профессор, архитектор, консультант в области развития высотного строительства при Университете Юнгнам (Южная Корея)