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发布于:2019-07-16

中国古典建筑源远流长,具有悠久的历史和光辉的成就,是相对于西方古建筑的砖石体系而言,是一个独立的建筑体系。近年来随着国家大力提倡发展文化、创意、旅游产业,兴建旅游区,城市历史风貌保护区,大量涌现出需要利用现代科技,进行中国古典建筑设计或者保护更新的项目。

腿腿教学网-BIM如何与古建筑对话 

另一方面,纵观中国古建史得知,我们国家的传统建筑天然得具备构件化、模数化的特质,似乎能与缘起于信息技术的BIM在参数化等很多理念方面上不谋而合,成为天然的盟友。那么当古建遇上BIM又会产生什么样的效果呢? 

项目名称 :柳州窑埠古镇观光阁建筑

面积 :地上建筑面积4580㎡

建筑高度 : 33m

建设地址 :广西柳州市蟠龙路西侧

主创建筑师:陆永乐 -浙江同仁建筑设计有限公司副总建筑师

设计师及合作团队:

潘丛芳、徐梦石、廖世国 (中国美院设计院)

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柳州窑埠古镇观光阁

古建项目中的BIM应用 

浙江同仁建筑设计公司一直秉承“固求高下之分,亦求你我之别” 的工作理念。在古建筑的设计上,率先将BIM技术融入其中,为建筑信息化方向的探索提供了有效的解决方案。中国是世界文明古国之一。中国建筑文化历史形成独特,建筑物造型优美,结构严谨,宏伟中不失细腻,庄严中不失优雅。《营造法式》是代表中国古代建设科学与艺术巅峰状态的典籍,记载着宋代建筑的制度、做法、用工、图样等珍贵資料,对研究中国建筑、理解其理念和精神有着深远的意义。柳州观光阁项目为仿唐风格。中国盛唐时期的建筑大气开朗,院落空间变化丰富,一气呵成;楼阁类的建筑更是造型饱满雄放;屋顶平缓舒展,出檐深远,斗拱劲道有力;木构的力学条理清晰,举重若轻;装饰端庄大方而不繁琐。

“ARCHICAD比较符合建筑师的思维方式。它的BIM技术的成熟度、软件的轻量化,易操作性,在整个设计环节中起到了关键性作用。”——陆永乐 副总建筑师

项目技术

柳州观光阁项目采用高台基,三层重檐,四面歇山顶的造型。高度达到30多米。设计过程中使用BIM技术,尽量保持唐风遗韵,构筑上也借鉴了大宋《营造法式》的一些做法。选用的斗拱辅作样式为:转角辅作单杪三下昂、柱头辅作单杪双下昂。

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转角六辅作单杪三下昂,柱头辅作单杪双下昂

“各以其材之广,分为十五分,以十分为其厚。凡屋宇之高深,名物之短长,曲直举折之势,规矩绳墨之宜,皆以所用材之分,以为制度焉。”——《营造法式》

简单来说是以斗拱中拱的截面——“材”作为模数的基本单位。设计团队结合多年的仿古建筑设计工作经验,查阅了大量的古建文献,观摩现存的古建筑,请教工匠师傅,再加上设计师空间想象力、逻辑思维、立体几何和基本的数学能力,通过ARCHICAD内置的GDL开发语言,制作各种复杂的参数化部件,编写了大量的GDL参数化古建筑构件。这让团队的设计师们有了很大的拓展和创意空间,也让古建筑的模数化、装配式与最新的BIM技术真正有效的融合,并应用于众多仿古建筑项目中。希望能在古建的保护修缮工作、仿古建筑设计等领域得到应用。

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难点一:斗拱的制作与组合

不同类型的斗,其细部尺寸均不同,分别设定,以达到BIM参数化的要求。设定参数后,用GDL语言编写3D形状、2D符号、材质、线形颜色等属性。

难点二:屋架及翼角GDL部件

屋面的算法复杂程度大大超过斗拱,既要符合古建的尺度关系,又要用立体几何三角函数来计算描述。在实际设计使用中,个体建筑千差万别,甚至允许不完全按照古法尺度来做设计,必须留给设计师一定的自由度,以及便利性。屋顶GDL部件里设定了许多的热点,即HOTSPOT。运用古建屋面参数化系统,快速构建坡屋顶,还可以随时调节屋顶举折的参数。

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难点三:栏杆

在中国古建项目中式样丰富的栏杆,是古建的重要的近人构件,丰富了建筑横向的立面。GDL古建栏杆,通过立柱和栏板的组合,可以制作出多种样式的栏杆。栏杆系统用到了两个独创的关键算法:一是拉伸热点,线段自动增加节点;二是栏板单元在线段内自动匹配。在设计中,只要拖动热点就能自动增加栏板,体现出GDL参数化的智能。

为何选择ARCHICAD ?

ARCHICAD比较符合建筑师的思维方式。它的BIM技术的成熟度、软件的轻量化,易操作性,在整个设计环节中起到了关键性作用。在整个设计和建造中,我们发现,ARCHICAD软件不仅可以在现代建筑中为建筑师提供完美高效的解决方案,而且也符合仿古建筑工匠的思路。

ARCHICAD丰富优美的图面表达方式,3D文檔、BIMx以及OPENBIM理念,能很友好的与其它BIM软件相互沟通和调用,做到了信息的无界限。这也是我们团队建筑师们喜爱用ARCHICAD的一个重要原因。我們通过ARCHICAD软件,创建了15大类的古建图库,包括石材、瓦、大木作、门窗等常用部件。

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这些参数化部件,在实际项目中得到了检验,积累了优化经验,而且进一步迭代更新。制作了仿唐式、宋式、明清等朝代风格的GDL建筑构件。按照《营造法式》的原则搭建古建大木作铺作。在小木作方面增加门窗,在砖瓦作方面,增加砖、瓦、石方面的细节。这就是开发GDL古建图库的思路。”

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BIMx图模一体的应用,在移动设备上也可以轻松展示复杂的建筑设计模型,其直观的表现力,为业主的项目决策、指导施工提供了便利,甚至古建筑的教学上也能带来帮助。

来源:BIM营

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