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首先,我们不得不提到《营造法式》当中的材份制。《营造法式》当中强调,古今营造皆以材为祖,材分8等,1材=15份,1材厚=10份=1斗口,如下图,不管是单材的泥道栱、瓜子栱,还是足材的华栱,以及栌斗和各类小斗,其尺度都是受基本长度单位“份”的驱动。
下面的参数表显示了一个泥道栱受长度基本单位“份”驱动的情况,此处1份=10mm,意味着1材=150mm,那么泥道栱的所有关键尺寸就因此而确定了。
再比如下图所演示的栌斗的参数表。此处1份=12mm,那么1材=15份=180mm,那么所有其他尺寸如斗口、欹、包耳等尺寸都以此类推。
我们再把参数化的概念继续扩大到一个完整的铺作(1朵斗栱)。下面展示了一个转角五铺作的参数表,我们可以发现,表格当中依然是以“份”作为驱动古建筑构件尺寸的基本单位。
下图的转角铺作基本造型就是受材份制的基本单位“份”驱动的。
当然,古建筑构件尺度除了受材份制的基本原则控制的同时,一些反映建筑风格的局部构件特征则需要另行处理。比如下图中的昂嘴造型,就必须使用其他参数对其造型进行调整。
下面的参数表展示了产生蚂蚱头和昂嘴造型的几个主要参数。虽然这几个参数脱离于斗栱铺作的整体造型,但是他们依然是以“分”作为基本单位。比如昂嘴长=24,其表达的含义是24份。而1份在此表中显示为15mm,那么实际昂嘴长就是24*15mm=360mm。
下面三张图演示了参数改变所产生的昂嘴造型的变化。
同样,蚂蚱头的造型也可以利用参数进行调整,如下面两张图所演示。
古建筑起翘的翼角恐怕是古建筑当中除了斗栱之外最神秘、最让人神往的部位了。古人云“如鸟斯革如翚斯飞”就是形容建筑的转角犹如展翅的鸟翼一般。
那么将BIM的参数化设计应用于古建筑的翼角,又将是怎么样的效果呢?
其实古建筑的翼角椽以及翼角飞椽的分布排列是非常有规律的,也是完全可以利用精确的数学模型进行描述。而对于古建筑设计师来讲,他们所关心的无非就是下面的表格中罗列的一些主要参数,比如出檐、平出、起翘、最外一个步架距离等等。
1.翼角椽和翼角飞椽平出的变化所产生的不同造型
上图:翼角飞椽平出450mm,翼角椽平出300mm
下图:翼角飞椽平出900mm,翼角椽平出600mm
2.起翘和平出综合调整产生的不同造型
上图(2张,立面和轴测):翼角飞椽起翘600mm,平出450mm,翼角椽起翘300mm,平出300mm
下图(2张,立面和轴测):翼角飞椽起翘1600mm,平出600mm,翼角椽起翘1600mm,平出600mm
3.椽经大小的调节所产生的不同效果
上图:椽经100mm
下图:椽经150mm
4.翼角椽(飞椽)个数的调整
对于不同级别和尺度的建筑,再加上最后一个步架的大小、斗栱出挑数的影响,翼角椽的个数是经常变化的。对于如何处理不同的翼角椽数量,在单个翼角椽模型当中加入了2个参数:“椽子个数”和“椽号”。如下图所示。
在翼角的嵌套族当中,选择一个翼角椽将会如下图所示。
那么如何修改翼角椽的个数呢?古建筑的翼角椽(飞椽)一般不会超过17根。那么,我先制作一个拥有17根翼角椽(飞椽)的翼角族,将其备份之后,删除转角处多余的椽子(也就是椽子编号超过修改后的椽子总个数的椽子),再修改每一根翼角椽的“椽子个数”,那么每一根翼角椽的空间位置就会根据新的总个数进行调整。
下面3张图就是不同椽子个数之下的效果
(文章图片素材来源自网络,经编辑整理后发布)
来源:通感文保
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