峨嵋山国际康养论坛及康护培训中心丨JZFZ成都八公司创意设计室

2021/05/24 18:51:59

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一系列新技术崛起引发的数字化趋势不仅改变了人们的生活方式，也要求企业改变运作模式。当前，国家坚持把推动数字化转型作为推动建筑业发展的一项重要工作。JZFZ一直致力于创新升级，契合新时代建筑企业发展的新需求，通过一系列创新策略来提质增效，以促进企业的转型升级。- JZFZ「探索数字化发展之路」系列-分享我们在建筑数字化领域的研究和实践。这些成果既有对行业技术应用的探索，也有对转型升级和高质量发展的思考和探究。本期嘉宾。

钟昂

JZFZ成都八公司创意设计室

执行主任/主任建筑师

VIEWPOINT

数字化设计作为未来的设计趋势，它是顺应时代需求的技术进步，借助电脑的算力，去探索建筑设计和呈现的新边界，也能提高设计的生产力。在这个设计升级的时代潮流下，我们应该顺应，并扎实地前进！

数字化设计的脉络大致可以分为以下四个阶段：纯人工——数字化——算法化——人工智能

过去的建筑设计是纯人工完成的，由人完成所有的想法（算法），通过设计和制图表现出来，不管是手工制图阶段或电脑辅助设计阶段（CAD软件的本意是计算机辅助设计），这一套流程就是最初级的纯人工和数字化的连接。

算法化，就是我们现在称为参数化的一种设计思维和方法，由人编辑算法，再由程序根据算法的逻辑，生成建筑设计的过程，在这个过程中，通过算法参数的调节，可以人为控制建筑的形态和结构。

未来，人提出需求，电脑根据大数据和不同需求完成算法，直接生成建筑模型和设计结果，这个过程中的参数调节，甚至都不需要人的参与，人只提需求，负责审美和使用的部分。

数字化建筑设计的实践

2020年，我们在峨嵋山脚下采用参数化设计方法完成了一次非线性建筑的落地。

峨嵋山国际康养论坛及康护培训中心位于峨嵋山市西面，高铁峨眉山站途径可远眺的地标性建筑。

集形象接待、展览、休息、文化体验、学术论坛、会议、培训等功能与一体，是华西医院峨眉分院的重要组成部分。

峨嵋山国际康养论坛及康护培训中心效果图©JZFZ DESIGN“流动如水，起伏如山”是建筑的设计概念。而屋顶做为本次设计的最大创意亮点，由三个不断变化的曲面构成，中部拱起形成眺望景观和展示内部的窗口，同时西侧幕墙干净通透，可远观峨眉金顶。第五立面的设计是中国传统建筑造型艺术中非常重要的构成因素，远伸的屋檐、富有弹性的屋脊曲线、由举架构成稍有反曲的屋面、微微翘起的屋角使建筑物产生独一无二强烈的视觉效果和艺术感染力。第五立面的设计及是本次设计的亮点，也是难点。

峨嵋山国际康养论坛及康护培训中心

效果图

©JZFZ DESIGN

我们在屋面做法和材料选择上，为了尽可能还原“青瓦花窗”的设计意蕴，从贴近自然石材质感的几种材料中进行比选。在这个过程中，最初想尝试选用具有天然纹理的石板作为屋面层的覆盖材质，不过由于石板的可踩踏性较弱，安全性和耐久性无法和陶板相比，最终我们将深色陶板作为我们最后实施的材料，除了质感与坚固外，同时陶板厂家可以定制我们需要的800mm*350mm的大尺寸板材。

1：1视觉样板

本案例中参数化部分的应用浅析

屋面通过不同排瓦逻辑的梳理，从效果和可行性上对方案落地性进行把控，最终采用的是双层屋面+开缝陶板瓦系统。深化阶段的难点集中表现在幕墙和屋面排瓦的设计过程中，这两部分的设计和深化是采用基于rhino平台的grasshopper参数化辅助设计完成的。

排瓦逻辑示意©JZFZ DESIGN

排瓦算法的逻辑：以基础定位线为始，通过等分顺水条，再横向连接等分点，再将同规格陶板均匀铺排到不同长度的屋面线上，超出设计范围的瓦通过距离筛选出来并隐藏，在grasshopper平台完成上述排瓦算法的编辑，交给计算进行运算，最后得出结果。

算法高清截图©JZFZ DESIGN

在手工无法完成的前提下，参数化算法，可以通过逻辑结构搭建，解决人工无法快速解决的设计问题。通过进阶能力的训练，我们可以突破常规的线性建筑的约束，带来新的设计语言的创新。

中国峨嵋山国际康养论坛及康护培训中心项目中的其他算法截图

中国峨嵋山国际康养论坛及康护培训中心项目施工巡场

此外，在金强国际赛事中心的设计中，我们也采用了算法的设计方式。

四川金强国际赛事中心效果图

©JZFZ DESIGN

四川金强国际赛事中心

施工现场(图片由建设单位提供)除了康养论坛和四川金强国际赛事中心外，在一些基础模型制作环节，通过打包技术包，可以显著提高工作效率，比如：单线生成常用幕墙细节、单线生成栏杆扶手、穿孔肌理及开孔率控制、异形表皮结构坐标点输出、楼梯细节等等。这些基础应用是可以用过简单的培训可以直接上手使用的。

如何迎接数字化时代的来临？

现阶段，我们应用参数化的核心，仍是建立建筑设计本身的数学模型。在明确了设计的内在逻辑后，将其量化，进而形成算法，实现自动化或半自动化，要实现这个目标，除了需要具备建筑师的本职设计能力外，还需要具备一定的程序化思维能力。

在实现了模型算法后，我们还需要解决功能、规范和资金部分的算法，这部分的重要性不言而喻，而且这部分就算自动化完成后，也需要进行人工的校核。最难的，其实在于美学鉴赏的部分，美学可以写算法吗？我们现在做的是最容易的对于外立面和表皮的参数化设计。人类负责调节和验收曲线美感，参数化工具负责机械化建模的部分。

未来，如若实现了人工智能的设计，我们就将被解放出来步入下一个阶段的竞争。当下，我们要看清全球的参数化发展脉络，认清自身所处的位置，继续努力实践，聚焦于设计师的想法以及编程的思维，打通美学造型逻辑，环境、人文、法规等可视化分析；施工节点的安装和定位；材料展开与加工；结构有限元生成并优化计算的路子，让更多的类似项目设计出来并高品质落地，整体BIM一体化才能走上崭新的台阶。