綠色建築參數化生成理論及整體設計方法研究

《綠色建築參數化生成理論及整體設計方法研究》是依託北京交通大學，由夏海山擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：綠色建築參數化生成理論及整體設計方法研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：夏海山
• 依託單位：北京交通大學

項目摘要

傳統的設計思維與方法制約了綠色建築創作以及設計成果科學性的有效把控，綠色建築設計需要一種全新的方法以適應新的要求，即設計範圍的擴展化、設計內容的整體化、設計因素的定量化以及設計程式的系統化。當代非線性思維與生態化設計構成了一種內在默契，本研究力圖通過對綠色建築思想內涵以及非線性思維的研究，提出綠色建築參數化生成的整體設計理論；藉助現代數位技術手段，整合事實學、規範學及技術學設計方法，探索一種基於參數化生成理論的綠色建築整體設計方法。通過研究綠色建築性能的影響要素，建構多種因子的參數化生成指標體系，以參數化非線性建築生成技術為依託，以數字模擬及評價反饋手段為保障，由參數化生成平台、互動協同設計及決策平台為構架，建立綠色建築參數化生成的整體設計操作模式。研究旨在探索符合綠色建築生成規律、高效科學的整體設計方法，構建一種簡潔有效的設計過程，為綠色建築設計創作及工程設計提供套用提供基礎理論。

結題摘要

在套用參數化理論進行綠色建築設計時，非線性是一種重要的方法和思維邏輯，在綠色建築整體設計領域發揮關鍵的優勢作用。課題首先對非線性的概念、方法和在參數化設計中的套用進行度量，通過對非線性思維理論的混沌、分形、孤立子、疊代函式分析，論證了綠色建築形式與非線性思維之間所關聯的屬性、實體、目的、創作方法四個層面的“內在隨機性”關係特徵，並據此提出全新綠色建築FAID生成方法。並通過綠色建築設計實例對其反映的內在固有自然規律和設計效果進行了可靠性檢驗。課題依據非線性哲學和參數化生成方法，形成“使用者—綠色建築本體—自然環境”三者有機結合的建築設計方法論、以及與BIM互動協同平台相結合的綠色建築整體設計模式研究。基於整體系統論和信息技術的“單元（Cell）配置（Configure）”方法，提出非線性思維下“單元配置”（BIM+CC）的綠色建築整體設計方法新模式，並從思維和方法創新的層面提出了參數化生成互動設計的BIM協作導則，為綠色建築參數化生成設計提供完整高效的設計方法指導。在網際網路+和數位化技術的背景下，課題將為豐富綠色建築參數化整體設計理論，將綠色建築設計與信息工業化深度結合，部品信息模型資料庫研發及套用平台運行模式、BIM+VR協同可視化等設計方法套用進行了拓展研究。課題的套用成果在於，(1)通過通用部品模型入庫和信息資料庫套用實驗，實現了基於BIM的綠色建築參數化模型數據信息高效傳遞與共享，形成了入口網站和客戶端的全國數據共享套用平台；(2)通過對2017國際太陽能十項全能競賽項目“i-Yard2.0”的設計、施工全過程進行了BIM+VR的實踐套用。課題以上研究成果均可為解決基於信息互動協同的綠色建築參數化生成設計諸多複雜問題提供方法論層級的參考，也可為今後各類綠色建築創作和研究提供新的思路和方向。