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【AT】为啥一个非线性建筑表皮论坛吸引了500人到场,会上都讲了点啥?

2016-11-14 29万人點击關注 《建筑技艺》杂志


主题为“非线性建筑表皮的设计与营造”的2016对话建筑师论坛于2016年11月11日在北京·新国展盛大开幕。论坛是由中国建筑金属结构协会、中国建设科技集团股份有限公司、中国建筑学会建筑幕墙学术委员会、上海市建筑学会共同主办,北京中德建联国际会展有限公司、《建筑技艺》杂志社、《建筑幕墙》杂志社、《建筑结构》杂志社承办。


本届论坛于全亚洲最大的FC中国国际门窗幕墙博览会期间举办,希望通过建筑设计师与幕墙设计师的沟通,将建筑外立面设计提升到一个新的高度。论坛当天11位演讲嘉宾结合最新的建筑案例,对非线性建筑表皮的概念、功能、构筑和建筑之美的表达方式进行综合阐述,引起了观众的极大兴趣。


论坛精彩回顾:

开幕式

首先由中国建筑学会理事长、中国建设科技集团股份有限公司修龙和中国建筑金属结构协会秘书长刘哲代表主办单位致辞,他们充分肯定了本次活动的意义,并预祝大会圆满成功。


中国建筑学会 理事长 修龙致辞


中国建筑金属结构协会 秘书长 刘哲致辞


学术报告

黄蔚欣清华大学建筑学院副教授 《编织结构》

在数字技术的支持下,非线性建筑成为新的设计潮流。然而,曲线形态建筑的建造仍然是一个复杂和耗费资源的过程。为此,我们提出了一种新的建筑、结构一体化的设计和建造系统——编织结构。这是一个数字化的形态生成、模拟和建造体系,它是对传统编织工艺的发展,可以适用于多样化的有机形态。


编织结构使得我们能够以结构上更合理、空间形态上更有机、建造上更便利的方式建造复杂拓扑的空间形体。在我们的实践中,编织结构与照明设计相结合,为空间装置作品、公共艺术的创作带来了全新的可能性。


 陈颖北京市建筑设计研究院有限公司UFo建筑工作室主任建筑师《从凤凰中心到中国尊——基于数字技术的整体性立面系统创新与建造》
凤凰中心自设计建成以来以其独特的外观形态备受关注。但是凤凰中心能被社会和业界所认可不仅仅是因为它与众不同的形态,还包括它带给参观者超越传统的空间体验感、以及设计团队对于复杂形体整体性的立面系统创新理念和技术控制水准。 报告介绍了凤凰中心基于数字技术的整体性立面系统创新与建造过程,包括:整体性的外幕墙设计创意;外幕墙造型设计理念、形态发展过程以及空间构成;统合性的外幕墙建构思想;外幕墙深化设计的发展过程、一体化的建构思想、外幕墙体系的组成与特点;高精度的数字技术保障;数字化几何逻辑建构、无损的数字信息传递; 与外幕墙系统相关的专项控制;消防概念、绿色节能、夜景照明、商业运营等。 设计团队在凤凰中心所取得的经验也会扩展到北京未来最高建筑——528米的Z15中国尊项目的设计案例中,均获得了成功。

蓝鹏中国玻璃控股有限公司(香港上市公司)
产品总监 

《防紫外线超白玻璃让设计亲近自然》


玻璃作为现代建筑不可或缺的重要组成部分,越来越受到设计师和终端用户的关注,功能化的趋势越来越明显。


防紫外线超白玻璃就是在这种大需求下由中国玻璃控股有限公司(HK 03300)完全自主研发的一款新型绿色健康节能新产品,主要有八大创新:1)个性化;2)完全自主知识产权,荣获中国建筑门窗幕墙行业科技创新奖,科学技术成果鉴定和新产品新技术鉴定;3)高透过(91.3%),低吸收;4)安全:自爆率低于万分之二;5)纯平视界,减少光污染,表面微观玻纹度(≤0.088μm )达到电子玻璃A级水平; 6)健康,防老化:有效阻挡50%的紫外线,减少紫外线对人体和物品的伤害,比普通超白玻璃防紫外线性能提高1.6倍;7)目前是国内超白玻璃中板宽最大的生产线,有效板宽4880,满足设计师对创意建筑规格尺寸的需求,有效提高玻璃利用率,降低成本;8)让自然光进入室内,降低日常办公开灯的时长,每年可节省4%以上的电费。


防紫外线超白玻璃已应用在很多高档节能建筑上,例如:乌海飞机场,威海国际机场,武汉光谷,川投大厦,江泉五星级酒店,贵州世纪大酒店,广西百盛大厦,南京栖园,中国人家别墅,龙湖MOCD,中海重庆和天津项目,呼市新东站,山西120师中学等,还在汽车玻璃,电子玻璃,温室玻璃,光伏发电,展览展示等领域有着非常广阔的应用空间。


罗忆

中国建筑设计院建筑帷幕设计咨询中心主任

中国建筑学会幕墙学术专业委员会副理事长

《异型帷幕关键技术——节点设计的思考与创新》

建筑立面依靠无数的节点组合而成,节点是处理非线性建筑非常重要的方法。节点会使建筑有效地表达建筑师的设计意念、个性语言,好的节点更使得千变万化的立面有机地统一,通过节点组合的立面可以变化无穷。国家大剧院的帷幕是由无数个变角度的构件组成,但节点全部由标准零件构成,是可旋转变化的节点。精美的节点是可以细看,可以近看,更可以摸得着。这需要建筑师和幕墙建筑师在美学工艺上的默契,更需要真正个性化的创意。如果没有这种创意,没有这种节点组合,建筑只是一个生硬的板块,是没有生命、不能言语的。
同时,节点控制了建筑构造的风险。不通过分析论证就将节点抄袭滥用,是导致工程质量问题的重要原因。幕墙建筑师应该充分考虑环境因素、项目特点,通过节点设计、创新,解决构造传力、徐变移位、荷载失稳等问题,避免不必要的非结构构造错误引起的工程事故。

徐宗武中国中建设计集团(直营总部)总建筑师

《大型场馆建筑非线性曲面建构与设计策略研究——以福州会展中心、唐山文化中心为例》


首先,对于比较“传统”的建筑师来说,“非线性”是很新的题目,结合我的三个项目,对非线性曲面建构做一下“策略性”的“浅析”。

项目是基于三个非线性表皮方向的设计:
        一、基于规则的几何形状原型进行构建曲面的,进行模块化和模块“范式”整合。实例是福州海峡文化中心,这是和芬兰科学院院士佩卡·萨米宁教授合作的项目,他也是无锡大剧院的方案设计人。由于福州的市花是茉莉花,因此,我们设计了一个由5个茉莉花瓣组成的建筑群,包括大剧院、多功能厅、音乐厅、展览厅、电影院。建筑外表皮由双曲面构成,表皮是用白色的陶板,这是我所知道的最大的陶板曲面建筑。
       二、基于非规则几何形状原型进行构造的复杂曲面,方法是归并与优化,并通过结构体系进行整合。实例是唐山大剧院修改前的方案,构思原型是一本翻开的书,由于增加了四条非线性的屋脊线,立面切割就形成了很多不规则的节点,在BIM技术的支持下,最终完成了原形线和多维线的复杂空间组合。遗憾的是最后由于政府原因,重新规整了方案,建成建筑比较简洁,好在市民评价不错。
       三、基于不规则形态的复杂曲面,方法是基于BIM技术对多维曲面进行有机分割。实例是16届金鸡百花奖的颁奖典礼举办场馆——唐山国际会展中心该建筑内部空间比较规整,结构技术难度不是很大,主要是非线性造型带来的幕墙问题。幕墙由垂直表皮、单曲面表皮和双曲面构成,双曲面是设计的难点。
最后采用“化整为零”的办法,并利用BIM技术进行的造型调整,建成后基本上达到了我们的设计要求。权当经验的几句总结:
       一、大空间的表皮设计尽量遵循理性原则。
       二、非线性的原型尽量要简洁,用几何语言描述,方便统一数字化。
       三、当非规则原型出现的时候,组合设计尽可能建立可控的空间规律。
       四、不规则曲面出现的时候,尽量减少过多的曲率的出现。

吕强CCDI悉地国际设计集团副总裁,集团副总经理,海外业务总经理《建筑“面纱”的工程设计艺术》
我认为非线性建筑≠非理性设计。
CCDI的体育建筑设计起始于水立方。从那时起,我们就要求建筑表皮不得脱离结构进行设计,也就是说我们的幕墙体系必须与结构设计同时进行,不允许出现内外不一致的情况,这是我们做体育建筑的基本原则。
我展示的几个项目案例基本涵盖了我们体育建筑常用的材料,包括膜、阳光板、穿孔铝板和直立锁边金属板系统。它们有各自的材料特性和表现力。
这些表皮的设计最重要我认为不仅仅是材料的选择,而是细节的考虑与设计,尤其是应该考虑到施工的完成度和幕墙体系近观细节的表达。体育建筑既有作为城市标志物的远观效果,同时也需要能够禁得住几万人同时使用的视觉审美挑战。所以大家可以看到,我们的表皮系统内外都被要求设计的足够简洁。
数学模型可以是很美的。大家可以看到,我们这几个项目的表皮虽然不是很夸张,但也不是标准的简单体块。我们通常会花费几个月的时间利用先进的3D软件帮助我们找到这些看似无规律体块的内在数学逻辑。这是我们的设计中最重要的过程,所有天马行空的想法必须尽可能用严谨的数学模型进行替换,同时要保证原始的设计效果。还好,我们目前都做到了。非线性的建筑在近10-20年间不停涌现,存在必然有其一定的合理性。作为设计师,我们需要清醒的认识到非线性建筑不等于非理性设计。先进的设计工具非常重要,但是我们不应该沦为工具的奴隶。因为不管多么先进的工具,不管多么奇怪的造型,都是来自于我们设计师、工程师的思维,都是人的思维在起作用。
所以我认为设计思维还是最重要的。

马树新北京清润国际建筑设计研究院有限公司总经理 《螺旋建筑语言觉醒心灵探索》
 非线性建筑形式的意义,或曰建筑设计的导向,可以归结为心灵觉醒、半梦半醒、心灵沉睡。琉璃世界是非线性建筑组成的建筑群,其建筑语言以螺旋为母题,从黄金矩形、黄金三角形,导出螺旋线,从建筑仿生学导出螺旋仿生结构,增强了佛教建筑与天对话、与地对话、与人对话的功能,实现了“师古人之心,而非师古人之迹”的实践。琉璃世界采用了新材料、新技术,走了继承与创新并举之路。琉璃世界秉承"究天人之际,通古今之变"之理念,设计了一组空灵的、优美的、具传统神韵的现代圣殿,营造了一组精致的、神圣的、启迪心灵的感召场所。

殷群南京倍立达新材料系统工程股份有限公司市场总监 《新型幕墙材料在非线性建筑上的应用》
我们看到那么多大师设计出那么多优秀的非线性建筑作品,但它需要幕墙材料的诠释,倍立达参与的南京青奥会议中心、长沙梅溪湖国际文化中心、九江文化艺术中心、山东等平体育馆、肥城文化艺术中心、上虞体育馆、成都云端大厦的项目、孝感文化艺术中心等项目,很好地展示了新型幕墙材料(GRC)在非线性建筑的应用。
GRC物理性能在国家标准中均有表述。
GRC特性明显,抗弯强度比石材高的多,质感和色彩丰富,因为GRC它的特点可以做到很薄,所以轻质,高强,施工速度快,他是定制化的生产,用不着现场做切割,属绿色环保材料。更重要的特点是可塑性强。在非线性建筑上,更好的能把设计师的设计理念表现出来,再就是它的板块可以做到非常大。实际一张板做到60平方。抗腐蚀、燃烧性能A级,它的表面机理和颜色丰富多彩。 
GRC这个产品跟石材,什么瓷砖这些常规产品不是完全一样,不不是仅仅通过一个型号,一个规格,一个颜色,一个使用说明书你就可以去做了。它是个性化非常强的一个产品。根据你建筑的变化设计完成的,它的个性化非常强。
GRC这个新型幕墙材料,在设计过程中可通过BIM三维模型分区,通过要分区,分割,结构计算,最后深化分割,在将模型上分割转成CAD平面图的进入生产流程。在安装节点设计上特别提醒,就是柔性节点,消除幕墙材料都有的应力变化。而GRC材料的耐候性通过最早的GRC应用证明可达50年,但幕墙是一个系统,要以系统中耐候性最短的材料确定的。
经过多年的研发与改进,南京倍立达新材料系统工程股份有限公司已经的GRC材料已成功完成了近800个地标性建筑。

孙洲建集团华东都市建筑设计研究总院幕墙设计研究中心主任 《幕墙设计和钢结构设计的冲击与和谐》
许昌科普教育基地建筑外立面属于典型的非线性建筑表皮。本报告详细介绍项目的设计、施工状况,同时介绍BIM在项目中的中使用的情况。
本项目较为特殊,结构表皮一体化,为结构表皮设计范畴,同时本项目墙面及顶面,顶面即墙面,面面转换复杂,交接角部复杂,设计必须考虑各面的整体关系。利用BIM软件RHINO对表皮进行整体分析,根据材料特性、结构计算、建筑立面设计控制规则对表皮进行划分,孔洞分析布置。加快设计的出图时间,实践BIM的优越性能。
通过多种类型节点的分析,确定单层网壳龙骨,冷弯铝板幕墙作为项目的主要设计方向。确定抱箍方式作为主要节点,解决幕墙表面连接的难题,同时利用有限元软件分析冷弯铝单板的安装次序及方向。
同时介绍TAKLA在钢结构设计中的应用以及其他BIM软件在施工中的应用。三维扫描支撑项目的施工和下料,及时发现项目施工问题,协助修改设计,保证项目顺利实施和质量控制。
综合以上应用情况,对于非线性建筑表皮设计和施工结合BIM将更好解决问题,提升设计质量和进度。

于辉
阿法建筑设计咨询(上海)有限公司执行董事 《曲面幕墙设计的思考和实践》

骏豪中央公园广场项目毗邻朝阳公园,由著名建筑师马岩松设计,RFR负责幕墙顾问设计和曲面优化,北京江河幕墙公司负责建造。


作为中国首座自由曲面形体的大型办公建筑,其南北立面采用了双曲面玻璃帷幕。RFR采用了单曲拟合双曲的曲面优化拟合技术,玻璃全部采用可以工业化生产的圆柱玻璃。使用厂内组装时微冷弯的装配技术进一步形成圆台单曲的幕墙板块,实现曲面平顺拼接。项目创新性地采用单元装配-框架防水的系统策略,解决斜弧面防水挑战。横框通过CNC数控切割的方式确保弯弧精度和玻璃半径的配对,绕开了横框拉弯偏差的加工缺陷。


江河幕墙采用了BIM模板驱动的自动化加工图模型生成手段,将加工图模型和CNC设备无缝对接,实现了铝型材的批量自动加工。经过视觉样板的检验,着色玻璃对夏季进入室内的光线能进行很好的过滤,规避了斜面设置遮阳帘的技术难题,同时营造了舒适室内的自然光环境。比对项目建成照片和前期效果图,双曲面幕墙外观较好地还原了建筑师的设计意图。


 白飞北京市建筑设计研究院有限公司幕墙研究室主任《北京新机场幕墙系统设计介绍》
机场航站楼,是功能复杂、设施完善、技术先进的重要交通建筑类型,它在新材料、新结构、新工艺和新技术应用方面、以及在设计理念和风格流派方面多起着先锋建筑的作用。  
作为扎哈.哈迪德在中国机场建筑中一个重要的作品。建筑体现出大气且不失圆润的人性化特点,体型庞大、功能齐全、造型复杂。建筑幕墙系统形式必然呈现出其多样性的特点。幕墙系统及采光顶系统面积超过了30万㎡。通过专业且系统地设计,借助电脑参数化设计及各专业软件建立模型,进行计算、优化和评估,使整个建筑的幕墙系统达到外形新颖美观、系统完善、造价合理及绿色节能的目的。充分体现出“幕墙的性能表现是评估建筑价值的关键指标”的语义


论坛现场始终高朋满座,500余位来自北京、上海、浙江、广东、深圳、湖南、安徽、山东等地的建筑师、幕墙设计师等相聚于此,共享盛宴。观众对于本次论坛内容给予高度评价并给与很多诚恳建议。


本次论坛也得到了中国玻璃控股有限公司、南京倍立达新材料系统工程股份有限公司、广州集泰化工股份有限公司、诺托弗朗克建筑五金(北京)有限公司的大力支持,在此一并致谢。论坛至今已成功举办了四届,得到了1500余名建筑设计师及1000余名门窗幕墙企业的一致肯定与赞誉。

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