柳州窯埠古鎮觀光閣
When Archaizing Architecture meets BIM

柳州窯埠古鎮觀光閣

浙江同仁建築設計基於Archicad 的GDL在古風建築方面的開發與應用

項目名稱:柳州窯埠古鎮觀光閣
項目位置:中國柳州
公司名稱:浙江同仁建築設計有限公司
項目面積:4,580 平方米

中國是世界文明古國之一。中國建築的特色是中國獨特的文化和歷史。建築物造型優美,結構嚴謹,宏偉中不失細膩,莊嚴中不失優雅。宋代《營造法式》是代表中國古代建築科學和藝術最高水平的古代典籍,記載了宋代建築的制度、做法、用工、圖樣等珍貴資料,並且對研究中國建築和理解其建築理念和哲學具有深遠的意義。

BIM應用在古建築項目

Archicad更方便使用,亦更適合建築師的思維方式。BIM技術的成熟度,軟件的輕量化和易操作性,在整個設計過程中起了關鍵性作用。

陸永樂, 浙江同仁建築設計有限公司副總建築師

同仁建築設計一直秉承 “固求高下之分,亦求你我之別”的工作理念。我們率先將BIM融入到古建築設計,為探索古風建築信息化方向提供了有效的解決方案。

中國是世界文明古國之一。中國建築的特色是中國獨特的文化和歷史。建築物造型優美,結構嚴謹,宏偉中不失細膩,莊嚴中不失優雅。宋代《營造法式》是代表中國古代建築科學和藝術最高水平的古代典籍,記載了宋代建築的制度、做法、用工、圖樣等珍貴資料,並且對研究中國建築和理解其建築理念和哲學具有深遠的意義。

柳州窯埠古鎮觀光閣 / 陸永樂

柳州觀光閣項目為仿唐風格。盛唐時期的建築大氣開朗。庭院設計自然並帶有不同層次。樓閣造型飽滿雄放,屋頂平緩舒展,屋簷深遠,斗拱勁道有力。木結構的設計條理清晰,別出心裁。裝飾更是端莊大方而不繁瑣。

應用技術

柳州觀光閣項目採用高台基,三層重簷,四面歇山頂的造型,高度達到30多米。使用BIM做設計,盡量保持唐代風韻,也借鑒了宋代《營造法式》的建造方法。選用的斗拱輔作樣式為:轉角輔作單杪三下昂、柱頭輔作單杪雙下昂。

各以其材之廣,分為十五分,以十分為其厚。凡屋宇之高深,名物之短長,曲直舉折之勢,規矩繩墨之宜,皆以所用材之分,以為制度焉。

宋代《營造法式》
柳州窯埠古鎮觀光閣 / 陸永樂
柳州窯埠古鎮觀光閣 / 陸永樂

簡單來講是以斗拱中拱的截面–“材”作為模數的基本單元。設計團隊結合了多年古建築設計的經驗,查閱了大量的古建文獻,觀摩現存的古建築,並請教工匠師傅。再加上我們的空間視覺知識、邏輯思維、立體幾何和基本的數學能力,利用Archicad的GDL,製作各種複雜的參數化組件,編寫大量的參數化元素。 這讓我們設計師有了很大的拓展和創意空間,並將古建築的模數、裝配方式有效地融合到最新的BIM科技。我們在許多古建築項目中已採用了這種方法,並希望可應用到古建築的保護修繕工作以及建筑設計等領域。

轉角六輔作單杪三下昂,柱頭輔作單杪雙下昂。

挑戰一:
斗拱的設計與組合

不同類型的斗,其細節尺寸均不同,分開設定,以達到BIM參數化的要求。 設定參數後,用GDL編寫三維形狀、二維符號、材質、線形、顏色等内容。

挑戰二:
屋架及翼角的GDL元素

屋頂設計算法的複雜程度大大超過斗拱。既要符合古建築的尺度規範,又要用立體幾何三角函數來計算和描述。 在實際設計中,建築因案例而異,甚至可以不按照古法尺度來做設計。設計師必須留有一定的自由度,以及便利性。

在屋頂GDL元素部份我們有許多熱點(hotspot)。 使用古建屋面參數化系統,快速構建斜坡屋頂,還可以隨時調節屋頂舉折的參數。

挑戰三:欄杆

中國古建築項目中有不同樣式的欄杆。這些古建欄杆是重要而又便利的元素,豐富了建築橫向的立面。通過立柱和欄板的組合,定制化GDL古建欄杆可做成各種款式。我們為欄杆系統獨創了兩個關鍵算法:一是拉伸熱點,線段自動新增節點; 二是欄板單元在線段內自動匹配。

在設計中,只要拖動熱點就能自動新增欄板。真正體現出GDL參數化的智慧。

為何選擇Archicad?

“Archicad更方便使用,亦更適合建築師的思維方式。BIM技術的成熟度,軟件的輕量化和易操作性,在整個設計環節中起到了關鍵性作用。 在整個設計和建造過程中,我們發現Archicad不僅在現代建築設計中為建築師提供完美高效的解決方案,而且也符合仿古建築工匠的思路。

Archicad以不同方式美好地呈現設計。其三維文檔、BIMx以及OpenBIM概念能夠與其它BIM軟件兼容,實現最後的互通信息。
這是我們建築師喜歡用Archicad的重要原因。

有了Archicad,我們創建了15類古建圖庫,包括石材、瓦、大木作、門、窗等常用元素。

這些參數化元素已在實際項目中獲得試驗。讓我們累積了優化和創作新元素的經驗。我們仿效了唐、宋、明、清等朝代的古建風格,創製了各種GDL元素。 按照《營造法式》的原則搭建古建大木作鋪作。 在小木作方面增加門窗,在磚瓦作方面增加磚、瓦、石方面的細節。這就是我們開發GDL古建圖庫的方法。”

BIMx圖模一體的應用程式,即使在移動設備上也可以輕鬆完美地展示複雜的建築,方便客戶作出決策和提供回饋。甚至對古建築的教學也帶來幫助。

材分模數制充分體現了中國傳統建造方法的獨創性。它可以理解為數學公式、節點的標準化、元素的參數化和裝配式構建。它也是讓古建築在漫長的歷史進化中變得顯著的系統。

浙江同仁建築設計有限公司

建築工程設計一級證書編號:A133009451同仁建築設計提供建築、景觀、改造、BIM諮詢等服務。我們以豐富的經驗、優秀的設計和良好的口碑而聞名,並以獨特的設計贏得市場的認可,這是我們公司一直堅持的理念。我們的設計不僅有住宅、學校、酒店和辦公室等一般建築,而且還專注於文化建築,特別是中國古建築設計。有了Archicad GDL,我們為古建築設計制定了獨特的解決方案。我們是少數有實力的公司,能夠在古建築設計方面推行BIM的實施。

有關Graphisoft

Graphisoft® 於1984年引發了 BIM 革命, Archicad®是在業界推出的首款BIM軟件,專為建築師而設。Graphisoft繼續以創新的解決方案引領行業發展: BIMcloud®以突破性技術提供世上首個BIM實時協作環境; 而 BIMx®是世界領先的移動端應用程式,就算是非專業人士也可輕鬆使用BIM。Graphisoft 隸屬於Nemetschek集團。

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