綠色建筑參數(shù)化生成理論及整體設(shè)計(jì)方法研究

在應(yīng)用參數(shù)化理論進(jìn)行綠色建筑設(shè)計(jì)時(shí)，非線性是一種重要的方法和思維邏輯，在綠色建筑整體設(shè)計(jì)領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵的優(yōu)勢作用。課題首先對非線性的概念、方法和在參數(shù)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行度量，通過對非線性思維理論的混沌、分形、孤立子、迭代函數(shù)分析，論證了綠色建筑形式與非線性思維之間所關(guān)聯(lián)的屬性、實(shí)體、目的、創(chuàng)作方法四個(gè)層面的“內(nèi)在隨機(jī)性”關(guān)系特征，并據(jù)此提出全新綠色建筑FAID生成方法。并通過綠色建筑設(shè)計(jì)實(shí)例對其反映的內(nèi)在固有自然規(guī)律和設(shè)計(jì)效果進(jìn)行了可靠性檢驗(yàn)。課題依據(jù)非線性哲學(xué)和參數(shù)化生成方法，形成“使用者—綠色建筑本體—自然環(huán)境”三者有機(jī)結(jié)合的建筑設(shè)計(jì)方法論、以及與BIM交互協(xié)同平臺相結(jié)合的綠色建筑整體設(shè)計(jì)模式研究。基于整體系統(tǒng)論和信息技術(shù)的“單元（Cell）配置（Configure）”方法，提出非線性思維下“單元配置”（BIM CC）的綠色建筑整體設(shè)計(jì)方法新模式，并從思維和方法創(chuàng)新的層面提出了參數(shù)化生成交互設(shè)計(jì)的BIM協(xié)作導(dǎo)則，為綠色建筑參數(shù)化生成設(shè)計(jì)提供完整高效的設(shè)計(jì)方法指導(dǎo)。在互聯(lián)網(wǎng) 和數(shù)字化技術(shù)的背景下，課題將為豐富綠色建筑參數(shù)化整體設(shè)計(jì)理論，將綠色建筑設(shè)計(jì)與信息工業(yè)化深度結(jié)合，部品信息模型數(shù)據(jù)庫研發(fā)及應(yīng)用平臺運(yùn)行模式、BIM VR協(xié)同可視化等設(shè)計(jì)方法應(yīng)用進(jìn)行了拓展研究。課題的應(yīng)用成果在于，(1)通過通用部品模型入庫和信息數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了基于BIM的綠色建筑參數(shù)化模型數(shù)據(jù)信息高效傳遞與共享，形成了門戶網(wǎng)站和客戶端的全國數(shù)據(jù)共享應(yīng)用平臺；(2)通過對2017國際太陽能十項(xiàng)全能競賽項(xiàng)目“i-Yard2.0”的設(shè)計(jì)、施工全過程進(jìn)行了BIM VR的實(shí)踐應(yīng)用。課題以上研究成果均可為解決基于信息交互協(xié)同的綠色建筑參數(shù)化生成設(shè)計(jì)諸多復(fù)雜問題提供方法論層級的參考，也可為今后各類綠色建筑創(chuàng)作和研究提供新的思路和方向。 2100433B

傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思維與方法制約了綠色建筑創(chuàng)作以及設(shè)計(jì)成果科學(xué)性的有效把控，綠色建筑設(shè)計(jì)需要一種全新的方法以適應(yīng)新的要求，即設(shè)計(jì)范圍的擴(kuò)展化、設(shè)計(jì)內(nèi)容的整體化、設(shè)計(jì)因素的定量化以及設(shè)計(jì)程序的系統(tǒng)化。當(dāng)代非線性思維與生態(tài)化設(shè)計(jì)構(gòu)成了一種內(nèi)在默契，本研究力圖通過對綠色建筑思想內(nèi)涵以及非線性思維的研究，提出綠色建筑參數(shù)化生成的整體設(shè)計(jì)理論；借助現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)手段，整合事實(shí)學(xué)、規(guī)范學(xué)及技術(shù)學(xué)設(shè)計(jì)方法，探索一種基于參數(shù)化生成理論的綠色建筑整體設(shè)計(jì)方法。通過研究綠色建筑性能的影響要素，建構(gòu)多種因子的參數(shù)化生成指標(biāo)體系，以參數(shù)化非線性建筑生成技術(shù)為依托，以數(shù)字模擬及評價(jià)反饋手段為保障，由參數(shù)化生成平臺、交互協(xié)同設(shè)計(jì)及決策平臺為構(gòu)架，建立綠色建筑參數(shù)化生成的整體設(shè)計(jì)操作模式。研究旨在探索符合綠色建筑生成規(guī)律、高效科學(xué)的整體設(shè)計(jì)方法，構(gòu)建一種簡潔有效的設(shè)計(jì)過程，為綠色建筑設(shè)計(jì)創(chuàng)作及工程設(shè)計(jì)提供應(yīng)用提供基礎(chǔ)理論。

計(jì)算機(jī)技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)上的運(yùn)用已經(jīng)從世紀(jì)相交之際的先鋒探索發(fā)展到當(dāng)今越來越廣泛地使用在建筑設(shè)計(jì)實(shí)際項(xiàng)目及建筑教育上。但是，如何應(yīng)用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，無論在國際上還是在國內(nèi)，至今尚未有設(shè)計(jì)方法的系統(tǒng)闡述，本研究參數(shù)化非線性建筑設(shè)計(jì)方法研究是對這一設(shè)計(jì)的方法的系統(tǒng)研究，本研究將在理論上闡述參數(shù)化非線性建筑設(shè)計(jì)方法，并構(gòu)筑這一設(shè)計(jì)方法的理想設(shè)計(jì)過程及各關(guān)鍵環(huán)節(jié)解決問題的工具箱軟件，這一結(jié)果將給國內(nèi)建筑師及學(xué)生運(yùn)用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)提供方法及工具，并也將對國際上建筑院校學(xué)生及建筑師的設(shè)計(jì)具有參考價(jià)值。

本研究項(xiàng)目按計(jì)劃正常進(jìn)行，并取得預(yù)期效果。本項(xiàng)目系統(tǒng)研究了“參數(shù)化非線性建筑設(shè)計(jì)方法”，在研究過程中，廣泛收集的相關(guān)設(shè)計(jì)實(shí)例及對20位相關(guān)建筑師的訪談為本課題的研究奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；在研究方法上，采用了口語報(bào)告分析法對設(shè)計(jì)課程的實(shí)驗(yàn)性設(shè)計(jì)者進(jìn)行思維追蹤，為本研究提供了可靠的一手資料。本項(xiàng)目的研究成果表現(xiàn)在如下各方面，首先，從該設(shè)計(jì)方法的思想基礎(chǔ)、該方法與傳統(tǒng)方法的區(qū)別、該方法的設(shè)計(jì)過程、該方法的案例等方面構(gòu)筑并闡述了這一新的建筑設(shè)計(jì)方法（見結(jié)題報(bào)告正文）；其次，創(chuàng)造性地建立了適用于設(shè)計(jì)各個(gè)不同環(huán)節(jié)的軟件工具箱（見附件）；至2013年底，課題組共發(fā)表期刊論文38篇、會議論文15篇，國際國內(nèi)會議特邀報(bào)告9次，出版編著2本，培養(yǎng)博士后1人、博士3人、碩士5人，獲得相關(guān)嘉獎(jiǎng)2項(xiàng)。 2100433B

《提升機(jī)設(shè)計(jì)理論及現(xiàn)代化設(shè)計(jì)方法研究》結(jié)構(gòu)合理，內(nèi)容簡煉，系統(tǒng)性和應(yīng)用性強(qiáng)。可作為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的高年級本科生和研究生的教材或教師參考書，也可供有關(guān)礦井提升機(jī)工程設(shè)計(jì)人員、生產(chǎn)應(yīng)用人員、維修檢測人員閱讀參考。