中國(guó)古典建筑源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，具有悠久的歷史和光輝的成就，是相對(duì)于西方古建筑的磚石體系而言，是一個(gè)獨(dú)立的建筑體系。近年來(lái)隨著國(guó)家大力提倡發(fā)展文化、創(chuàng)意、旅游產(chǎn)業(yè)，興建旅游區(qū)，城市歷史風(fēng)貌保護(hù)區(qū)，大量涌現(xiàn)出需要利用現(xiàn)代科技，進(jìn)行中國(guó)古典建筑設(shè)計(jì)或者保護(hù)更新的項(xiàng)目。另一方面，縱觀中國(guó)古建史得知，我們國(guó)家的傳統(tǒng)建筑天然得具備構(gòu)件化、模數(shù)化的特質(zhì)，似乎能與緣起于信息技術(shù)的BIM在參數(shù)化等很多理念方面上不謀而合，成為天然的盟友。那么當(dāng)古建遇上BIM又會(huì)產(chǎn)生什么樣的效果呢？
項(xiàng)目名稱(chēng) ：柳州窯埠古鎮(zhèn)觀光閣建筑
面積 ：地上建筑面積4580㎡
建筑高度 : 33m
建設(shè)地址 ：廣西柳州市蟠龍路西側(cè)
主創(chuàng)建筑師：陸永樂(lè) -浙江同仁建筑設(shè)計(jì)有限公司副總建筑師
設(shè)計(jì)師及合作團(tuán)隊(duì)：
潘叢芳、徐夢(mèng)石、廖世國(guó) (中國(guó)美院設(shè)計(jì)院)
柳州窯埠古鎮(zhèn)觀光閣 / 陸永樂(lè)
古建項(xiàng)目中的BIM應(yīng)用
浙江同仁建筑設(shè)計(jì)公司一直秉承“固求高下之分，亦求你我之別” 的工作理念。在古建筑的設(shè)計(jì)上，率先將BIM技術(shù)融入其中，為建筑信息化方向的探索提供了有效的解決方案。中國(guó)是世界文明古國(guó)之一。中國(guó)建筑文化歷史形成獨(dú)特，建筑物造型優(yōu)美，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，宏偉中不失細(xì)膩，莊嚴(yán)中不失優(yōu)雅?！稜I(yíng)造法 式》是代表中國(guó)古代建設(shè)科學(xué)與藝術(shù)巔峰狀態(tài)的典籍，記載著宋代建筑的制度、做法、用工、圖樣等珍貴資料，對(duì)研究中國(guó)建筑、理解其理念和精神有著深遠(yuǎn)的意義。柳州觀光閣項(xiàng)目為仿唐風(fēng)格。中國(guó)盛唐時(shí)期的建筑大氣開(kāi)朗，院落空間變化豐富，一氣呵成；樓閣類(lèi)的建筑更是造型飽滿(mǎn)雄放；屋頂平緩舒展，出檐深遠(yuǎn)，斗拱勁道有力；木構(gòu)的力學(xué)條理清晰，舉重若輕；裝飾端莊大方而不繁瑣。
“ARCHICAD比較符合建筑師的思維方式。它的BIM技術(shù)的成熟度、軟件的輕量化，易操作性，在整個(gè) 設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中起到了關(guān)鍵性作用?！薄懹罉?lè) 副總建筑師
項(xiàng)目技術(shù)
柳州觀光閣項(xiàng)目采用高臺(tái)基，三層重檐，四面歇山頂?shù)脑煨汀８叨冗_(dá)到30多米。設(shè)計(jì)過(guò)程中使用BIM技術(shù)，盡量保持唐風(fēng)遺韻，構(gòu)筑上也借鑒了大宋《營(yíng)造法式》的一些做法。選用的斗拱輔作樣式為：轉(zhuǎn)角輔作單杪三下昂、柱頭輔作單杪雙下昂。
轉(zhuǎn)角六輔作單杪三下昂，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(zhǎng)，曲直舉折之勢(shì)，規(guī)矩繩墨之宜，皆以所用材之分，以為制度焉?！?——《營(yíng)造法式》
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是以斗拱中拱的截面——“材”作為模數(shù)的基本單位。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)結(jié)合多年的仿古建筑設(shè)計(jì)工作經(jīng)驗(yàn)，查閱了大量的古建文獻(xiàn)，觀摩現(xiàn)存的古建筑，請(qǐng)教工匠師傅，再加上設(shè)計(jì)師空間想象力、邏輯思維、立體幾何和基本的數(shù)學(xué)能力，通過(guò)ARCHICAD內(nèi)置的GDL開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，制作各種復(fù)雜的參數(shù)化部件，編寫(xiě)了大量的GDL參數(shù)化古建筑構(gòu)件。這讓團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)師們有了很大的拓展和創(chuàng)意空間，也讓古建筑的模數(shù)化、裝配式與最新的BIM技術(shù)真正有效的融合，并應(yīng)用于眾多仿古建筑項(xiàng)目中。希望能在古建的保護(hù)修繕工作、仿古建筑設(shè)計(jì)等領(lǐng)域得到應(yīng)用。
難點(diǎn)一： 斗拱的制作與組合
不同類(lèi)型的斗，其細(xì)部尺寸均不同，分別設(shè)定，以達(dá)到BIM參數(shù)化的要求。設(shè)定參數(shù)后，用GDL語(yǔ)言編寫(xiě)3D形狀、2D符號(hào)、材質(zhì)、線形顏色等屬性。
難點(diǎn)二：屋架及翼角GDL部件
屋面的算法復(fù)雜程度大大超過(guò)斗拱，既要符合古建的尺度關(guān)系，又要用立體幾何三角函數(shù)來(lái)計(jì)算描述。在實(shí)際設(shè)計(jì)使用中，個(gè)體建筑千差萬(wàn)別，甚至允許不完全按照古法尺度來(lái)做設(shè)計(jì)，必須留給設(shè)計(jì)師一定的自由度，以及便利性。屋頂GDL部件里設(shè)定了許多的熱點(diǎn)，即HOTSPOT。運(yùn)用古建屋面參數(shù)化系統(tǒng)，快速構(gòu)建坡屋頂，還可以隨時(shí)調(diào)節(jié)屋頂舉折的參數(shù)。
難點(diǎn)三：欄桿
在中國(guó)古建項(xiàng)目中式樣豐富的欄桿，是古建的重要的近人構(gòu)件，豐富了建筑橫向的立面。GDL古建欄桿，通過(guò)立柱和欄板的組合，可以制作出多種樣式的欄桿。欄桿系統(tǒng)用到了兩個(gè)獨(dú)創(chuàng)的關(guān)鍵算法：一是拉伸熱點(diǎn)，線段自動(dòng)增加節(jié)點(diǎn)；二是欄板單元在線段內(nèi)自動(dòng)匹配。在設(shè)計(jì)中，只要拖動(dòng)熱點(diǎn)就能自動(dòng)增加欄板，體現(xiàn)出GDL參數(shù)化的智能。
ARCHICAD中國(guó)古建欄桿系統(tǒng)
為何選擇ARCHICAD ?
ARCHICAD比較符合建筑師的思維方式。它的BIM技術(shù)的成熟度、軟件的輕量化，易操作性，在整個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中起到了關(guān)鍵性作用。在整個(gè)設(shè)計(jì)和建造中，我們發(fā)現(xiàn)，ARCHICAD軟件不僅可以在現(xiàn)代建筑中為建筑師提供完美高效的解決方案，而且也符合仿古建筑工匠的思路。ARCHICAD豐富優(yōu)美的圖面表達(dá)方式，3D文檔、BIMx以及OPENBIM理念，能很友好的與其它BIM軟件相互溝通和調(diào)用，做到了信息的無(wú)界限。這也是我們團(tuán)隊(duì)建筑師們喜愛(ài)用ARCHICAD的一個(gè)重要原因。我們通過(guò)ARCHICAD軟件，創(chuàng)建了15大類(lèi)的古建圖庫(kù)，包括石材、瓦、大木作、門(mén)窗等常用部件。
這些參數(shù)化部件，在實(shí)際項(xiàng)目中得到了檢驗(yàn)，積累了優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)，而且進(jìn)一步迭代更新。制作了仿唐式、宋式、明清等朝代風(fēng)格的GDL建筑構(gòu)件。按照《營(yíng)造法式》的原則搭建古建大木作鋪?zhàn)?。在小木作方面增加門(mén)窗，在磚瓦作方面，增加磚、瓦、石方面的細(xì)節(jié)。這就是開(kāi)發(fā)GDL古建圖庫(kù)的思路?！?/p>
BIMx圖模一體的應(yīng)用，在移動(dòng)設(shè)備上也可以輕松展示復(fù)雜的建筑設(shè)計(jì)模型，其直觀的表現(xiàn)力，為業(yè)主的項(xiàng)目決策、指導(dǎo)施工提供了便利，甚至古建筑的教學(xué)上也能帶來(lái)幫助。
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