【摘要】：當(dāng)今隨著數(shù)字技術(shù)在建筑學(xué)領(lǐng)域的不斷發(fā)展,建筑設(shè)計(jì)打開了新的局面。以扎哈的建筑作品為代表的參數(shù)化設(shè)計(jì)逐漸引領(lǐng)了新的建筑設(shè)計(jì)潮流,建筑師開始利用計(jì)算機(jī)手段,把數(shù)學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)甚至哲學(xué)上的研究方法引入到建筑設(shè)計(jì)上來,各種復(fù)雜形式開始不斷出現(xiàn)。同時(shí),隨著人們對(duì)能源以及環(huán)境認(rèn)識(shí)的不斷深入,節(jié)能環(huán)保也逐漸成為建筑設(shè)計(jì)的重要部分。本次設(shè)計(jì)就是嘗試把建筑日照分析和參數(shù)化設(shè)計(jì)手段結(jié)合起來,針對(duì)建筑表皮進(jìn)行設(shè)計(jì),希望創(chuàng)造出一套基于日照分析的參數(shù)化表皮設(shè)計(jì)方法。本文以數(shù)學(xué)對(duì)稱性理論以及平面鋪砌理論為基礎(chǔ),在立面網(wǎng)格劃分的基礎(chǔ)上,根據(jù)日照分析計(jì)算結(jié)果,再進(jìn)一步對(duì)每個(gè)網(wǎng)格單元進(jìn)行單元屬性的操作和設(shè)計(jì)。其中涉及到的問題有建筑表皮設(shè)計(jì)基礎(chǔ)網(wǎng)格的劃分、Ecotect、Rhino和Grasshopper等軟件的運(yùn)用、日照分析計(jì)算以及數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)格單元的屬性操作方式等等。緒論部分首先介紹了本次設(shè)計(jì)研究的背景、目的和意義、研究內(nèi)容以及結(jié)構(gòu)等。第二章是與本次設(shè)計(jì)研究相關(guān)的現(xiàn)有理論成果介紹,主要包括三個(gè)部分：對(duì)稱性數(shù)學(xué)原理和周期性平面鋪砌理論,及其在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用案列。從本文的第三章開始就是本次設(shè)計(jì)研究的全部內(nèi)容,第三章討論了基于周期性平面鋪砌理論的平面網(wǎng)格劃分,目的在于首先在建筑表皮上劃分基礎(chǔ)設(shè)計(jì)網(wǎng)格,包括只含有一種網(wǎng)格單元的單面鋪砌網(wǎng)格和含有多個(gè)單元的多面鋪砌網(wǎng)格兩種類型。第四章討論的是基于日照分析的網(wǎng)格單元屬性操作,日照分析部分包括日照分析計(jì)算、計(jì)算數(shù)值的采樣處理以及分析結(jié)果對(duì)表皮設(shè)計(jì)的影響和控制方式。網(wǎng)格單元的屬性操作包括二次細(xì)分和幾何屬性操作兩部分,分別對(duì)應(yīng)表皮上的開口問題和遮擋問題。其中網(wǎng)格單元的二次細(xì)分又包括等分和不等分的多種類型,幾何屬性操作包括旋轉(zhuǎn)和進(jìn)退變換。最后,本文的結(jié)語部分對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié),梳理了整個(gè)設(shè)計(jì)過程,并自己嘗試總結(jié)了一套基于日照分析的表皮設(shè)計(jì)方法。
[Abstract]:With the continuous development of digital technology in the field of architecture, architectural design has opened a new situation. The parametric design, represented by Zaha's architectural works, gradually led the new architectural design trend. Architects began to use computer means to introduce the research methods of mathematics, physics, biology and even philosophy to architectural design. Complex forms began to emerge. At the same time, with the deepening of people's understanding of energy and environment, energy conservation and environmental protection have gradually become an important part of architectural design. This design is to try to combine sunshine analysis and parametric design means to design building skin, hoping to create a set of parameterized skin design method based on sunshine analysis. Based on the theory of mathematical symmetry and the theory of plane paving, on the basis of facade mesh division, according to the results of sunshine analysis and calculation, the operation and design of the element attributes of each grid element are further carried out in this paper. The problems involved include the basic grid division of building skin design, the application of software such as Ecotect,Rhino and Grasshopper, sunshine analysis and calculation and data processing, the operation mode of attributes of grid cells, and so on. The introduction part first introduces the background, purpose and significance, research content and structure of the design research. The second chapter is the introduction of the existing theories related to this design research, including three parts: the theory of symmetry mathematics and the theory of periodic plane paving, and its application in various fields. From the third chapter of this paper is the whole content of this design research. The third chapter discusses the plane mesh generation based on periodic plane laying theory, the purpose of which is to divide the foundation design grid on the building skin first. There are two types of single-sided paving mesh with only one mesh element and multi-facet paving mesh with multiple elements. In the fourth chapter, the grid element attribute operation based on sunshine analysis is discussed. The sunshine analysis part includes sunshine analysis and calculation, sampling processing of calculation value, the influence of analysis result on skin design and control mode. The attribute operation of the grid cell includes two parts: quadratic subdivision and geometric attribute operation, which correspond to the opening problem and occlusion problem on the epidermis, respectively. Among them, the quadratic subdivision of the grid cell includes many types of equal and unequal division, and the geometric attribute operation includes rotation and forward and backward transformation. Finally, the conclusion of this paper summarizes the whole paper, combs the whole design process, and tries to summarize a set of skin design methods based on sunshine analysis.
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TU201

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本文編號(hào)：2401264