国际发展走向
三维设计萌芽于上世纪70~80年代的建筑全生命周期管理及虚拟建造概念,至2002年此概念正式提出,从理论到实践、从内涵到外延都得到成熟与丰富。建筑三维参数化模型,是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础,进行建筑模型的建立,简言之,就是通过充分的信息数据进行三维建模。但是,有别于CAD等出图工具的是:三维参数化模型的本质是一种面向全行业的信息整合平台,是通过建立一个数字模型来整合建筑全生命周期内的所有信息,包含设计、建造、管理等各个环节。
至2015年,香港房屋署将在所有公屋项目中采用数字模型
据报道至2015年,香港房屋署将在所有公屋项目中采用数字模型。这意味着,未来的香港公屋可能是这样造出来的:前期基础性工作完成后,建筑师坐在电脑前输入各种参数,选择不同的标准化单元,系统软件自动生形,并建立3D立体模型,一方面模拟场地各种声、光、热、风等环境,另一方面,全方位呈现建筑的每一个角落、每一根管线,甚至每一颗螺丝钉,如有管线冲突还能自动纠错,更重要的是,通过模拟施工建设等行为,还能预知施工、维护、物业管理等各环节可能遇到的问题……
三维设计萌芽于上世纪70~80年代的建筑全生命周期管理及虚拟建造概念,至2002年此概念正式提出,从理论到实践、从内涵到外延都得到成熟与丰富。建筑三维参数化模型,是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础,进行建筑模型的建立,简言之,就是通过充分的信息数据进行三维建模。但是,有别于CAD等出图工具的是:三维参数化模型的本质是一种面向全行业的信息整合平台,是通过建立一个数字模型来整合建筑全生命周期内的所有信息,包含设计、建造、管理等各个环节。
三维参数化设计技术的核心是通过在计算机中建立虚拟的建筑工程三维模型,同时利用数字化技术为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。该信息库不仅包含描述建筑物构件的几何信息、专业属性及状态信息,还包含了非构件对象(例如空间、运动行为)的信息。借助这个富含建筑工程信息的三维模型,建筑工程的信息集成化程度大大提高,从而为建筑工程项目的相关利益方提供了一个工程信息交换和共享的平台。结合更多的相关数字化技术,参数化模型中包含的工程信息还可以被用于模拟建筑物在真实世界中的状态和变化,使得建筑物在建成之前,相关利益方就能对整个工程项目的成败做出完整的分析和评估。
它的简单应用可能是事先输入不同形状、不同比例的门、窗等,形成一个个“族”,到设计时输入约定性参数后便可据“族”自动生成合乎要求的设计。借由此系统,可以把许多复杂的问题简单化,无论是在提高效率还是确保质量、减少风险、控制造价等方面,都作用明显。从国外经验来看,这项技术提供了一种系统解决方案。
在过去的20多年中,CAD技术的普及和推广使建筑师、工程师们甩掉图板,从传统的手工绘图、设计和计算中解放出来,可以说是工程设计领域的第一次数字革命。而现在,建筑参数化模型的出现将引发整个工程建设领域的第二次数字革命。三维参数化模型不仅带来现有技术的进步和更新换代,它也间接影响了生产组织模式和管理方式,并将更长远地影响人们思维模式的转变。
随着三维参数化设计在国内逐渐被认可与应用,特别是近年来在国内工程建造行业高速发展的背景下,三维参数化设计已经在国内一些大型工程项目中得到积极应用,涌现出很多成功案例。美国b S a(building SMART alliance)曾经对目前美国工程建设行业领域的三维参数化设计应用情况做过详细调查,并总结出目前美国市场上参数化模型的25种不同应用并加以分析研究,用于指导工程项目在不同阶段选择合适的应用。由于中美建筑市场的差异以及本土主流三维参数化模型软件的欠缺,国内三维参数化设计应用在行业跨度和深度上都和美国有一定距离,不过大的应用方向是一致的。