導(dǎo)語(yǔ)：形體建筑施工圖設(shè)計(jì)方法探討一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

【摘要】以某酒莊別墅施工圖設(shè)計(jì)項(xiàng)目為例，論述了多曲面（復(fù)雜）形體建筑在施工圖設(shè)計(jì)階段的影響因素、設(shè)計(jì)表達(dá)、專(zhuān)業(yè)配合、細(xì)節(jié)處理等內(nèi)容，以求精細(xì)的實(shí)現(xiàn)施工圖設(shè)計(jì)對(duì)建筑施工的指導(dǎo)作用。

【關(guān)鍵詞】多曲面形體;施工圖設(shè)計(jì);軟件應(yīng)用

1復(fù)雜形體建筑的發(fā)展背景及專(zhuān)業(yè)挑戰(zhàn)

復(fù)雜形體建筑的產(chǎn)生基于計(jì)算信息技術(shù)的發(fā)展，伴隨著城市建設(shè)的大規(guī)模開(kāi)發(fā)及計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的革新，社會(huì)對(duì)建筑的功能、形象、綠色、經(jīng)濟(jì)等各方面都提出了更高的要求，同時(shí)可獲取的設(shè)計(jì)前置條件，諸如，建筑相關(guān)的場(chǎng)地、氣象、景觀、人文、交通關(guān)系、互聯(lián)效應(yīng)等方面的細(xì)微影響因素呈現(xiàn)幾何式增長(zhǎng)，突破了單一或成組出現(xiàn)的線性邏輯關(guān)系。復(fù)雜形體建筑適應(yīng)了這一時(shí)代特征，以非線性變化特征、不規(guī)則造型、突破了傳統(tǒng)歐式幾何學(xué)的基本形式，脫穎而出，受到了社會(huì)及眾多業(yè)主的認(rèn)可。同時(shí)復(fù)雜形體建筑所表達(dá)的非線性或流動(dòng)性造型特征給主要采用平、立、剖面進(jìn)行二維表達(dá)的傳統(tǒng)建筑施工圖設(shè)計(jì)帶來(lái)一定程度的挑戰(zhàn)[1]。

2復(fù)雜形體建筑在施工圖設(shè)計(jì)階段的重要因素

復(fù)雜形體建筑尤其是非折線多曲面形體建筑，在方案設(shè)計(jì)階段甚至可以利用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，包含數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和各種算法的程序，來(lái)幫助建筑師建立和控制其復(fù)雜形體特征，并被賦予多種參數(shù)信息，實(shí)現(xiàn)建筑對(duì)場(chǎng)地特征、水文地質(zhì)、環(huán)境交通、人文因素的互動(dòng)。整個(gè)方案設(shè)計(jì)過(guò)程即在這種計(jì)算模式下獲得一種或多種建筑形態(tài)，最終實(shí)現(xiàn)方案比選工作的過(guò)程。在施工圖設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)重點(diǎn)考慮的是建筑復(fù)雜形體與易建性之間的平衡，解決建筑復(fù)雜形體的數(shù)據(jù)表達(dá)，并完成細(xì)節(jié)構(gòu)造，滿(mǎn)足施工的要求，基于此在施工圖設(shè)計(jì)階段應(yīng)充分重視影響復(fù)雜形體建筑的重要因素。

2.1數(shù)據(jù)充分提取

復(fù)雜形體建筑因?yàn)橥黄屏藲W式幾何框架，形成了折面或流線曲面特征，在作為主流的二維施工圖紙表達(dá)形式下，需要重點(diǎn)考慮空間重疊、面域凹凸等形變，充分提取形體數(shù)據(jù)，既為其他專(zhuān)業(yè)尤其是結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)的受力計(jì)算提供作業(yè)圖依據(jù)，又便于將來(lái)施工單位對(duì)建筑空間的理解和認(rèn)知，最大程度實(shí)現(xiàn)方案設(shè)想。

2.2結(jié)構(gòu)形式選擇

結(jié)構(gòu)形式的發(fā)展與創(chuàng)新為復(fù)雜形體建筑的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造了條件，常規(guī)建筑的結(jié)構(gòu)形式包含鋼筋混凝土框架、大體積混凝土、鋼筋混凝土剪力墻等鋼筋混凝土類(lèi)及鋼網(wǎng)架、鋼框架、鋼索（懸索）等鋼結(jié)構(gòu)類(lèi)。在進(jìn)行復(fù)雜形體建筑施工圖設(shè)計(jì)前必須根據(jù)建筑形體特征、建筑性質(zhì)、建筑功能等多方面因素，擇優(yōu)選擇。

2.3分項(xiàng)分組統(tǒng)籌復(fù)雜

形體建筑的折面或曲面流線特征，使建筑本身出現(xiàn)了大量非標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)及建筑構(gòu)件；尤其是非單一折面或曲面的組合形體更可能使建筑本身的每一寸維護(hù)結(jié)構(gòu)都出現(xiàn)細(xì)微差異，需要采用工廠化模板定制的方式進(jìn)行施工。因此，在施工圖設(shè)計(jì)中重視復(fù)雜形體的單元拆分，進(jìn)行分項(xiàng)分組統(tǒng)籌，對(duì)于統(tǒng)一構(gòu)件、優(yōu)化設(shè)計(jì)、工廠加工及進(jìn)度控制具有重要意義。

3多曲面形體建筑施工圖設(shè)計(jì)的對(duì)接工作

本文以某酒莊別墅（多曲面形體建筑）施工圖設(shè)計(jì)實(shí)踐項(xiàng)目為例，闡述復(fù)雜形體建筑在施工圖設(shè)計(jì)開(kāi)展前需要做的對(duì)接工作。此實(shí)踐項(xiàng)目某酒莊別墅位于秦皇島臨山區(qū)，方案設(shè)計(jì)階段著重考慮地形地貌與建筑形體的關(guān)系，希望形成建筑與山地文化的對(duì)話，最終依山就勢(shì)形成了起伏曲面屋面，同時(shí)通過(guò)不同曲率的屋檐與曲面墻體進(jìn)行銜接，創(chuàng)造出建筑的多重曲面形態(tài)。項(xiàng)目在施工圖設(shè)計(jì)前需要做的對(duì)接工作包含：（1）對(duì)接方案設(shè)計(jì)部，充分理解項(xiàng)目方案形體特征及表達(dá)立意；（2）選擇適當(dāng)?shù)能浖?，尤其是參?shù)化設(shè)計(jì)軟件對(duì)形體數(shù)據(jù)進(jìn)行提??；（3）對(duì)接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部，確定結(jié)構(gòu)形式；（4）對(duì)接設(shè)備設(shè)計(jì)部，了解各設(shè)備管線在曲面形體下的布局方式及估算標(biāo)高，用以復(fù)核項(xiàng)目方案階段設(shè)定的門(mén)、窗、梁、吊頂?shù)认嗷ブg關(guān)系的合理性。

4多曲面形體建筑施工圖設(shè)計(jì)的專(zhuān)業(yè)配合

多曲面形體建筑在施工圖設(shè)計(jì)過(guò)程中尤其需要強(qiáng)調(diào)建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、暖通、電氣、電信各專(zhuān)業(yè)，甚至綠建等專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)部的緊密配合，因?yàn)槎嗲嫘误w建筑與常規(guī)歐式幾何形體建筑相比，其多向彎曲的造型、通道的寬窄變化等因素使各專(zhuān)業(yè)門(mén)窗、管線、梁等相關(guān)構(gòu)件的碰撞關(guān)系更具有隱藏性。施工圖專(zhuān)業(yè)配合的重點(diǎn)在于相互之間快速反饋碰撞信息，避免局部碰撞難以合理解決時(shí)，造成建筑形體的調(diào)整或某專(zhuān)業(yè)的布局思路發(fā)生大的變動(dòng)，最后影響設(shè)計(jì)進(jìn)度。因此在施工圖設(shè)計(jì)整個(gè)配合過(guò)程中，首要是建筑專(zhuān)業(yè)理解方案信息，運(yùn)用Rhino、Grasshopper等參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件全面、準(zhǔn)確地提供形體數(shù)據(jù)，為各專(zhuān)業(yè)提供依據(jù)性圖紙；結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)重點(diǎn)檢查曲面構(gòu)造形式、超常規(guī)的遠(yuǎn)挑梁板的可實(shí)現(xiàn)性等問(wèn)題；設(shè)備專(zhuān)業(yè)應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定各專(zhuān)業(yè)管道的上下層或上翻、下翻的避讓原則，盡可能提前預(yù)知難點(diǎn)、交叉點(diǎn)的部位，實(shí)現(xiàn)早發(fā)現(xiàn)、早解決。

5多曲面形體建筑施工圖設(shè)計(jì)的表達(dá)形式

多曲面形體建筑的施工圖設(shè)計(jì)表達(dá)深度應(yīng)符合國(guó)家制圖要求，但如何準(zhǔn)確、明晰地表達(dá)多曲面的三維關(guān)系數(shù)據(jù)并滿(mǎn)足指導(dǎo)施工的要求，則又需要慎重選擇表達(dá)形式。實(shí)例中的別墅主要是屋面的三維曲面變化，根據(jù)形體特征（流線性）、結(jié)構(gòu)計(jì)算要求（整體性）、局部構(gòu)件考量（柔性過(guò)渡弧面）等因素，在連續(xù)剖面、平面等高線、平面標(biāo)高網(wǎng)等3種表達(dá)形式中，選擇了平面標(biāo)高網(wǎng)的表達(dá)形式。平面標(biāo)高網(wǎng)的數(shù)據(jù)提取需要借助Rhino軟件及相關(guān)插件，在提取數(shù)據(jù)時(shí)考慮施工鋼筋的綁扎精度及建筑體量，設(shè)定了上面域1m×1m和下面域0.5m×0.5m的網(wǎng)格關(guān)系，然后根據(jù)曲面的折曲形態(tài)采集了上表面及下表面的面域標(biāo)高數(shù)據(jù)(網(wǎng)格交叉點(diǎn)標(biāo)高），并單獨(dú)采集了折曲轉(zhuǎn)折線、檐口線、檐溝線、俯視輪廓線等處的線上標(biāo)高數(shù)據(jù)，最后復(fù)核數(shù)據(jù)，并微調(diào)以順暢組織排水條件，避免屋面局部積坑的產(chǎn)生，完成施工圖的表達(dá)。

6多曲面形體建筑施工圖設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)處理

多曲面形體建筑的施工圖設(shè)計(jì)應(yīng)充分重視異形構(gòu)件等細(xì)節(jié)處理，進(jìn)行統(tǒng)籌分組優(yōu)化設(shè)計(jì)，根據(jù)形體特征、結(jié)構(gòu)安全、施工方便等因素合理選擇構(gòu)件預(yù)制材料，制模方案。此別墅設(shè)計(jì)實(shí)例中的屋面采取了多曲面扭轉(zhuǎn)形體，屋面與墻面的交界處就形成了不同曲率的交接弧面。從結(jié)構(gòu)安全性、建筑形體整體性等角度考慮，此交接弧面宜采取與屋面整體澆筑的形式，但施工支模困難、不易澆筑；從施工方便、經(jīng)濟(jì)節(jié)約等角度考慮，此交接弧面宜采取輕質(zhì)材料預(yù)制掛件的形式。因此在施工圖設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)分別對(duì)兩種模式進(jìn)行了計(jì)算，后經(jīng)與業(yè)主方、施工方等綜合討論，采用了預(yù)制掛件的形式，保證最大程度實(shí)現(xiàn)形體特征，并加快了施工進(jìn)度。

7結(jié)論

多曲面形體建筑施工圖設(shè)計(jì)應(yīng)充分理解原建筑方案所要表達(dá)的形體特征，綜合運(yùn)用AutoCAD及Rhino、Grasshopper等參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件，實(shí)現(xiàn)多曲面異形形體的二維表現(xiàn)；充分利用平面及剖面表達(dá)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，配合各專(zhuān)業(yè)，尤其結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)的相關(guān)計(jì)算；詳細(xì)處理各種細(xì)節(jié)節(jié)點(diǎn)，保證設(shè)計(jì)的可實(shí)施性，滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)施工的要求，確保建筑形體的最終實(shí)現(xiàn)，以純熟的技術(shù)手段為后盾，適應(yīng)市場(chǎng)上復(fù)雜形體建筑的施工圖設(shè)計(jì)要求。

作者:王興 單位:中國(guó)核電工程有限公司

【參考文獻(xiàn)】

【1】王風(fēng)濤,徐衛(wèi)國(guó).數(shù)字技術(shù)下的復(fù)雜曲面建筑設(shè)計(jì)及建造[A]//2012全國(guó)建筑院系建筑數(shù)字技術(shù)教學(xué)研討會(huì)論文集[C].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012(8):297-303.