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仿生·动态·可持续

王嘉亮  
【摘要】:建筑适应气候一直是建筑领域研究与实践的追求,随着几十年的智能建筑和表皮技术的不断发展,促使建筑与建筑表皮逐渐具有了整合智能、动态和可持续特征的可能性。本课题基于“生物气候适应机制对研究思路的技术创新性”提出这样的研究假设:从仿生学的思路出发,将生物气候适应性的特征,从自然模型的层面上转移到建筑可持续层面的建筑表皮设计中;同时,面向未来城市、建筑空间和人的互动性趋势发展,将界面的动态特征融合其中,最终形成“仿生性的动态建筑表皮(Bio-inspired Kinetic Envelopes)”。无论是作为设计思路,抑或是理论体系,该研究都可以为建筑领域提供一个崭新的和极具特色的发展方向。 本课题的研究围绕仿生设计、动态建筑和可持续设计三个主题展开,并采用BIM建筑信息模型的参数化设计作为整合三个主题的核心研究方法。全文共分七章,从导论一章的提出问题,确定研究的思路和假设,过渡到第二章相关表皮、动态建筑和仿生三个内容的基本理论阐述,为本课题研究提供基本的理论支持,而后的研究主体内容基本上按照如下“问题的启发设计”(Human problem-driveninspired design)的研究思路展开:1)定义研究对象(第三章动态建筑及动态建筑表皮的类型研究和实验探索,以及第五章建筑表皮与建筑能耗的关联性研究);2)重构研究问题(第四章中生物与建筑表皮在气候适应性上的对应);3)探索相关生物系统(第四章中生物气候适应性的各类系统分析和整理);4)提炼生物启发设计的逻辑应用模型(第四章中生物气候适应性的模型分析和启发设计框架);5)实验性应用(第六章基于BIM参数化方法的仿生动态建筑表皮实验性设计)。在这其中,实验性应用的研究过程是通过一个具体实例和生物模型展开,其主要作用在于对整个思路和架构的示例,以及对仿生性动态建筑表皮设计的思路总结。 第七章结论中重申了课题的核心成果,包括动态建筑和动态建筑表皮的类型及其特征、生物气候适应性的启发设计框架、以气候适应为目标的建筑表皮和能耗之间的变量结构关系、BIM建筑信息模型的参数化方法、仿生性动态建筑表皮设计与发展的三维空间体系五个内容。


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