基于Revit的三棱锥型人工鱼礁参数化设计方法研究

【摘要】：伴随着陆地资源的不断开发,越来越多的国家把目光投向了海洋资源,作为修复海洋生态环境和增加渔业资源收获的主要手段——人工鱼礁,得到了快速的进步与发展。人工鱼礁是指通过向大海投放混凝土构件、木竹、轮胎、报废渔船、石料等人为构造物的手段,改善水生生物栖息环境,为水生生物提供索饵、繁殖、生长等的场所,以达到生态环境修复、保护水生生物不受侵害和经济生物增殖养殖的目的,是海洋牧场工程建设中最主要的功能体现单位。流场效应分析是人工鱼礁的主要研究方向,而对人工鱼礁参数化设计方面的研究还有一定的空白。本文以人工鱼礁的参数化设计方法为研究对象,以人工鱼礁结构和功能参数为基础,以三棱锥为人工鱼礁的承载体量,基于Revit设计平台,运用Dynamo软件和Python语言等研究手段,通过参数化的设计自动生成鱼礁三维模型,同时导出鱼礁参数计算数据及计算书。本文的主要创新点如下:(1)归纳总结了人工鱼礁的结构和功能参数,将这些结构参数和功能参数与外部条件参数进行配对耦合,针对不同种类人工鱼礁形成对应的人工鱼礁的设计方案及计算算法。(2)根据计算算法通过Dynamo平台进行人工鱼礁可视化分步节点编程设计,利用Python语言对复杂公式进行穷举求解,实现了常用人工鱼礁在Revit环境下的自动生成,完成人工鱼礁的参数化建模,弥补了鱼礁参数化设计的不足。(3)通过项目实践,系统的对鱼礁各部分尺寸和计算过程进行偏差修正,然后将计算结果输出为计算书,计算结果和计算公式互相对应,人工鱼礁的设计流程完整而清晰,设计师可以根据计算书反推设计流程,从而实现了人工鱼礁设计的实时校对与修正。经实例验证,本文编制的人工鱼礁设计插件可实现三棱锥型人工鱼礁快速建模,并将其特征参数简要表达,从而减少了设计人员的重复建模时间,可以将更多精力放在人工鱼礁的方案规划设计工作。