基于数字技术的装配式建筑建造研究

发布时间：2017-05-14 03:12

  本文关键词：基于数字技术的装配式建筑建造研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：数字技术在建筑行业中的应用经过近十年来的飞速发展,在各个领域均取得了丰硕的研究成果。区别于传统平面化的工作,基于数字技术的建筑设计与建造,在形态、材料和构造逻辑上均有与其相应的特殊个性特征。专业化的装配式建筑技术全面发展至今已有近半个世纪,其理论和技术在现代产业化生产序列中倾向于片段化。劳动力成本降低了装配式建造流程完整的必要性。然而在今天,这种必要性已经被数字建筑设计产品所唤醒。另一个层面,流于形式化并以视觉导向占主流的设计倾向正在逐渐显露。与建造脱节的大量设计项目在实践中显现出的种种问题使其在造价和完成度等方面差强人意。由于部分设计师对于形态的构造理念和逻辑认识并不充分,对于构造的实现和相应的经济成本缺乏量化控制。信息媒介对项目的实践逻辑传达并不全面,易于忽视建筑建造和实现的逻辑关系。本文在回顾数字建筑技术和装配式建造的发展和应用后,选取了国内外大量实践案例,按照大型综合性建筑、小型实验性建筑、室内设计与装饰工程的类别阐述并分析总结了数字技术和装配式建造在功能属性、规模、构造与材料、节点与装配等方面的相互关系。为实现数字技术下的建筑作品,与其形态和构造逻辑相适应的建筑材料和加工方法已成为这个领域的一个至关重要的切入点。在理论研究、经验总结、思维方法的建立过程中,本文试图寻找到数字建筑和与其相应的装配建造的思维方式和一般性的建造流程方法,并将其应用在小型设计实践活动中。通过应用理论成果,找寻到与之贴切的实践方向。对于具有适应特性的玻璃钢材料,本文在研究其理化材料性能后以一种可实现的构造方法,将其应用在设计案例中,并对其与各专业设计内容的结合点、分块、构造、节点、特殊部位、建造方法等方面展开分析研究,并在其防火性能、节能设计、结构构造和多样性扩展等方面结合实际展开分析,希望提供一种可供参考的特定思维方式,对其他情况下材料技术的应用提供参照。文章的最后对于未来数字技术下的装配建造发展的适宜框架提出畅想,希望技术的发展能够与建筑设计和建造无缝对接,最大限度地促进行业的进步与繁荣。
【关键词】：数字 装配式 建造
【学位授予单位】：清华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU208;TU201.4
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 课题研究的背景9-11
• 1.2 课题研究的对象和内容11
• 1.3 研究的意义和目的11-13
• 1.4 相关研究13
• 1.5 研究方法13-14
• 1.6 论文结构14-16
• 第2章 数字建筑技术与装配式建造16-35
• 2.1 数字建筑技术16-27
• 2.1.1 起源：产品制造与工程建造16-20
• 2.1.2 发展：从数字设计到数控建造20-22
• 2.1.3 工具：与软硬件技术的相互推动22-27
• 2.2 装配式建造27-34
• 2.2.1 装配式建造的发展进程27-31
• 2.2.2 装配式建筑的分类31-33
• 2.2.3 装配式建造与数字建筑技术的联系33-34
• 2.3 本章小结34-35
• 第3章 案例研究（1）——大型综合性建筑35-62
• 3.1 深圳T3航站楼35-41
• 3.1.1 项目概况35-36
• 3.1.2 数字设计与加工制造：参数化蜂巢单元36-39
• 3.1.3 装配建造：通用性可变节点39-41
• 3.2 大连国际会议中心41-45
• 3.2.1 项目概况41
• 3.2.2 数字设计与加工制造：复杂钢结构节点和异形铝板幕墙41-43
• 3.2.3 装配建造：基于BIM技术的施工模拟与组织43-45
• 3.3 北京凤凰国际传媒中心45-51
• 3.3.1 项目概况45-46
• 3.3.2 数字设计与加工制造：非标准箱型钢结构和玻璃幕墙46-49
• 3.3.3 装配建造：可调钢抱箍节点49-51
• 3.4 广州歌剧院51-57
• 3.4.1 项目概况51
• 3.4.2 数字设计与加工制造：三角拟合立面、异形铸钢节点等51-55
• 3.4.3 装配建造：异形构件的空间就位55-57
• 3.5 国家体育场57-60
• 3.5.1 项目概况57
• 3.5.2 数字设计与加工制造：参数化异形钢结构加工57-59
• 3.5.3 装配建造：数字定位技术59-60
• 3.6 本章小结60-62
• 第4章 案例研究（2）——小型实验性建筑62-76
• 4.1 2013-2014年ICD/ITKE研究馆62-64
• 4.1.1 项目概况62-63
• 4.1.2 数字设计与加工制造：参数化机械臂缠绕纤维63-64
• 4.1.3 装配建造：手工就位64
• 4.2 甘腾宾酒窖64-66
• 4.2.1 项目概况64-65
• 4.2.2 数字设计与加工制造：参数化机械臂砌筑砖块65-66
• 4.2.3 装配建造：单元吊装66
• 4.3 [c] space Pavilion66-69
• 4.3.1 项目概况66-67
• 4.3.2 数字设计与加工制造：参数化数控切割67-68
• 4.3.3 装配建造：卡槽连接空间构架68-69
• 4.4 香奈儿流动艺术展馆69-72
• 4.4.1 项目概况69-70
• 4.4.2 数字设计与加工制造：非标准分块设计70-71
• 4.4.3 装配建造：顺序装配71-72
• 4.5 霍夫多普汽车站72-74
• 4.5.1 项目概况72-73
• 4.5.2 数字设计与加工制造：数控切削成形73-74
• 4.5.3 装配建造：粘结与接缝处理74
• 4.6 本章小结74-76
• 第5章 案例研究（3）——室内设计与装饰工程76-86
• 5.1 波士顿Ban Q餐厅76-78
• 5.1.1 项目概况76
• 5.1.2 数字设计与加工制造：切片拟合76-77
• 5.1.3 装配建造：吊挂就位77-78
• 5.2 银河SOHO售楼处78-80
• 5.2.1 项目概况78
• 5.2.2 数字设计与加工制造：非标准成形78-79
• 5.2.3 装配建造：接缝处理79-80
• 5.3 杭州ROMANTICISM服装店80-83
• 5.3.1 项目概况80-81
• 5.3.2 数字设计与装配建造：非标准形态的手工糊制81-83
• 5.4“绸墙”项目83-85
• 5.4.1 项目概况83
• 5.4.2 数字设计与装配建造：手工模拟非标准砌筑83-85
• 5.5 本章小结85-86
• 第6章 基于案例分析的数字装配式建造特点阐述86-94
• 6.1 基于研究案例的分项特点汇总与分析86-90
• 6.1.1 研究案例的分项特点汇总86
• 6.1.2 数字装配式建造与分项属性相互关系的分析86-90
• 6.2 数字装配式建造的特点的研究90-93
• 6.2.1 数字装配式建造特点产生的内在逻辑90-91
• 6.2.2 数字装配式建造与传统建造方式的异同91-93
• 6.3 本章小结93-94
• 第7章 工程案例探索——装配式玻璃钢建筑94-119
• 7.1 玻璃钢材料研究94-98
• 7.1.1 结合设计条件的材料选择94-96
• 7.1.2 材料性能研究96-98
• 7.2 案例探索——装配式玻璃钢小住宅98-111
• 7.2.1 项目概述99-104
• 7.2.2 装配建造设计要点104-111
• 7.3 结合材料的设计要点扩展分析111-118
• 7.3.1 防火设计111-113
• 7.3.2 节能设计113
• 7.3.3 结构构造分析113-114
• 7.3.4 多样性扩展114-118
• 7.4 本章小结118-119
• 第8章 结论与展望——探索适宜方法和框架119-123
• 8.1 在现代建造技术的潮流中——建造与建筑师119-120
• 8.2 方法和框架：对接——建造产业化与自动化120-122
• 8.3 后记122-123
• 参考文献123-125
• 致谢125-127
• 附录A 研究案例的分项特点汇总表127-130
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果130

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