[發明專利]基于BIM的參數化建筑立面設計方法及立面構件、表皮模型

在審

• 申請號: 202110631584.2
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113282992A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 鞠瑞馨;叢陽;劉鵬飛
• 申請（專利權）人: 中國建筑東北設計研究院有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/23;G06T3/00;G06T17/20;E04B2/90
• 代理公司: 沈陽天贏專利代理有限公司 21251
• 代理人: 趙嬛嬛

1.一種基于BIM的參數化建筑立面設計方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：將獲得的某建筑效果圖放大至能看清每一個像素方格點為止，然后將圖中具有連續參數化形態的建筑立面范圍內的每個像素方格點和這些像素方格點呈矩陣式規則排列形成的2D網格交叉線提取出來；

步驟2：在參數化設計軟件Rhino的建筑體塊模型上，根據所述建筑效果圖，將具有連續參數化形態的單個建筑或群體建筑作為一個整體空間體塊，并確定所述整體空間體塊的空間形態的肌理圖案走向，獲得整體空間體塊的建筑立面肌理；

步驟3：將步驟1提取的像素方格點及2D網格交叉線法向投影到步驟2獲得的整體空間體塊的建筑立面肌理上進行幾何細分，得到3D曲面空間格柵；同時，確定所述整體空間體塊的影響因素，包括：基地環境信息、周圍建筑信息、方案美學意境、建筑層高和建筑內部空間功能，并將這些影響因素作為建筑立面肌理優化的參數信息數據A組，采用所述參數信息數據A組對Grasshopper軟件中具有源代碼可視化腳本的邏輯結構優化設計編寫，然后在步驟2獲得的整體空間體塊的建筑立面肌理基礎上，重構其體塊模型；

步驟4：將步驟1提取的像素方格點及2D網格交叉線法向投影到步驟3獲得的建筑立面肌理的體塊模型上進行幾何細分，同時根據參數信息數據A組的限制條件確定肌理表皮構件的截面形狀，并對Grasshopper軟件中具有源代碼可視化腳本的邏輯結構進一步優化設計編寫，然后進一步重構其深化模型；

步驟5：將具體施工設計要求作為參數信息數據B組，以及具體工程造價要求作為參數信息數據C組，利用所述參數信息數據B組和所述參數信息數據C組，對Grasshopper軟件中具有源代碼可視化腳本的邏輯結構再進一步優化設計編寫，然后在步驟4獲得的深化模型基礎上重構參數化立面肌理表皮構件；

步驟6：將步驟1提取的像素方格點及2D網格交叉線法向投影到步驟5獲得的參數化立面肌理表皮構件上進行幾何細分，同時利用所述參數信息數據A組、所述參數信息數據B組、所述參數信息數據C組對Grasshopper軟件中具有源代碼可視化腳本的邏輯結構再進一步優化設計編寫，并進行參數模擬試驗調試和對參數化模型建造精細度的反復校驗和論證，使構件每部分的精細度符合設計和施工要求，然后重構建筑表皮模型。

2.根據權利要求1所述的一種基于BIM的參數化建筑立面設計方法，其特征在于：所述步驟3的具體過程包括：

步驟3-1，在參數化設計軟件Rhino的世界坐標內，將X軸作為步驟2獲得的整體空間體塊的建筑立面肌理的橫向邊長方向，Y軸作為所述建筑立面肌理的進深長度方向，Z軸作為所述建筑立面肌理的縱向高度方向；將步驟1提取的像素方格點及2D網格交叉線沿Z軸方向投影到步驟2獲得的整體空間體塊的建筑立面肌理上進行幾何細分；同時，確定所述整體空間體塊的影響因素，包括：基地環境信息、周圍建筑信息、方案美學意境、建筑層高和建筑內部空間功能，并將這些影響因素作為建筑立面肌理優化的參數信息數據A組，根據所述參數信息數據A組設置所述建筑立面肌理X軸、Y軸、Z軸的參數范圍；

步驟3-2，在滿足所述參數信息數據A組的基礎上，建立由二維影響曲線到三維影響曲面空間的整體肌理造型，再根據所述整體肌理造型進一步構建其中需要旋轉、漸變區域的體塊模型，并將需要旋轉、漸變的區域和不需要旋轉、漸變的區域分別挑揀、選取出來；

步驟3-3，采用所述參數信息數據A組對Grasshopper軟件中具有源代碼可視化腳本的邏輯結構優化設計編寫，并利用步驟3-2獲得的整體肌理造型和挑選的旋轉、漸變區域重構參數化建筑的立面肌理造型的體塊模型。