7月15日
今天早上九点,我们在任课老师和助教的带领下进行了2024年《创造性设计》课程开课大会,在开课大会上,通过老师对往年案例的分享,我们认识到了创造性设计课程能够让我们充分散发思维,展示自己的创造性。接下来老师详细的介绍了此次创造性设计课程的任务以及相应的注意事项。开课大会结束后我们前往北1-122教室进行破冰活动。通过此次破冰我们小组对彼此有了更加深入的了解,这能够让我们在接下来的分工安排中让大家扬长避短,充分发挥每一个人的创造力。
而结束午休后,我们开始了下午的讨论,我们今天下午围绕着四种仿真进行头脑风暴,首先是决定建筑物外形的形态仿真,我们通过小组讨论、文献搜索确定了对水果进行形态仿真的方向。并通过小组讨论最终确定了以菠萝为主建筑展开仿真建筑设计。
接下来我们就“设计什么建筑”展开了讨论,而受勒柯布西耶所说的:“每座城市都需要带领其步入国际化的超级综合体”的启发,我们计划将围绕菠萝屋来设计一个城市超级综合体。
而在第一天讨论结束前我们对第二天的任务进行了分工,分别是对功能仿真、结构仿真、材料仿真的细化方向进行文献搜索,并搜索高层建筑设计的有关规范来帮助我们进行建筑的设计。
7月16日
今天早上我们按计划来到教室并根据前一天的分工进行资料的搜索,而在搜索完毕后,我们按顺序向小组成员们展示了我们的搜索成果,而所有成员对每个搜索成果展开讨论,针对高层建筑建设的可行性、仿生设计的优势等方面对各种资料进行讨论。并选择了几个比较适合本次设计的各类仿生设计。如
1.对天然生物材料三维互穿微观结构进行仿生,将铁熔融浸渗到镍钛冶金骨架,构筑成轻质、高强、高阴尼高吸能的仿生复合材料。该新型仿生复合材料实现了镁合金的强度、阻尼和能量吸收效率等多种性能的良好结合,综合性能优于目前已知的工程材料。
2.借鉴荷叶“自清洁”原理,采用荷叶仿生自洁抗垢PP-R管,这能够有效的阻光、抗冲击,长期使用无结构分层隐患。
3.借鉴植物叶片的蒸腾作用设计出光伏叶片,采用低成本材料,通过模仿植物蒸腾过程,使水移动,分布和蒸发。天然纤维模仿叶脉束,而水凝胶模拟海绵细胞,来产生额外的清洁水和热能,并适应环境温度和太阳条件的变化。从而增加发电量。
而分享结束后,我们针对总设计方案开展了头脑风暴,围绕菠萝屋为主建筑初步确定了三种设计方案。
1. 单体建筑形式:构建高层菠萝屋,分为若干层,各层设置不同功能分区来实现综合体的各项功能。
2. “屋中屋”形式:设计符合强度要求的菠萝屋外壳,并在外壳中设计不同建筑来实现综合体的不同功能。
3. 建筑群形式,以菠萝屋为核心建筑,周围分布着若干外形相似的副屋,来辅助菠萝屋实现超级综合体的功能。
而最终方案的选择与所在地条件密切相关,因此我们计划先进行选址,依照菠萝的特征与超级综合体的需求,我们选址地处沿海地区。地势起伏小,地形平坦开阔,阻挡小,海面摩擦力小,风力大,有益于风力发电。纬度低,光照强,日照时间长,有利于光伏发电。位于热带地区,常年受赤道低压带控制,全年高温多雨,降水量充足,利于收集水源及雨滴能发电。位于交通枢纽地区,货物集散量大,运输成本低。
而在最后,我们对第三天的任务进行了安排:讨论确定最终设计方案、结合所搜集的资料选择合适的仿生材料、结构以及适用于城市超级综合体的仿生功能。设计与菠萝屋匹配的周边环境、开始进行中期展示展板的制作。
7月17日
今天早上我们来到教室,首先就前一天提出的三种方案进行了优劣分析:
1.单体建筑形式:不同功能设置在不同楼层,通过楼梯、电梯等结构即可实现各功能区之间的连接,不同功能区之间距离近,联系紧密。
周围缺少其他建筑的衬托,为更好的融入进周围环境,对菠萝屋周围环境的设计要求更高。
2.屋中屋形式:不同功能区通过不同建筑分隔开,独立性更强,设计新奇,更加吸引游客。
设计难度大,尤其是结构方面,且各小建筑内采光等较难实现,比起方案一需要更高的成本。
3.建筑群形式:可以在小型建筑上进行其他形态的仿生,使综合体整体更为美观。辅助建筑可承载一些不重要的功能,使菠萝屋实现重要功能集群。
需要消耗更多的原材料、能源,与绿色环保的主题相悖,若遇到极端天气不同建筑间通行不便。
在对如上优劣点进行分析和对比后,我们小组一致决定采用方案一,即建造大型菠萝屋,实现超级综合体的功能集群。
同时我们得到了设计理念:菠萝属于热带作物,符合当地自然特征,有利于吸引游客,推动旅游等产业的发展。菠萝外形较为规整,同时形态上也存在一定的美感,其剥开外皮后的螺旋果肉结构也为内部楼梯设计提供了灵感。考虑菠萝上部的叶片的仿生作用,我们为其设计了光伏、风力、雨滴能发电,吸附二氧化碳以及汇水功能。菠萝的外壳坚硬,纹理造型独特,可作为建筑物框架设计的参考。
在确定了超级综合体的设计方案后,我们开始着手设计总图,通过头脑风暴我们列出了一系列超级综合体项目所需的配套设施,如地铁站、车道等便利交通的设施,热带植物、河流、湖泊等景观,同时紧密围绕着能源自给自足的主题设计了核电站、光伏叶片、风力发电机等实现能源供应的设备。并通过讨论及整合初步绘制出了草图。
结束午休后,我们就整个设计的核心——菠萝屋的内部设计展开了讨论。
结合超级综合体所需要实现的功能,我们初步计划设计一个包括地上十层,地下四层的超级综合体,功能分区分别为:一层,大厅,设置较高层高,主要功能为绿化景观、游乐区域。二层,商业区域,主要功能为提供日常商品、特色文化产品。三层,餐饮区域,提供日常用餐。四层,娱乐区域,设置KTV、电影院等娱乐设施。五至八层,生活区域,提供住房、生活服务等。九层,泳池、健身房等休闲活动区域。顶层玻璃阳台,观光区域,中央设置天井便于采光。地下一、二层,停车场、地铁站等交通连通部分。地下三层,污水、秽物处理中心。地下四层,地热能发电中枢。
而针对我们设计的各个功能分区,结合先前我们搜集到的材料,我们对结构、材料及功能中所应用道德仿生进行了讨论并确定了一套方案:
结构:整体采用薄壳结构,考虑到菠萝外形与蛋壳类似,使用薄壳结构可使荷载均匀分布,有效增加其强度。外部框架采用装配球形网架结构,仿造蜂窝的造型,提高外立面强度。内部支撑采用树状支撑结构,仿造树木枝杈。
材料:对于顶部风力发电系统及其他可能产生震动或噪音的区域,可以采用仿生复合减震材料,以及应用仿生吸能结构材料,也可在地震时抵消部分影响。对于给排水管道中的内壁、外部的河道以及顶部收集雨滴处,可采用仿生超疏水材料纳米发电。对于内部绿化的灌溉,可采用仿生定向液体输送材料,节约能源。内部隔墙可采用铝蜂窝板材料,轻质高强且具有良好的隔音隔热功能。
功能:对于夜间及光照需求较低区域,可采用萤火虫原理仿生设计“萤光灯”。对于给排水系统可采用仿生水草、仿生填料污水处理装置、仿生海葵纳米絮凝剂,对生活用水进行净化;供水管网可采用荷叶仿生自洁抗垢PP-R管起到自清洁作用,节约管道维护成本。对于顶部及内部绿化区域,可以参考植物的光合作用仿生设计二氧化碳吸附材料进行碳排放的补偿。
而围绕着可持续发展的理念,我们设计中采用了许多绿色材料,如:围护材料可采用泡沫玻璃和彩釉玻璃(参考大兴机场),泡沫玻璃利用废弃玻璃及其他富含玻璃相的废弃材料回收利用制成,轻质高强,可起到保温、吸声、隔热、阻燃等功能,彩釉玻璃外表美观,可起到装饰作用,且彩釉可吸收并反射部分太阳光,起到节能作用。外部框架材料可采用模网混凝土,其既有木结构的灵活性又有混凝土结构的高强度和耐久性具有轻质、节能、保温、隔热、隔音等多种优良性能而且便于运输,组装方便,施工速度快,并能有效地减轻建筑物负荷,增大使用面积,是理想的轻质节能承重墙体材料网。楼板材料可采用聚苯泡沫材料,其轻质高强,且有良好的绝热、隔声功能。顶层阳台楼板拟采用Low-E玻璃,其涂覆了微薄金属及金属化合物膜,能够反射大部分太阳辐射中的红外光,同时允许可见光透过。楼板及墙面涂覆层可采用自洁型装饰材料,其表面涂覆了二氧化钛光催化剂,可分解空气中的有机污染物和灰尘颗粒。门框框扇材料可采用玻璃钢型材框扇,轻质高强,具有良好的绝热、隔声功能,使用寿命长。
7月18日
首先我们通过小组讨论,对前一天设计出的总图进行了微调,最终得到确定的总图,并以此为基础开展接下来的展板设计等工作。
通过讨论确定了使用“无边际”软件进行展板的绘制,并整理出了展板上所需绘制和说明的内容,并对展板制作及讲稿编写进行了分工。
接下来我们便开始了展板的制作,我们分工协作,分别完成了总图、主体建筑外形及各分区的示意图。并对整体设计中一些采用仿生和绿色理念的材料、结构等设计进行了绘图说明。
而中期展示内容包括设计灵感、理念,选址以及对主体建筑和总图进行介绍。
7月19日
今天是课程的期中展板展示日。
在上午,我们向指导老师展示了我们方案的大致构想,从方案的整体布局功用到细部构造材料,体现了前几天的劳动成果。在老师及助教的帮助指点下,我们总结了以下问题:
1.核电站的建设不合理,在生活区不应建设核电站。
2.地热能的应用,在新加坡选址地缺乏这种能源。
3.菠萝上段的空间利用。
4.亮点少,说服性低,可以增加现代元素,增加一些可持续循环系统。
5.选址的问题,迪拜可参考。
在总结以上问题之后,我们对方案进行了完善,并对模型的制作进行了构思,对菠萝模型的外壳结构制作完成构思,同时,我们也获得了搭建模型所需要的所有材料。
在下午,我们对周边环境所需要的树木,桌椅,路灯,桥船等模型制作进行搜索总结并得出了每一种,并对周边树木进行了折叠搭建。
今天不仅是模型搭建的开始,也标志着上一阶段的结束,希望接下来模型制作一切顺利。
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7月20日
上午来到教室后,我们充满热情地开始了一天的工作。首先,我们对整个综合体及其周边环境进行了初步规划。然后,大家一起选定了需要用木条或卡纸制作的样品,包括椅子、桌子和斜拉索桥等。每个人都积极投入,分头在网上查找资料,寻找适合我们工具和材料的制作方法。
在经过简短而富有成效的讨论和交流后,我们迅速分配了各自的任务。大家同时开始制作椅子、桥等,以提高工作效率。其中木工工作尤其需要团队的密切配合,从划线、切割到粘贴,三人合作的效率非常高。这不仅大大提升了我们的工作进度,也让我们深刻体会到团队协作的力量。
与此同时,我们的主体建筑——菠萝屋,也开始了用卡纸分部分搭建的过程。需要24条经过设计的卡纸来搭出菠萝外形,我们先在卡纸上细心划线,再用剪刀裁剪下来,并在预设的地方画上裁剪线。大家齐心协力,充满了创意和激情,每一步都让我们的菠萝屋更加完美。
结束午休后,我们回到教室并开始专注于总体设计中海岸部分的规划。大家根据各自的特长分工协作,分别负责设计并制作风力发电机、快艇以及休闲椅。每个人都全神贯注,模型的搭建让我们的整体变得更加丰富,并使得超级综合体的规划更加形象具体。
接下来,我们继续制作早上未完成的卡纸条。这项工作需要极大的耐心和细致的操作。根据先前讨论的方案,我们仔细绘制模型,精确裁剪,并在卡纸上标出交叉所需的切口位置。每一步都需要高度专注和团队的默契配合,整个过程虽然紧张,但充满了合作的乐趣。
晚饭后,我们再次回到教室,准备加班完成任务。我们将下午标好的切口进行精准裁剪,确保每一条卡纸都能完美契合。裁剪完成后,在四位同学的共同努力下,24条卡纸条终于完美连接在一起。看着逐渐成型的菠萝仿生外壳,大家都感到无比自豪。
对初次进行模型制作的我们来说,这是一次具有创造性的挑战。每一条卡纸的连接,都象征着着智慧和团队合作的伟大。最终得到的菠萝仿生外壳不仅强度高、用材少,还有这优美的形态,完美体现了仿生设计的独特魅力。
7月21日
首先在上午,我们小组对菠萝屋进行了进一步的设计,首先是制作了菠萝屋的上下固定圆盘,并用胶水将主体框架连接到固定圆盘上。在固定过程中,需要几个同学扶正整体框架,然后由一位同学进行粘结。在粘结的过程中虽然整体的构造有一些偏移,但最后的效果还是比较令人满意的。这一阶段的工作得以奠定了整个项目的基础,便利了我们进行后续的设计和施工。
随后,我们小组将主体结构分为九层,并根据设计要求确定了每层的高度。通过细线量出了不同高度楼板模型的直径,详细的功能分区和制作方案也随之确定。基于这些信息,我们设计出了各个楼层的具体设计方案。这些步骤不仅确保了结构的稳定性和功能性,还为未来的空间利用提供了清晰的指导。接下来,我们按照预定计划开始绘制每层方案:先根据楼板模型整体的尺寸裁出不同大小的圆,然后裁出中央的天井,并设计了内部隔墙的位置。在中午饭之前,我们完成了三块楼板的设计。每一层楼的设计都经过了仔细的推敲和讨论,以确保功能性和美观性的完美结合。
下午,我们继续进行各个楼层楼板模型的制作。先将未完成的楼板模型按照预定方案绘制完成,随后进行了剪裁。在晚饭之前,我们完成了所有楼板模型的作。这个过程需要极大的耐心和细致的操作,每一个环节都不能有丝毫的马虎。同时,我们用木棒设计了衣架等家具,并用卡纸裁剪出衣物模型。这些细节的制作不仅丰富了模型的表现力,还使得整个设计更加生动和真实。然后,我们小组确定了成果的总平面图,大致确定了树、桥和各个建筑的位置。总平面图的制定为整个项目提供了一个清晰的蓝图,使得各项工作能够更加有条不紊地进行。
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晚上,我们小组对菠萝屋模型内部隔墙进行了制作与设计,并对菠萝屋顶部的叶片进行了规划设计。这个过程需要考虑到很多细节,包括隔墙的高度、厚度以及叶片的形状和排列方式。同时,一位同学负责期末展示PPT的制作。为了使PPT内容丰富、结构清晰,我们详细讨论了展示的内容和顺序,确保每一个步骤和成果都能够得到充分展示。
7月22日
早上,我们开始了楼板和隔墙的搭建工作。前一天,我们已经完成了楼板和隔墙的剪裁工作,因此今天的任务就是组装组件。在此过程中,我们严格按照设计图纸进行操作,确保每一个细节都符合预期。同时,我们还进行了总平面图的设计和初步绘制,这为接下来的整体模型制作打下了坚实的基础。
结束午休后,我们重点进行了综合体顶端叶片的设计和制作。叶片是整个建筑的重要特色,设计和制作的难度较高。我们在设计阶段考虑了多种因素,包括美观性、结构稳定性以及与整体建筑风格的协调性。经过反复讨论和调整确定了设计方案,并开始制作。在团队的共同协作下,我们成功制作出了外观精美的顶部叶片,成功满足了设计要求。制作过程中,我们不断进行测试和调整,以确保叶片不仅外观出众,还能符合实际情况。
此外,下午我们还制作了综合体内部的床、沙发等设施。由于这些家具的尺寸较小,因此制作时也花了不少心思。每一个细节都需要精确处理,确保家具不仅美观实用,还能与整体设计风格和谐统一。我们在制作过程中保持了高度的专注和耐心,以确保最终的产品美观耐用。
晚上,我们将早上搭建好的楼内部放置在先前制作好的外壳中。这一步骤要求非常精准,我们小心翼翼地进行操作,确保楼内部结构与外壳的完美结合。整个团队都在这一步骤中紧密合作,确保放置过程中不会损坏任何一个零部件。随后,我们将下午制作的叶片放置在综合体的顶端,这进一步提升了建筑的美观性,产生了建筑独有的特色。这个步骤不仅是一个技术性的挑战,更是对我们团队协调能力的考验。
经过一天的努力,超级综合体的结构搭建任务圆满完成。这不仅仅是一个建筑项目的阶段性胜利,也是我们团队合作和智慧的结晶。大家都对今天的工作成果感到非常满意,并对接下来的上色以及最终展示充满期待。
7月23日
今天,我们对之前制作的菠萝屋及其小模型进行了上色处理。我们仔细选择颜色,力求展现菠萝屋的独特外观和设计理念。每个细节都经过精心处理,从外壳到屋顶叶片的细微纹理,都充分展现了菠萝的特点。上色过程不仅让模型更加生动,还增强了我们对设计的理解和认同感。我们花了额外的时间讨论不同颜色对整体效果的影响,确保每个颜色的选择都能突出菠萝屋的设计亮点。
在上色过程中,我们不仅关注了美观性,还考虑了实际应用中的色彩协调性和环境适应性。我们最终选择了一种既能突出设计特色,又能与周围环境和谐相融的配色方案,使菠萝屋在视觉上更加引人注目。
完成上色后,我们继续进行总图的绘制。这一步非常关键,因为总图不仅需要准确反映模型的各个部分,还要展现整体设计的和谐美感。为了更好地展示设计理念,我们还在图纸上加入了一些模型,帮助观众更好地理解我们的设计思路。
最终,我们完成了一幅令人满意的总图,并最终完成了整体模型的搭建,为整个项目画上了一个圆满的句号。
结束模型制作和总图绘制工作后,我们一起整理了教室。大家分工合作,收拾工具,清理桌面,将所有材料分类归位。。
而明天是最终展示的日子,看着凝结着我们心血的模型,我感慨万千,希望一切顺利。
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