英杰華體育場(Aviva Stadium)是位于都柏林于2010年啟用的運動場，全坐席可容50,000名觀眾，是愛爾蘭境內(nèi)唯一的歐洲足聯(lián)五星級足球場，取代已拆卸的蘭斯當路體育館，成為愛爾蘭國家足球隊及愛爾蘭國家欖球隊的主場球場。

由于體育場表皮設計的復雜性及在限制條件下需要不斷調(diào)整的要求，設計師開發(fā)出一種以使用Bentley公司軟件GC建立的參數(shù)化模型為中心的協(xié)同工作方式。參數(shù)化的設計方式意味著體育場的幾何形態(tài)可以通過參數(shù)來控制，方案改變時不再需要手動修改和重建模型。

1、參數(shù)化方法的技術實現(xiàn)

采用參數(shù)數(shù)據(jù)、靜態(tài)幾何體、GC腳本文件實現(xiàn)外圍形式的3D參數(shù)化模型。參數(shù)或數(shù)值數(shù)據(jù)對應著從原始犀牛模型中提取的表面控制點位置，參數(shù)提取后存儲在Excel電子表格中，數(shù)值數(shù)據(jù)通過腳本代碼輸進GC中，復制原來的犀牛模型和自動更新原始數(shù)據(jù)點的任何變化。方案組創(chuàng)造出一個基于控制曲線的圖形操作系統(tǒng)，以便輕松控制模型整體形狀，同時將原始模型進一步完善，進而確定整體的幾何形狀。控制系統(tǒng)與附加的全局限制因素相結合形成表皮的最終形態(tài)，然后再解決與體育場核心部分的沖突。外層表皮和結構的幾何定義出發(fā)點是控制屋頂?shù)谌龑咏Y構元素位置的垂直平面陣列，平面定位于參數(shù)化控制的路徑曲線和體育場徑向結構網(wǎng)格的交點。結構支架定義在每對平面之間。對于一個有著獨特界面的外殼來說，每個平面都是一個空間參照物，之后它被提取并轉(zhuǎn)換成二位截面圖。

2、結構分析與反饋

在設計的發(fā)展過程中，體育場外圍護的建筑模型要經(jīng)過多次反復修改，因此有必要建立一個關于設計意圖的有效交流機制。項目最具挑戰(zhàn)性的方面之一就是將工程分析納入?yún)?shù)化工作流程中。為此，采用C#語言通過其應用程序編程接口(API)擴展了GC的內(nèi)部功能而編寫出一個支持參數(shù)模型和結構分析軟件的集成的自定義應用程序，能將GC參數(shù)模型信息直接傳輸?shù)浇Y構分析軟件中。程序自動指定模型中的每個結構元素截面尺寸。完全參數(shù)化的系統(tǒng)能夠根據(jù)建筑師主導的原則和初始概念機構生成整體體育場屋頂結構模型，還能自動生成準備用于分析的數(shù)據(jù)文件，不需要人工干預。

3、外殼細部設計

表層設計由緊隨體育場外殼曲率的聚碳酸酯百葉板陣列組成。表層的初始設計在GC中讓面板組建沿著邊界層表皮參數(shù)化生成。面板寬度不變，長度在面板制造商的限定長度中可變。以這種方式，每塊面板的走向和尺寸都由軟件自動調(diào)整，以適應外殼的曲率變化。由于覆蓋層模型尺寸過大及所需組件數(shù)量巨多，試圖建立整個體育場外殼的完全參數(shù)模型很不現(xiàn)實，因此采用拆分策略解決這一問題。把整個體育場外殼(主模型)拆分成小的子模型，并將附著在第三級桁架上的結構支撐定位四層板寬。以這種方式，超大尺寸參數(shù)模型處理困難的問題通過切分成小的可管理部分而得以解決。

后評價

在結構設計方面，通過自定義集成的參數(shù)化模型和結構分析的應用，可以解決復雜模型搭建與修改時用人工處理費時易出錯的問題。設計分析反饋周期大幅縮減，體現(xiàn)出開發(fā)此自定義應用程序的效果。在建筑方面，運用參數(shù)化模型受益匪淺。通過詳細的生成和測試所有候選方案實現(xiàn)了外殼面層的設計目標。通過參數(shù)化模型及其支持的建筑師和制造商之間的合作，使得高工程價值的面層系統(tǒng)得以優(yōu)化生產(chǎn)并以低成本安裝。

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