商业建筑非线性立面设计优化方法探索

林文新

广东中京国际建筑设计研究院有限公司深圳分公司广东深圳518000

摘要：建筑设计作为重要的前期基础工作，设计形式和水平直接影响建筑的整体结构。目前城市中越来越多的非线性建筑出现，从单纯的平面化曲线设计逐渐转化为全方位多元化的三维曲线设计，在商业建筑领域应用最为普遍。在对商业建筑进行非线性立体设计方面，需要考虑多方面的因素，综合运用多种手法进行设计和优化调整，才能切实满足商业化需求和定位。本文着重探索了商业建筑非线性立面设计优化方法，以期为相关方向的研究提供有益参考。

关键词：商业建筑非线性里面；优化设计；方法；

随着现代化城市建设进程深入推进，新形势下各行各业也在不断向前发展，积极探索创新，从而不断巩固自身竞争优势，更好地在激烈的市场竞争中获得优势。对于建筑行业领域而言，在施工设计、施工组织等方面也在不断探索。伴随城市建筑建设规模不断扩大，公众审美水平不断提升，对商业建筑方面的设计等方面更加关注，城市中非线性建筑不断涌现，从单纯的单一平面曲线造型，逐渐向着立体化三维空间造型转变。当然对于商业建筑而言，设计需要综合考虑多方面的因素，既要满足审美需要，又要符合商业建筑的定位，以及便于后续施工，如果设计层面对建筑结构施工方面的难度影响很大，或者超出既定的成本等，都难以付诸实施。所以需要不断优化探索，加强商业建筑非线性立面设计优化方法探索，具有重要的现实意义。

一、目前国内商业建筑非线性立面设计存在的问题分析

目前在国内商业建筑非线性里面涉及方面存在很多的问题，最重要的是设计与后续施工不协调的问题，表现在建筑结构设计和长度的控制不严格，难以体现有机统一性，立面构件的生产工艺对建筑表皮构件产生了一定的限制，设计过于复杂，不利于后期的安装调试，设计构件多样化，难以在市场上找到相匹配的构件等。商业建筑本身具有自身的属性，需要满足商业服务需求，还要体现立体感，所以在空间布局、灯具配置、便于检修等方面都提出了很高的要求。只有结合现实需要，从业主、公众以及建筑设计本身出发进行全面衡量，有效平衡各方面的因素，才能更好地设计出符合实际的、立体多元化的视觉冲击效果。

二、商业建筑非线性立面设计优化方法探究

为了便于直观地探究商业建筑非线性立面设计优化方法，下面以某地区的高端商业建筑广场为例进行分析。该广场重要定位是为了凸显建筑立面的层次感，更好地体现柔美性，与当地的历史文化底蕴互相吻合，主要颜色控制在金色与银色两色方面，进行穿插设计。整体设计体现出优雅又不失庄重的特点。方案设计本身依靠建筑形态本身的起伏变化从而来吸引公众的眼球。设计概貌如下：

在整体设计方面为了充分考虑现实审美、地区特色、商业建筑本身概貌以及具体定位、成本等因素，需要对商业建筑非线性立面进行进一步优化设计，增强空间体验，为此进行了以下调整和探索：

1.进一步进行立意创新，凸显个体性和特色化。对于商业建筑而言，设计水平在一定程度上直接影响了本身的定位和全面的发展。由于设计本身是一项比较复杂的工程，为了进一步提高专业化设计水平，有效降低设计成本，所以通常需要聘用专业的设计公司来进行招标从而获得设计主动权。在设计体系构建之前，本身的平面设计雏形已经形成，需要选取两个主入口进行标记，整体方案设计体现流线形体结构，并融入坚硬笔直的元素。平面设计方面主要在两个主入口（东西各一个）设计成缩进形式，为了提升入口的立体性，在主入口进行了非线性立面设计优化，融入了扭转变化的设计，中间立面通过配置广告牌等加以利用。整体设计方向围绕上述意愿进行设计，从而初步形成了更加立体化的设计方面，打造上下两个层面空间连续性曲线，在入口处融入了表皮翻转出挑，进而实现了结构、地理以及空间方面的自然结合和立体化呈现。设计雏形如下图所示：

2.在造型、曲面划分等方面注重基础设计。确定好设计方向和基本雏形滞后，需要对造型进行固定，还要进行曲面划分处理。这时通常会应用专业的软件的插件比如Grasshopper来进行调节，借助科技化手段合理确定具体的计算参数，根据设计形成基本的模型，为了降低设计繁琐程序，提高建模进度和效果，需要建立关联模型，通过对原始曲面进行修改，从而调整整体建模效果即可。在具体实施过程中遇到了一些问题，通过采取有效的措施和优化设计理念进行了完善。比如在曲面划分合理性方面，为了更好地提升双曲面的加工设计效果，设计师在充分了解材质的基础上，选取了异型铝板建造工艺，同时应用人力固定的技术在施工现场完成曲度设计。为了提高设计精度，协调工厂应用预制加工的方法满足工艺要求，

同时还遇到了曲面划分后曲面形状参差不齐的问题，形状过小、过密，会增加建筑表皮构建形状在后期施工和安装方面难度，从而影响竞争女性。所以设计师进行了进一步创造，应用Rhino软件重新进行了表皮分割，基础层面上尽量减少双曲面的设计数量，更好地依靠单曲面模型来弥补双曲面造型方面的曲线，对曲面结构线进行进一步调整。在进行画板划分时，探索提出应用叠片铝板的形式来进行设计，体现铝板垂直交互的关联性。对于密小的空间，通过增添完整板块，进而体现板块本身的独立性，更加凸显几何造型的创意。板片之间的间隙通过设计照明灯具的形式，借助灯光的作用，炫光的问题迎刃而解。这些都属于建模的基础准备工作，只有这些细节考虑到位，且体现有机统一性，才能为后续的实施和深化创新提供参考和基础保障。

完成上述造型与曲面划分定位后，设计师还需要考虑工程设计造价以及灯光等各方面如何配套衔接等问题，为此在以下方面进行了设计优化和探索：

1.为了更好地简化施工工序，提高设计的协调性，降低复杂程度，设计师在结构方面预留五米的空间进行调整，通过对基础曲面进行调整，从而借助Grasshopper插件直接将模型等进行修改，生成表面覆盖的板片，达到设计标准。

2.为了有效解决铝板表皮总面积超标的问题，设计师采用的叠片铝板的设计方式进行设计，但是这也不利于后续操作，所以设计师又对铝板种类实施了分布设计和分段布局，针对曲面面积较大的位置，通过应用大面积板片，降低重叠性方式来降低成本。在曲面面积较小的位置，通过应用小面积板片的方式来进行补充。还要充分考虑业主对正立面铝板整齐性要求，体现视觉的规整性和后期安装的便利性，设计师针对板片尺寸设计了四种符合曲面宽度的型号，从而满足业主要求。为了降低计算难度和复杂性，体现高度的自动性，设计师应用专业软件进行辅助设计和计算，从而有更多的时间在表皮优化计算和设计创新方面进行探索。提高整体优化设计效果和效率。

3.对板片之间的相对位置进行了再次优化。整体商业建筑非线性立面设计完成以后，需要考虑各方面的细节，通常灯具的安装位置和互相搭配组合是必须要考虑的问题。设计师结合自身的经验，应用参数化模型，借助Grasshopper循环将不满足设计要求的缝隙位置查找定位出来，随后应用分段增大旋转角度的方法将原始的板片Grasshopper“电池图”进行进一步修改，从而体现缝隙位置的合理性，确保有足够的位置满足灯具的安装和布置。当然不能完全依赖于计算机程序和自动化计算设备，设计师还需要从审美的角度进行专业判断，从而对小细节进行修改。整体上通过进行细节修改和完善，从而能够更好地体现商业建筑非线性立面设计的实用性，为后续施工等提供了重要参考。

当然完成了上述操作之后，还需要注意一个问题，即设计和后续的安装、施工等方面的配合问题。设计师需要加强和施工单位等各方面的配合，基于设计理念对幕墙顾问公司以及施工单位进行深入交流，从而对整体设计理念与架构，基本要求以及安装设计和施工注意事项等进行沟通，共同制定完善的施工组织方案，并根据施工过程中的具体情况进行优化调整，才能更好地提高施工与安装进度。这些也需要有专业人员加强沟通，明确职责分工，加强全面合作，才能切实提高建设进度和效果。

总之，对于商业建筑而言，采用非线性立面设计方法进行设计，对设计师的素质和技能要求都非常高，设计师需要充分考虑业主的需求，结合自身的经验对整体设计有一个基本的判断，从而从造型设计与优化、数学逻辑分析以及是否符合现实需要，如何更好地配合开展施工和安装等方面进行全面考虑，综合分析可能的影响因素，才能更好地拿出最科学完善的设计方案。当然受到专业和经验限制，不同的设计师有不同的设计思路，体现了不同的设计水平，这还需要商业建筑企业做好筛选，通过公开竞标的方式来选择优质的设计公司，才能更好地满足建筑设计、施工等各方面的要求。相信随着科技水平不断提升，设计理念不断创新，在商业建筑非线性立面设计优化方面的探索将越来越多，从而为推动商业建筑多元化发展提供重要的技术支持。

参考文献

[1]赵巍.商业建筑中庭声光环境优化设计研究[J]，哈尔滨工业大学，2016（11）

[2]刘德昌.现代商业建筑的特点及其设计要点[J].化学工程与装备.2016（12）：204-205