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如今随着城市飞速发展，各类数字化应用，建筑外形也变得多样、不规则，复杂的外立面设计使得幕墙工程师挑战不断，本文内容，以武汉市轨道交通8号线徐家棚站配套综合开发项目的异形曲面幕墙为例，详细讲解E.D.T.C的团队是如何利用参数化技术来实现复杂的幕墙造型。
项目概况
该项目位于武汉市武昌区，整体规模较大，功能模式复杂。整体设计方案以“城市山水”为灵感，整体建筑外形蜿蜒变化、光滑流畅，充满和谐的律动之感，蓝灰色的金属幕墙与周边环境和谐自然的融为一体。
曲面参数化建模与定位
2.1建立参数化模型
为了更好地控制曲面效果，清晰划分幕墙板块，精准控制幕墙系统加工与定位精度，在幕墙深化设计阶段，项目团队运用参数化的设计方法来构建幕墙三维模型，整体表现直观、清晰。
参数化构建的幕墙曲面
Grasshopper曲面参数化建模程序
2.2模型调整与优化
复杂的幕墙外形设计势必对加工、安装提高了难度，同时也增加了成本，于是，在项目进行深化设计时，保证外形表现的前提下，多维度对建筑曲面进行了优化、调整，尽可能减少双曲幕墙板的占比。
项目中，存在一处复杂曲面，曲面曲率杂乱无规律。技术团队通过编写程序重建该曲面，应用遗传算法，多次迭代后，终于得到了曲率均匀的新曲面，最终实现玻璃平面化率达到95%以上，同时没有双曲玻璃。
原玻璃曲面
优化后玻璃曲面（曲率云图横向均匀分布）
优化过程
优化后玻璃分格与分类
另外，由于幕墙表皮优化时可能会存在与主体结构发生碰撞的问题，为方便检查这一情况，技术团队额外编写了检查程序，做到直观、精确、实时显示任意剖切位置的碰撞结果，量化评估碰撞情况，为项目实现更添一分保障。
碰撞分析
Grasshopper碰撞分析程序
曲面分割与优化
本项目幕墙大体上可以划分为金属幕墙、玻璃幕墙，金属幕墙板的宽度需要控制在960mm以内，采用通缝布置，玻璃与金属板分格数按照2:3关系布置。
幕墙板分割示意
综合各方面因素，为了实现设计要求金属板块最大宽度为960mm，并尽量控制在960mm左右以减少板块数量，技术团队采用多条曲线联合控制分割平面的方式来处理，即保证任意幕墙金属板的最大宽度约为960mm，并根据该思路开发了相应程序用于幕墙分割。
多控制曲线分割示意
Grasshopper多控制曲线分割程序
优化前后幕墙分格效果对比
幕墙板块分格效果
板块分析与数据输出
利用参数化技术，还能对幕墙板块进行曲率分析，将所有板块编写上序号，获取尺寸、面积等数据，还可以将这类数据传输到EXCEL表格之中，简单快捷，对于后续造价估算提供数据。
幕墙板块分析
面板自动编号
面板分析数据输出
面板展开图自动排版与边长尺寸自动标注
幕墙龙骨系统参数化的精确定位
确定好幕墙板块分格后，根据幕墙节点构造，运用参数化设计方法，编制相应程序可快速布置幕墙龙骨系统三维模型。
金属幕墙节点构造
幕墙系统三维模型局部
布置好主次龙骨后，还可根据节点构造，在主次龙骨间、次龙骨与幕墙面板间参数化布置节点组件模型。
金属幕墙节点三维模型
同样也可对幕墙龙骨进行自动编号并将其定位坐标和尺寸输出到Excel表格中。
结语
随着时代发展，科技革新，在建筑工程领域，许多传统设计方法的不足之处正在不断凸显，无法切实满足客户需求，参数化设计手段虽然不能完全替代传统设计手法，但是可以做到更加高效、可视化，随着后续发展，想必终将取代传统的设计手法。
幕墙全参数化设计流程
