拓扑优化与先进制造技术在可持续建筑构件设计中的应用

作者：钟蜀证

来源：建筑设计管理, 2020, 37(11): 73-79.

• 拓扑优化
• 先进制造技术
• 可持续设计

拓扑优化是一种基于数学的、基于梯度变化的设计过程,它可以用于根据定义的载荷和边界条件确定所需材料在设计领域内的分布,同时满足指定的目标,如最小挠度。最近在建筑行业中数字设计工具和技术的饱和使得越来越多的建筑师寻求以计算为驱动的、以数据为中心的方法来协助设计过程。拓扑优化是一种非常适合于帮助发展形式的方法,它基于合理的结构逻辑,同时又力求材料的效率。本文研究了采用拓扑优化方法的近期建筑项目,这些项目涵盖大跨度屋面结构以及高层建筑。通过结合拓扑优化的方法,先进制造技术的进步也被认为是一种更容易实现可持续建筑系统的手段。