3D模块装饰形态研究开题报告

1. 研究目的与意义

当前，3d打印及建筑及装饰领域装配化技术蓬勃发展，3d打印材料和设备的不断突破创新带来建筑及装饰构件设计与制作的日新月异，并能满足多元化的装饰需求，营造出多样化的建筑外立面形式。

装配化工艺必然要求部品构件工厂化预制及标准化，对传统设计方法和建造工艺带来了颠覆性的改变和创新，即设计制造标准化，但标准化做法与个性化装饰形态和风格就成为矛盾和我们需要解决的问题。

课题联合建筑学和土木结构专业，通过广泛调研和模型分析，结合现代建筑外立面表皮的个性化创作，对模块形式、选材、结构，乃至安装工艺进行标准化设计的探讨，探寻非标准化形式和标准化结构模块之间内在的规律和联系，获得装配化建筑装饰应用的新的思路和方法。

2. 课题关键问题和重难点

相较于常规的施工材料与施工手法区别：标准化配件与非标准化、自定义配件的产业有着很多不同，生产过程中所需时间，所设计造型生产可行性，一组部件拆分出的构件数据统合，对于实际竣工时可能达到的产品效果等等都是需要考虑的。

新兴造型手段使用与新型材料应用的协调问题：当前3d打印建筑的思路和建筑主流材料基于国外先行技术引进，相比国内传统材料和手法有几乎完全的革新，需要探讨时下主流材料于新型材料的结合和替代。

造型生产方法与空间设施的有效结合的问题：由于装配式建筑的施工方式原因，大量构件已经预制定形后运输到现场组装，设计工作完全前置于建设施工，达成良好的完成效果取决于建筑结构部件与装饰部件紧密组合。

3. 国内外研究现状（文献综述）

关键词：3d打印、装配式、标准化、模块化设计3d打印技术：也叫做增材制造(add material manufacture)技术，原理是3d打印机运用cad创建的模型设计为模板，不需要传统刀具、夹具和机床，通过打印机软件将其创建的模型先分解为若干个二维的层面，然后将材料通过喷嘴等装置逐层堆积，就可以打造出任意形状，最终形成3d物件成品。

这项技术起源于美国，和传统的建筑施工方式相比，3d打印建筑技术减少了多道传统的筑造工序：如材料粗加工、现场放样、支模、切割、吊装等，有效减少装配零件数量，降低了制造、设备、材料、人工成本，实现一体设计成型。

当下工艺不仅能打印出房屋的墙壁和围护结构，也能创建建筑物基础，建成的建筑可以有效抵挡地震和其他自然灾害。

4. 研究方案

题目依托于3d打印为生产载体的装配式模块化装饰模块是满足现今主流生产需求的对新型设计生产方式的探索，主打建模展示，模块设计拥有3d打印的高设计自由度和较好的可造型性，标准化单元可以制模生产，个性化的非标准单元可以较为便捷的依据设计数据和客户审美和功能需求进行定制，最终能够通过预先设想进行组合，用作大多数主流空间的泛用型装饰，具有较高可行性和可应用性。

设计方案通过与建筑，土木专业进行联动，拟想概念建筑，完成建筑模型，通过cad以及相关软件制图，应用实际的设计规范要求，协同随设计进度跟进，逐步进行可能性的分析和开展建模，同时结合前期准备中通过资料和实际案例调研获得成果进行类比学习和设计，完成相关空间的设计和装饰结构表现，重点展示空间内3d标准化和自定义非标准化装饰模块。

制作相关汇报材料进行成果展示。

5. 工作计划

第1-2周：文献资料查询与收集、相关案例调研第3-4周：对方案技术路线进行研究分析，并撰写开题报告第5-6周：根据建筑专业设定模型进行形态分析和形式语言提炼，提供初步多项选型方案进行初步建模分析。

第7-8周：根据建筑及土木结构专业成果反馈完善优化模型，并进行比对分析。

第9-10周：模块深化设计和分析成果表达第11-12周：团队优化和整合成果，进行展板和课题报告文本编辑工作，论文规范性检查、图纸质量检查并修改；毕业设计答辩准备第13周：完成毕设硬件或图纸验收、论文评阅、答辩资格审查及规范化检查等工作。