轻感混凝土

数字设计建造 | 线下工作营 | 中文

主题

常见的模具混凝土可以批量建造，可控性较强，却带来了形状固定、模板浪费、费工费时、价格较高的问题。当设计形态较为复杂时，利用模板建造的混凝土可能面临设计结构不够合理，缺乏形式优化的困境。为了减轻这一压力，我们提出了预应力织物混凝土的结构，不仅使混凝土借助织物拥有了更加灵活多变的形体，也能够利用弹性织物转移荷载，减少脚手架等支撑结构的使用，使整体设计进入自稳定和自平衡的状态。

内容

数字模型研究借助了极小曲面的物理概念，基于控制点单元进行形态调整，在力学分析的支撑下，将会获得真实的物理环境建造，指导预应力织物混凝土结构对于极小曲面形式的表达，完成形态美观、刚度理想的柔性织物模具的预应力混凝土建造。

成果

在工作营中，我们将通过材料实验、数字模拟和优化，设计并建造一个由混凝土和钢丝网、玻璃纤维构成的构筑物。

所需技能

具备中等水平的Rhino三维建模知识，中等的Grasshopper知识 

所需软件

Rhinoceros,Grasshopper

所需硬件

与建造相关的工具

人数限制

线下15人

日程安排

DAY 1

2023/6/25 

天大既往数字作品介绍，工作坊主题介绍，初步数字建模

DAY 2

2023/6/26 

数字模型深化，数字模拟 

DAY 3

2023/6/27 

材料试验，局部物理模型与数字模型对照

DAY 4

2023/6/28 

数字建造 Day 1 ，节点设计 

DAY 5

2023/6/29 

数字建造 Day 2 ，基础设计

DAY 6

2023/6/30 

数字建造 Day 3

DAY 7

2023/7/1 

数字建造 Day 4 

团队背景

天津大学数字化设计研究所成立于2010年。经过多年的建设，我们已经形成了以数字化为中心的基础教学和数字化应用。我们还在建成环境研究、GIS、数字人文、计算机辅助建筑表现等方面拓展了参数化设计、交互设计、虚拟仿真、BIM、空间语法、VR/AR。我们在教学、研究和实践以及国际合作与交流方面取得了巨大成果。已经培训了数字化领域的大量专业人员。

The Digital Design Institute of Tianjin University was established in 2010. After years of construction, we have formed a digital-centered basic teaching and digital application. We also expanded parametric design, interactive design, virtual simulation, BIM, space syntax, VR/AR in building environment research, GIS and digital humanities,computer-aided architectural representation, etc. We have achieved great results in teaching, research and practice, and international cooperation and exchange. A large number of professionals in the field of digitization have been trained.

导师团队

许蓁Zhen Xv

天津大学

教授

副院长，数字化设计研究所所长

许蓁是天津大学建筑学院建筑系教授，他的主要研究领域是计算性设计与建造、生成式算法、动力学设计与图形学算法。许教授目前主要教授“生成式设计”，专注于使用Grasshopper、Processing和其他编程语言的高级计算性设计方法，他的专题课程“建筑图形学”介绍了当代建筑中的图形学原理背后的数学理论。

教授最近的研究项目涉及BIM的协调设计管理、感性可编程材料以及多媒体呈现。他还是一级注册建筑师并在曾在青岛、长春和天津完成过多个项目。

许教授在天津大学获得建筑专业学士、硕士学位和工程博士学位。他在代尔夫特大学担任客座研究员半年，2006年他与加州大学洛杉矶分校（UCLA）合作创办了一个联合工作室：TJU-UCLA工作室，该工作室主题是探索建筑未来的可能性。

Xu Zhen is a Professor of Architecture at Tianjin University. His main research fields are computational design and fabrication, generative computation, kinetic design and graphic algorithms. He is currently teaching a design studio on ‘generative design’, focused on advanced design computation methods by using Grasshopper, Processing, and other coding languages. His seminar course ‘Architectural Graphic’ introduces mathematical theory for discovering graphic principles in contemporary architecture.

Prof. Xu’s recent research projects deal with the topics of coordinative design management of BIM, sensitive and programmable materials, and multimedia presentations. He is also a 1st class registered architect and competition winner who has done several projects in Qingdao, Changchun, and Tianjin.

Prof. Xu obtained the professional Bachelor and Master degrees in Architecture, and a Doctor degree in Engineering, from Tianjin University. He worked at TU Delft as a guest researcher for a half year, and has held a successful joint studio with the University of California in Los Angeles (UCLA) since 2006; the main topic of the TJU-UCLA studio is to explore possibilities for the future of Architecture.

张烨Ye Zhang

天津大学

副教授

张烨是天津大学建筑系副教授，也是该校数字设计研究所的成员。在教学职责中，她负责以下方面；教授专题设计、工作坊和专题课程，探索当代建筑和设计中的物质性、设计体系、计算性设计技术和建造工艺。她的研究领域主要包括两部分：数字建造和建筑材料性能的数字模拟。她在跨学科设计研究方面的工作将建筑、工程和计算机技术联系起来，探索当代城市环境的生态系统，试图在这种涉及社会结构和材料性能的设计实践中，发展和探索建筑领域的新知识。她的另一个研究课题是建筑材料的动态性能。在她最近关于木材水力变形及其数字模拟的研究中，通过将材料科学与数学模型、计算机技术和建筑设计联系起来，她设计了一个可以分析和模拟不同湿度环境下木材的尺寸变化的软件。通过这项研究，建筑设计中的木材变形可以被视为积极的特性，而不是消极的特性，因为它们可以被预测、控制和组织。张烨曾在the Advanced Design Lab of Tokyo University(ADLTU) 工作，她参与了多个研究项目，这些项目及其成果已经发表并在日本展出。

Zhang Ye is an Associate Professor in the Architecture Department at the University of Tianjin, where she is also a member of the university’s Digital Design Lab. In her teaching role, she is responsible for the following; teaching design studios, workshops, and seminar courses where she explores the concepts of materiality, design systems, computational design techniques, and fabrication processes in contemporary architecture and design. Her research field mainly comprises two parts: digital fabrication, and digital simulations of architectural material’s behaviors. Her work on interdisciplinary design research connects architecture, engineering, and computations to explore the ecosystems of contemporary urban environments. It seeks to develop and speculate upon new knowledge for architecture, where the practice of design engages in both social constructs and material performances on numerous scales. Another of her research topics is dynamic performances of architectural materials. In her recent research on the hydro-deformation of wood and its digital simulations, by connecting material sciences with mathematic models, computational technology and architectural design, she designs a software which can analyze and simulate wood dimensional changes in different humidity environments. Through this research, wood deformations in architectural design can be treated as positive characters instead of negative ones as they can be predicted, controlled, and organized. Zhang Ye’s professional history includes working for the Advanced Design Lab of Tokyo University. She participated in several research projects which have been published and widely exhibited in Japan. 

案例

Workshop Admission 

Soft Concrete

Digital Design & Fabrication | Physical Workshop | CN

TOPIC

Common mold concrete can be constructed in batches with strong controllability, but it brings problems such as fixed shape, waste of templates, labor and time consumption, and high prices. When the design form is relatively complex, concrete constructed using templates may face the dilemma of unreasonable design structure and lack of form optimization. In order to alleviate this pressure, we propose a structure of prestressed fabric concrete, which not only enables the concrete to have a more flexible and variable shape with the help of fabrics, but also utilizes elastic fabrics to transfer loads, reduce the use of scaffolding and other supporting structures, and enable the overall design to enter a state of self stability and self balance.

CONTENT

The study of digital models utilizes the physical concept of minimal surfaces and adjusts the shape based on control point elements. With the support of mechanical analysis, a real physical environment will be obtained for the construction of prestressed fabric concrete structures, guiding the expression of minimal surface forms and completing the construction of prestressed concrete for flexible fabric molds with beautiful shapes and ideal stiffness.

REQUIRED SKILLS

intermediate grasshopper

REQUIRED SOFTWARE

Rhinoceros,Grasshopper

REQUIRED HARDWARE

tools related to fabrication

NUMBER OF PARTICIPANTS

15

Schedule

DAY 1

2023/6/25 

Introduction to previous digital works of Tianjin University, workshop theme introduction, preliminary digital modeling

DAY 2

2023/6/26 

Digital model deepening, digital simulation 

DAY 3

2023/6/27 

Material testing, comparison of local physical model and digital model 

DAY 4

2023/6/28 

Digital Construction Day 1, Node Design 

DAY 5

2023/6/29 

Digital Construction Day 2, Basic Design

DAY 6

2023/6/30 

Digital Construction Day 3 

DAY 7

2023/7/1 

Digital Construction Day 4 

加入工作营

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更多工作营信息

可访问：

www.digitalfutures.world/

*工作营面向海内外高校学生、高校教师学者、以及社会专业人士开放报名。本项目不收取任何费用，学生自行承担差旅和食宿。

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准备工作

关注DigitalFUTURES微信公众号

关注DigitalFUTURES Instagram等网络媒体

获取各组工作营的导师及教学信息

1

注册账号

前往www.digitalfutures.world网站，注册DF学员账号（请使用真实邮箱与姓名，便于导师联系，以及制作结业证书）。

2

完善个人信息

登录学员账号，在“My Information”页面完善个人信息（履历、技能、3张代表作品图片等）。

3

报名工作营

在账号登陆的状态下，前往“Workshops”页面，在每组工作营的详情页面中点击“Apply”按钮进行报名（每位学员最多填报3个平行志愿）。

4

查看录取状态

在账号登陆的状态下，前往“My page > My workshops”页面，查看报名记录，并随时关注录取状态变化（录取过程采用盲审形式）。

5

确认录取结果

录取状态（Accepted或者Waiting list）公布后，学员须在6月1日之前，在三个录取结果中选择其一进行确认（意味着同时放弃另外两个结果）。

6

营前参与准备

对于选择确认“Accepted”录取结果的学员，耐心等待导师通过邮箱联系，开始营前准备工作；对于选择确认“Waiting list”录取结果的学员，可继续关注该志愿的最终录取状态（Accepted或者Rejected），导师有一定几率会从待定名单中补录学员。

*

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2023年工作营一览

List of workshops

DigitalFUTURES 2023

学术支持

联合主办单位

同济大学建筑与城市规划学院

同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司

DigitalFUTURES协会

支持单位

国际建筑师协会

上海建筑数字建造工程技术中心

国家土建结构预制装配化工程技术研究中心

上海市建筑学会

中国建筑学会计算性设计分会， 建筑师分会

中国建筑学会数字建造学术委员会

上海一造科技有限公司

支持媒体

Architectural Intelligence | 建筑学报 | 时代建筑 | 世界建筑 | Architecture China | 西部人居环境学刊 | 南方建筑 | 建筑技艺 | 建筑实践 | 有方 | 谷德设计网 | ArchDaily | Dezeen

DigitalFUTURES

“数字未来”（DigitalFUTURES）于2011年由同济大学建筑与城市规划学院（CAUP）与上海建筑数字建造工程技术研究中心（SFAB）发起，依托DigitalFUTURES协会，国际建筑师协会，中国建筑学会，国家土建结构预制装配化工程技术研究中心，上海市建筑学会等学术平台，联合全球知名学者、建筑师、设计师及相关企、事业单位和学术媒体共同组织，形成了线上、线下一体化的教育平台。活动涵盖讲座、会议、工作坊和展览等。如今，DigitalFUTURES作为一个全球性建筑知识交流共同体，以www.digitalfutures.world为平台，鼓励全球建筑知识的传承与创新、合作与交流，重点关注数字化设计理论、技术以及人工智能算法、机器人建造等在建成环境领域的科学研究。