前言：中文期刊网精心挑选了建筑模型范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
建筑模型范文1
本文介绍一种状态空间建筑热模型降维方法，并用BTP程序模拟建筑热过程。最后，文中给出实际气候条件下建筑物内逐时温度，以验证模拟结果。
关键词：计算机程序建筑热过程状态空间模拟数学模型
Abstract
AmethodforreducingdimensionsofstatespacebuildingmodelispresentedinthispaperandthereducedbuildingmodelisusedinacomputerprogramBTPtosimulatethethermalbehaviourofbuildings.Finally,thehourlyindoorairtemperatureofaresidentialroomunderactualweatherconditionsisprovidedinordertoevaluatethemethod.
Keywords：computerprogramindoorairtemperaturemathematicalmodelstatespacesimulationthermalbehaviourofbuildings
1引言
状态空间建筑建筑热模型[1]采有现代控制论中"状态空间"的概念，对多个房间的建筑物的热过程列写动态平衡方程，其中包括各围护结构内部的导热，各表面与空气之间的对流换热，各表面之间的长波辐射，各房间之间的空气流动以及室内外遮阳等过程的细致描述。对于一个建筑物的动态热过程，此模型表达为
（1）
式中，T为建筑物各围护结构表面及其内部节点和空气节点的温度构成的向量，W为室外气象参数（空气温度、太阳辐射等）和室内热源等扰量构成的向量，C是热容阵，A是热导阵，B是边界阵，它们都取决于建筑结构热物性，表示T对时间τ的导数。
某个房间的空气温度可以写成：
(2)
式中m为热扰量数，n为状态空间维数，{φij}和{λi}分别是由矩阵A、B和C导出的系数向量序列和系数序列。利用（2）式可以很好地模拟室温的动态过程，这已被子BTP程序[3]有用，并在实用中得到验证。
在描述建筑物动态热过程的诸多方法中，状态空间能灵活方便地处理多个房间多个表面之间的耦合关系，各种热边界条件和各种热扰量。而反应系数法不能考虑各个表面之间的长波辐射，谐波反应法在计算时必须先对各种热扰量进行Fourier分解。另外，状态空间法可以取任意的模拟时间步长，大到1小时，小到几秒钟表，而有限差分法由于受算法稳定性的限制只能限较小的时间步长。但是状态空间法为保证模拟精度，单个房间的热模型要求的维数一般不低于30，房间多时，维数不更大，因此要花不少CPU时间去完成（2）式的计算。为此，笔者在参考Cools等从的降维理论[2]的基础上，提出一种实用可行的状态空间建筑热模型的降维方法，并用BTP程序模拟实际气候条件下的典型结构房间在建筑热模型降维前后的室温过程。结果表明，7维建筑热模型的模拟结果与39维的模拟结果相当一致，室温最大误差不大于0.1℃。因此，降维的状态空间建筑热模型可以广泛应用于建筑热过程的研究。
2状态空间建筑热模型的降维过程
状态空间建筑热模型的降维实际上是先找出状态空间中的主要节点，然后把其它节点集结到这些主要节点上，得到降维后的状态空间建筑热模型。
（3）
另一方面，各种热扰量对各节点的作用强度不同，如取Wj（τ）为Dirac函数，则（2）式变成
（4）
于是，各节点对第j种热扰量的响应为
（5）
经归功一化处理，得到各种热扰量对各节点的综合作用强度为
（6）
其中，
（7）
因此，在模拟建筑热过程时，只要选取综合响应强度大于δ（控制精度的常数，一般可取百分之几）的节点作为主要节点。即选j1，j2，…，jq，使
Ei≥δ，i=j1，j2，…，jq(8)
综合考虑以上两方面，取{j1，j2，…，jq}与{j1，j2，…，jq}的交集作为主要节点，记它们相应的为λi为λ*1，λ*2，…，λ*k,下面的工作是把其它节点集结到这些节点，也就是寻找{φij}，使
（9）
最小，经类似最小二乘法的推导，从（9）式可得到
（10）
式中，
…………………………
通过以上分析，可以把n维建筑热模型降到k维，且k＜＜n。
3例子与分析
采用BTP程序计算实际气候条件下一栋砖混结构建筑物中间层一个南向房间的动态室温，选择的房间的内部尺寸（m）为2.7×4.8×3.6，只有一面外墙和一个单层外窗，外墙为370mm砖墙，内抹灰18mm；内墙为240mm砖墙，两侧抹灰18mm；楼板为30mm水泥砂浆+120mm空心楼板+10mm石灰砂浆；室内换气次数为1h-1，室内自由得热量为3.8W/m2，该房间与其上下左右四个房间具有对称的热边界条件。
表1状态空间建筑热模型中的节点及其时间常数和响应强度iτi/minEi/%iτi/minEi/%
*13.94.52110.30.1
2965.40.32234.60.6
380*23301.34
*45176.231.62414.60
57.902511.90.2
620.20263.60
711.60*274.42
8101.20.4289.90
98.402963.90.2
1024.10.83018.10.3
11903158.90
1254.60.13232.30
*1314.41.13311.70
*14227.21.534150.90
157.103520.90.2
163.603613.60.5
1790371.20
18715.50383.316
1931.40392.935.3
209.20.1
表1给出39维的建筑热模型的节点时间常数和响应强度，可以看出节点之间的时间常数相关最大为4300倍，只有8个节点的响应强度大于1%，而它们竟占所有节点响应强度的96%，图1给出5月21～30日伦敦郊外的逐时外温和水平面太阳辐射过程，图2给出该房间用降维前（39维）和降维后（7维，取τ*为3min，δ为1%）的建筑热模型模拟出的5月25～30日之间的室温过程，从图2可以看出两种模拟室温相当一致，最大误差不大于0.1℃。如果用4维（取τ*为12min，δ为1%）建筑模型去模拟室温，那么最大误差为0.5℃左右。因此，为保证室温模拟精度，也不能把状态空间建筑热模型的维数降得太低，否则，无法真实反应室内外各种热扰量作用下的建筑热过程。
图1室外空气温度与水平面太阳辐射
图2不同维数建筑热模型模拟得到的室温过程
4结论
状态空间建筑热模型可以在基本保证模拟精度要求的条件下大大降低维数，从而在保证模拟精度的同时节省CPU的时间。一般单个房间的状态空间建筑热模型降到10维左右，具体取决于实际建筑物结构各种热扰量变化情况，以及模拟时所取的时间步长。通过合理选择具有合适时间常数和响应强度的节点，可以控制建筑热模型的维数，从而实现模拟精度与模拟时间的最优化。
5参考文献
1JiangYi.State-spacemethodforthecalculationofair-conditioningloadsandthesimulationofthermalbe-haviouroftheroom.ASHRAETrans.1981,88(2):122～132.
2CCools,RGicquel,FPNeirac.Identificationofbuildingreducedmodels.Applicationtothecharacterizationofpassivesolarcomponents.IntJSolarEnergy.1989,7:127～158,257～277.
建筑模型范文2
如果转述绘画作品，只要借助书本、画册和几段文字，就可以大致了解一个时期的绘画风格，或者了解一个画家的风格和作品。现在的印刷工艺几乎可以再现作品70％的真实。剩下的20％信息，便是像画幅尺寸、材料笔触、肌理光泽，或者是颜料画布味道等等那些真实感。如果希望全信息了解这些，也有办法，可以通过把绘画买来或办一个展览来做到，虽然这样很不容易，但是理论上是没有丝毫障碍的。
音乐虽然是时间的艺术，但是对它的介绍和欣赏在目前这个时期似乎是最容易的，从爱迪生发明唱机以来，还原声音的技术突飞猛进，几乎可以完全再现音乐演奏的一切细节，灵敏的机器甚至可以还原后台舞台监督小心翼翼的走步声，而5.1和7.1声道的音响，可以骗得你的两个耳朵以为蜜蜂在绕着你的脑袋盘旋飞舞。今天mp3的体积还可以做得很小，用一个IPOD Nano和一个Sennheiser耳机可以走遍世界都离不开自己喜欢的音乐，而体积只有半个钱包大小。除了现场的空间感以及观众咳嗽和欢呼的噪音外，音质几乎没有什么损失。当然，现场音乐会对于音乐的再现更是活灵活现的。
但是建筑可没有这么幸运了。到现在为止，我们还没有找到一个能够方便地转述、介绍和欣赏建筑的方法。原因很简单：第一，建筑巨大，甭想随身带着：第二、建筑不能离开自己的场所：第三、建筑独特的特点，空间感和尺度，以及时间性，是除了身临其境外其他的手段不能做到的；第四、建筑实在是太分散，无法有系统地欣赏建筑，如果要想系统地了解一个时期或者一个建筑师的作品，除非观众自己满世界的去跑。作为专业的评论家和建筑师想这样做尚且很困难，不要说业余的爱好者了。
不身临其境而通过媒介来介绍建筑几乎是一件不可能的事情。
有人说，图纸难道不是能够很好地表现建筑吗?其实图纸是给施工人员施工时使用的。用建筑图纸来介绍建筑就像让欣赏音乐的人只看交响乐总谱，让买时装的贵妇人只看服装剪裁图一样。这只是一个不得已的办法。
虽然现在摄影技术很发达，可以再现某一时间某一个角度对建筑和城市的观察，但是即使用无数的照片来表达一个建筑，还是只能管窥蠡测，无法真正做到全方位的了解，更无法体会到真实的空间感觉和尺度感。空间感觉即使是现在的电影技术和电脑模拟技术也是很难做到的。也许在过几年，用一个戴在脸上的眼镜式显示器，通过方向感应技术控制视角，和电脑的虚拟现实软件连接，能够做到进入建筑和城市来体验空间和尺度的感觉吧。到了那时，才能真正把建筑和城市带在身边，像绘画和音乐一样来欣赏它们。但是不到世界的现实中去，这样的欣赏还有意义吗?
用一维的语言和两维度的平面来表示三维乃至四维的建筑，实在是强其所难。不单在对建筑的转述时有问题，那么在设计建筑时，这个问题同样令人苦恼。
文艺复兴时期，“诸神”们发现了透视原理，人们可以通过透视手法在平面上来表现三维空间，让人们大呼神奇，但是说到底，也是利用人的视错觉来暗示平面内的空间，并不能真正的表现出空间中的体积和虚空。
这时，一个既古老又现代的方法――建筑模型，就担负起传达三维形体和空间的任务。然而建筑模型能够完全传达建筑的真实吗?如果从纯几何观点上来看，它是可以做到的。因为我们完全可以从数学上做到让模型丝毫不差地按照比例缩小或者放大三维空间中的形体和虚空。但是建筑有一个最重要的特性――尺度感，却是在改变比例后会被彻底消解掉的。可是比起其它的手段来，尺度感的缺失还是可以忍痛割掉的。因为尺度感在那大程度上看是一个主观的因素，在很多的时候可以通过想象力来弥补。那么排除了尺度感和空间感，以及距离带来的时间因素，三维的模型也许是“失真”最小的建筑转述媒介了。
在日常的生活中，对于建筑的传达和描述，模型由于其物理原因，远不如语言和照片、图纸等来得方便和容易。于是，虽然它失真最小，也是只有在条件许可的情况下，在必需的情况下，才不得不请出这个硬邦邦的庞然大物来。目前，在表现新设计的建筑时，用模型来表现的最多。这时，模型充当建筑师与外界交流的媒介，主要是传达建筑设计完成后的最终效果。
而对于建筑模型，这只是它作用的一部分，其实建筑模型在建筑设计中还担当着更重要的角色――工作模型。制作工作模型对于建筑师来讲是一种行之有效的设计手段，是建筑师设计思维的延伸和拓展，是建筑师把握复杂项目的有力工具，是建筑师相互交流的媒介。
在建筑设计的初期，以概念模型为主，这时的模型比例偏小，多数以实的体块为主，主要分析建筑形体与基地周边的城市关系，所以模型本身会比较简单抽象。随着建筑与基地周边环境关系的明晰，就要开始制作比例稍大些的空间形体模型。
在设计方案时，用模型材料搭建建筑的功能关系，它所呈现出的是功能平面的空间体现，分割空间的梁、板、柱、墙会直观的出现在空间中，任何一个构件的变化都会引发一连串的空间及形体的变化。建筑形体的状态也会跟随这种内部空间的不断变化而逐渐生成。由于这个时候模型的比例较小，不必要的细节会被省略，更加突出了准确的建筑空间关系。用实体模型来进行设计是一种完全动态的和与思维一致的过程，在这一过程中由于方案的反复修改，使得模型各部件不断的被拆除和重新搭建。模型推敲完成了，方案设计也就随之完成了。
在深化设计阶段通常会制作大比例模型，多数情况下建筑师都会亲自动手，其实这也是建造过程的体验。在建造过程中，图纸上的空间关系会直观的展现出来，这时往往会发现有些在图纸上看似合理的地方存在着明显的问题。有些空间过高或过低，有些建筑或结构构件影响了的空间效果，这些问题的提前发现，有利地指导了设计的深化，使好多问题在施工前就得到及时的解决。此外，制作大比例模型还有一个重要的用途，就是为建筑专业与各专业间沟通和协调搭建了一个非常直观的平台。如果只依靠图纸交流，各专业很难完整和准确地把握建筑的空间概念。借助大比例实体模型，许多机电专业会更准确并合理的设定通路位置，结构专业也会依据模型完善结构体系调整构件位置。总而言之，模型越大越接近真实，不管是无意忽略的问题还是有意忽略的问题，都会毫无保留的暴露在模型中。
在建筑师的眼中，模型不仅仅是一种传达方法，更是一种工作手段，制作模型的过程就是我们的思考过程。而象平面图和立面图那样的建筑图纸，只是一种施工语言，只是建筑设计的表现手段，而并非设计手段。如果我们用建筑设计的表现手段来做设计，结果一定会本末倒置的。
另外，在制作实体模型的过程中，通过双手与材料的直接接触，通过这种极端抽象化的建造过程，时常会有偶发性的信息和戏剧化的事件窜出来，令人眼前一亮，从而引发我们对方案进行新的思考和改进，这些偶然的设计契机的出现，不做模型是很难被发现的。
建筑模型范文3
【关键词】教学改革 模型设计 环境艺术设计专业
模型在建筑设计行业中是不可或缺的一种表达方式，建筑模型设计正逐步发展为一种新兴职业。随着建筑设计业和房地产业的高速发展，建筑模型的市场需求会越来越大，掌握了模型制作的专业技术可以更好的为地区建筑、园林、地产服务。由于国内院校尚无建筑模型制作的相关专业，加之现有从业人员素质参差不齐，因此市场对专业建筑模型设计师的需求量很大。我国的高职教育要与新的经济时代接轨，体现高职教育大众化时代的特征，必须在模型设计实训课程中大胆进行项目化教学的尝试，以促进其教学质量的提升，努力探索出一条培养“适销对路”的模型设计人才的新路子。
一、确定课程地位
建筑模型设计是艺术设计专业环境艺术设计方向学生的专业基础课程，旨在培养具有良好的综合素质和环境艺术设计专业基础理论知识和实践技能，面向建筑装饰行业，从事室内外设计、计算机辅助设计、展示设计、景观设计、家具设计等高等技术应用型人才。通过本课程的学习，学生能够把设计从二维图纸通过创意，材料组合形成具有三维立体形态，培养学生具有高度的概括能力和丰富的想象力。本课程以色彩、素描、三大构成、建筑制图、手绘效果图表现等专业基础课为基础，为专题设计、毕业设计、顶岗实习等专业课程服务。
二、确立课程目标
建筑模型设计课程项目化教学是依据岗位需求重构课程内容，将建筑模型设计整体策划能力、模型制作能力和综合室内外设计能力有机融入到工作任务中，以项目化、任务驱动构建基于工作过程的课程体系。本课程项目化改革的目标是建立与职业工作体系相适应的专业体系，实现不同层次教学阶段的课程衔接，合理组合项目模块，形成职业岗位所需要人才的合理知识结构，为更好地培养高素质、高技能高职环境艺术专业人才提供保障。
三、课程设计思路
1 分析岗位指向
本课程的教学内容紧紧围绕培养环境艺术设计专业应用型人才这一中心目标，重点培养学生模型设计和制作能力、设计统筹和设计评价能力，直接为专业的就业岗位服务，使学生有较强的可持续发展能力。建筑模型设计课程的岗位指向为室内外设计，展示设计。
2 确立岗位任务
通过对模型设计岗位进行综合分析，确定岗位工作任务为：初步设计、构思模型制作、完善设计、实体模型制作。
3 确定课程体系
本课程以工作过程系统化和可持续发展为出发点，建立基于工作过程的项目化课程体系。
4 选择教学项目
实践教学中的课题有来自学生前期专业课程的成果项目，这样既激发学生的学习热情，又能让学生动手同时评价和完善自己的设计，提高专业综合能力和专业学习的兴趣。还有校企共同开发合作的实战课题，大大缩短学生个体职业能力的发展历程。整个教学过程始终以学生为主体，将分析问题、解决问题及团队协作有机融入到教学过程中。
5 优化课程内容
在设计好课程后，听取企业、行业专家、毕业生对本课程设计的评价和意见，了解课程内容是否满足岗位工作任务的需要，将企业中的新技术、新材料、新工艺及时更新到课程中。
四、教学方法与手段
1 教学方法
(1)任务驱动法
本课程的设计构建了三个教学情境，模型制作准备、模型制作、课程评价，这三个学习情境贯穿和实施整个项目中。
(2)互动式教学法
改变课堂上信息单向传递、教师单向控制的局面，实现真正的互动教学，引导学生由被动接受知识到主动了解知识，对模型设计的项目任务和相关知识点作出分析，从感性到理性进行引导，调动“教”与“学”的双向积极性，使学生始终保持强烈的求知欲。
(3)分析式教学法
在课程教学中，教师分阶段的针对学生出现的普遍问题安排案例教学。教师对实际工程设计的实例和往届学生作品进行收集整理，从中挑选出个案，通过典型实例分析，解决理论与实际相脱离的问题，注重培养学生分析问题，解决问题的能力。
(4)小组合作法
在项目实训中安排了针对同一课题自由组合成4～5人的研究小组。学生分别扮演项目组长和组员的角色。项目组长针对项目组织开展讨论研究，小组成员在项目开发过程中既有分工又有合作，共同完成整个项目任务。该方法有利于增强学生的协调能力和团队协作意识，与未来的工作岗位对应、接轨，尽早进入工作岗位角色，充分发挥自己的潜力。
(5)情景式教学法
在技术实践教学中，模拟企业真实的工作氛围，每个学生就像企业的员工，制定任务计划书，教师充当部门经理，负责分配工作任务，并要求学生按企业工作流程要求，在整个实训过程中严格把关，实行阶段考核，培养学生的工作责任心，独立工作能力和良好的职业素质。
2 教学手段
(1)多媒体教学
通过现代化多媒体教学方式，增加学生感官认识，促进学生对知识的理解。利用多媒体课件、优秀案例作品、实训基地展开理论教学，使教学内容更具可视性、直观性，提高示范效果。
(2)讨论式教学
组织学生利用课余时间广泛查阅有关资料，在课堂上进行讨论，阐述自己的观点，培养学生综合学习能力。
(3)利用网络资源
建立QQ群、电子邮件、MSN等现代化交流技术，实现师生之间，同学之间的多样化交流，进行作业布置、答疑、讨论等教学活动。提升学生的学习兴趣和教学参与性，加强对课程内容的理解，培养学生的自主学习能力，增进师生间的相互沟通。
五、教学评价
建筑模型范文4
【关键词】建筑模型 环境设计 应用
建筑模型设计与制作，就是将建筑图纸具化为可视的实物过程，通过这个不断重复的过程，逐渐形成最终的设计形态。需要学生具备良好的绘图能力，还需要灵活的动手能力，最后更需要对整体空间的把握和掌控能力。建筑模型设计与制作课程的开设旨在训练学生的空间感知能力和空间构成能力，为课程设计提供广泛的构思方案、今后的专业课程打下深厚的基础。
一、建筑模型设计与制作课程在环境设计专业中的设置
建筑模型设计与制作这门课程是环境设计专业的核心专业必修课，在课程的设置和讲授上应和建筑学专业的课程设置有所区分，教学的重点主要倾向于室内建筑空间的应用与划分设计、环境景观模型设计、单体家具的模型制作等方面，通过主题性课程实践训练，达到教与学、听与练、思维与设计、理论与实践的紧密结合。对于建筑的构造设计以及外观模型设计方面主要以著名建筑设计案例分析讲解和按比例进行模型还原为主，并不作为课程设计的重点。
二、建筑模型设计与制作课程在环境设计专业中的应用及发展趋势
在竞争日益激烈的今天，面对挑剔的顾客和紧张的工作，寻求更为高效的工作方法是非常重要的。建筑模型设计与制作就是非常重要的一个表现方法，无论作方案还是作分析，它比图纸更真实地反映建筑。通过它，我们可以看到原本想不清楚的或是没想到的东西，尤其对于复杂的建筑更为如此。模型的制作可以为设计师将各阶段的成果直观地呈现出来。更方便设计师分析研究，减少彼此讨论和磋商的时间，能及时发现设计中的不足之处，减少反复思考修改的时间。特别对方案，结构复杂的建筑有很大帮助，在和顾客讨论时也能让双方交流更为方便。
目前，建筑模型的表现方法一般都是根据需要和可能来制定具体的表现形式。至于建筑模型的未来发展将会如何让，是很难下定论的。然而，就时代的发展和事物内在的规律来分析，由于科技发展的不确定性，未来模型制作极可能在如下几个方面有着重大的变化和发展。
1、 在材料上的变化趋势。模型制作一直与材料有着紧密的关系。随着材料科学的不断发展以及商业行为的驱使，模型制作所需的基本材料和专业材料将呈现出多样化的趋势。模型制作将不会停留在对现有材料的使用上，而是探索、开发、使用各种新材料。模型制作的半成品材料将随着模型制作的专业化而越来越多。材料的仿真度也将随着高科技的发展而有重大提高。
2、在工具上的变化趋势。从国外工具业的发展和未来的发展趋势来看，随着模型制作业和材料业的发展及专业化加工的需要，模型制作工具将向着更系统化、专业化的方向发展，届时模型制作的水平也将得到巨大的提高。
3、在表现形式上的变化趋势。目前，模型的表现大都根据需要和可能来制定具体的表现形式。特别是建筑模型，因为主要是围绕房地产行业的发展、建筑设计的展示和建筑学专业的教学来进行的，其形式更加单一，展望未来，这种具象的表现形式仍将采用。但随着人们观念上的变化则将会产生更多的表现形式。未来的、新的表现形式则侧重于模型的艺术性、观赏性与研究性的抽象表现形式。
4、智能化和动态化的变化趋势以房地产销售模型来举例，十年前都不是用模型来售楼，仅用图纸贴在墙上说明就可以了;六年前只要用一般模型能够清晰表达空间关系即可，一年前则要求用精确的带灯光的模型;近年来开始研究采用多媒体计算机控制的声、光、电一体模型，即解说讲到哪里，电影画面演示到哪里。而且还采用遥控静音双语播双解说系统，同时模型以外的环境氛围灯也全部采用电脑控制，根据情节的需要调节气氛。
5、在制作工艺上的变化趋势。当电脑雕刻机被应用于模型制作时，便产生了各种不同的看法，其中有人认为，电脑雕刻机的出现将取代手工制作。电脑雕刻机绝不能取代手工制作。因为电脑雕刻机只能进行平面、立面的各种加工，况且电脑雕刻机完成的只是制作工艺中的某一个雕刻环节。在组合过程上还需要人为去操作。因此可以断言，未来的模型制作将会呈现传统手工制作和现代化高科技制作技术共存一体的趋势。
三、结语
建筑模型设计与制作课程能将环境设计专业多门课程的教学成果转化为实体成品，能让设计理念变为可视的物品，这在今后的专业发展中占据重要的位置，该课程的开设具有较强的现实意义。
【参考文献】
[1]环境艺术设计专业实践教学课程设置研究，宋培娟，大舞台，2013.02;
[2]建筑与环境模型设计制作课程教学探讨，魏晗，景德镇高专学报，2011.03;
[3]“诗意的盒子空间”模型设计与制作――环境设计专业建筑模型设计课程实践研究，杨晓帆 ，河南科技，2015.07;
[4]浅谈建筑模型设计课程项目化教学改革与实践，刘琛、丁峰，中国校外教育，2012.03;
建筑模型范文5
关键词：3D打印技术 3D打印材料 建筑模型打印
3D打印（3D printing），即快速成型技术的一种，是以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的，在工业设计、建筑设计、工程和施工（AEC）、土木工程以及其他领域都有所应用。
由于3D打印技术在模型制作中的应用越来越广泛，在2014届建筑专业毕业生的毕业设计中，我们跟随社会趋势，把3D打印技术带入学生的毕业设计作品表现中来。我们使用的3D打印机是太尔时代的up 3D打印机，在建筑模型3D打印期间发现了一些问题，也因此有了一些思考。
1 遇到的问题
1.1 打印精度有待提高 因为打印机打印提及的制约，我们将建筑模型打印在100*100*150 mm的范围内。在这么小的尺寸里我们要想把模型的细节表现出来是很困难的，在建筑设计中的一些细部处理，在打印的时候没有办法很好的表现出来，只能看到一些概括了的轮廓。另外在打印时因为ABS（塑胶原料树脂）材料的特点，其收缩率较高，打印的模型容易起翘而降低打印精度。
1.2 打印时间太长 由于3D打印使用的是逐层打印的方法，因此每一个建筑模型在软件中都要分为400层以上，同时由于打印材料和打印技术的原因，需要把材料加热液化后才能打印，而为了保证材料的输入流畅，不会中断，打印机的材料挤出的速度较慢，这也直接导致打印耗时非常长。在我们打印时，100*100*150 mm大小的模型用normal质量进行打印的时间均在6个小时以上。
1.3 支撑结构难以去除 由于3D打印技术的特点，在对物体进行打印时，针对建筑的凹进突出部分需要有一定的支撑结构，而市面上大部分打印机使用的打印材料都是ABS材料，而这种材料在进行支撑部分打印的时候没有办法很方便的进行取出，往往和物体的主要部分发生粘连，也间接的影响了打印精度和打印效果。
2 解决办法
针对以上的三个问题，经过我们的实验和3D打印机厂商技术指导的不断沟通，我们发现可以通过以下方法来进行解决：
2.1 打印精度方面：尽量在打印模型是将建筑STL模型分解为几块，这样在就可以避免因为打印头长距离移动而带来的精度方面都损失。同时，将模型分解之后，就可以在打印区域中打印出更大的模型局部，可以表现更多的建筑细节。
针对ABS材料热胀冷缩的特点，我们可以在打印加热平台上添加耐高温胶带，这样可以让减少因为ABS材料因为热胀冷缩而引起的起翘，让打印精度得到提高。或者在主要材料的选择上，我们可以选择PLA作为模型打印的主要材料来代替ABS材料。
PLA（物降解塑料聚乳酸）是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物，原料来源充分而且可以再生，主要以玉米、木薯等为原料。聚乳酸的热稳定性好，加工温度170～230℃，有好的抗溶剂性，可用多种方式进行加工，如挤压、纺丝、双轴拉伸，注射吹塑。由聚乳酸制成的产品除能生物降解外，生物相容性、光泽度、透明性、手感和耐热性好。最重要的是和ABS材料相比，PLA材料具有更小的收缩比，在更加不容易起翘，材料的稳定性也更高。
2.2 打印时间过长：因为现阶段3D打印技术的限制，我们没有太多办法提高打印机的打印速度，但是未来3D打印机将普及应用多个打印头（2个以上），因此我们可以使用更多的打印头来进行模型的打印，从而提高打印效率。而现阶段我们只能在打印设置里面去降低打印填充数和打印精度来提高打印速度。前者会降低打印强度，后者会降低打印精度，都只能说是时间和效果上的一种妥协。
2.3 更易去除的支撑结构：现阶段，小尺寸3D打印机所使用的支撑材料是不易去除的ABS材料，在双打印头普及的今天，如果在辅助材料打印头中使用PVA材料则可以很好的解决支撑材料不易取出这个难题。
PVA聚乙烯醇树脂系列产品系白色固体，无毒无味、无污染，可在80--90℃水中溶解。其水溶液有很好的粘接性和成膜性；能耐油类、剂和烃类等大多数有机溶剂；具有长链多元醇酯化、醚化、缩醛化等化学性质，非常适合用于3D打印技术中作为打印支撑材料。在使用PVA作为支撑材料的3D打印机中，我们在模型打印完毕后只需要将打印模型放置于90℃的热水中就可以方便的取出支撑材料，不仅保留了模型的细节，同时也简化了模型支撑结构去除的工作，让教学中大量打印建筑模型更加方便。
需要注意的是，在实际中操作中吸入、摄入或经皮肤吸收PVA后会对身体有害，对眼睛和皮肤有醇刺激作用。因此，我们在实际操作中应提供良好的自然通风条件。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程，以避免因PVA原料的使用而对操作人员造成的损害。
参考文献：
[1]3D打印机[J].办公自动化（办公设备与耗材），2010（4）.
[2]赵辰.3D打印机分层软件的设计与实现[J].2009.
[3]钟禾.“3D打印机”：可任意“打造”出塑料制品[J].国外塑料， 2011，29（4）.
建筑模型范文6
【关键词】：建筑设计；建筑信息模型；可行性分析
人类正在从工业社会向信息社会转变，信息技术已经渗入到了社会的方方面面，信息手段和思维影响了人们的生活生产方式，但是在建筑方面，信息技术的应用还处于相对较低的水平，建筑设计自然而然的收到信息技术的影响，建筑设计师开始使用计算机作为主要的设计工具，多为CAD的二维工程辅助设计，随着建筑功能的增多，综合性要求越来越大，当前的建筑设计对于设计师有了更深层次的标准，由于2D CAAD应用系统已经无法满足于现在的建筑设计，所以越来越多的开始使用3D CAAD应用系统，其普及也从侧面反映了计算机辅助建筑设计的潮流，而其中“建筑信息模型”（Building Information Model，简称BIM）是目前计算机辅助建筑设计中较为成熟的技术。
一、国内外研究现状
从上世纪八十年代开始，BIM技术的应用和发展才经历了几十个年头，由于近两年计算机软硬件技术的不断革新和突破，才逐渐的受到建筑设计行业的青睐，国内目前虽然出去起步阶段，相关的技术也有待提升。当前在建筑设计方面，BIM技术代替常规的2D工程辅助设计将会是未来的发展的主流方向，应用BIM技术进行建筑管理的相关工作也逐渐受到各国的关注。1984年，匈牙利就曾经退出一款计算机辅助设计软件AechiCAD，该软件最大的意义在于提出了BIM建筑设计的核心，2004年，哈尔滨工业大学城里了中国第一个BLM实验室，随后多个大学和研究机构开始了相关的研究，标志着我国对BIM技术发展的重视。
二、BIM的技术原理和特点
BIM（建筑信息模型）这个概念是由著名的建筑和计算机专业的教授查克・伊斯曼首先提出来的，建筑信息模型包括了几乎所有的几何模型，功能和结构的性能数据库和运算方法，能够把一个建筑包含的所有的信息融合到一个建筑模型中，过去曾经有过尝试，比如虚拟建筑，单个建筑模型等，但是都因为不够全面而没有被广泛的采纳，BIM技术原理是一种面向对象为设计思想的工程辅助设计技术，利用计算机语言来描述整个建筑，基于面向对象的思想CAD是一个老生常谈的话题，但是由于受到计算机技术的制约，一直并没有被普及开来，在BIM应用中，建筑不在是点、线、面的组合，而是被抽象成一个个的类和对象，一个对象包含了该类型对象的信息，对象和对象之间又存在着一定的关联，BIM特征相对于2D CAAD来说非常的明显，可以快速的提高建筑设计的工作效率，由于全部的信息融合在了一个建筑模型中，所以能够减少建筑设计的信息错乱残缺等。建筑信息模型由于能够表现建筑的整个生命周期的信息，所以是一种可视化的过程，主要的设计思路和特点是：基本的描述对象是建筑单元，建筑信息的调整相对简单，不易出错，支持不同学科间数据的同平台工作，具备强大的可视化功能，对于设计过程中可能出现的问题能及时发现。
三、BIM在建筑设计中的应用
1、BIM在建筑设计中的优势
建筑设计是一个建筑项目的关键，在过去的20多年，CAD虽然已经让建筑设计师拜托了手工绘图，但是在根本的思路上并没有改变手工绘图的思想，随着信息技术的发展，对于建筑信息的处理也越来越高级，建筑模型比“图形”更加能传达丰富的信息而被发展起来，相比于传统的辅助设计工具，BIM的设计思想是对于建筑信息的提炼，除了包含了基本视觉设计元素，还携带了大量的非集合信息，对于信息的管理能力大大加强，全部的信息都能囊括在一个大型的数据模型中，由于信息的高度集中和融合，建筑设计者能在不同的阶段了解到项目的进展，能够有效的把控建筑整体的质量。
2、基于建筑节能的迫切需要
近几年来随着智能建筑的不断发展，人们对于建筑的节能化要求也越来越高，发展绿色建筑成为世界上多个国家共同的追求，欧美发达国家对于建筑开始实行强制的节能要求 ，我国虽然在绿色节能建筑方面还没有欧美发达国家那么严格，但是基于科学发展观的需求下，对于建筑的节能性也开始有所重视，而BIM对于绿色节能建筑的设计就显得非常的便利了，由于BIM技术，在建筑设计的过程中包含了大量的建筑信息，从几何信息到材料和构件的性质等，所以相比于传统的能耗分析软件，BIM对于能耗分析的效率将会大大的提升，甚至建筑设计师不需要花费更多的时间和精力，对于绿色节能建筑的设计也就变得得心应手。
3、基于建筑信息模型协同设计的不断需求
随着建筑工程难度的不断提高，对于跨学科的协同设计的需求也在不断的扩大，基础BIM的协同设计使用的三维集成的设计思想，从模型中直接获取多个不同专业的设计标准和信息，让不同专业的设计人员能同时进行修改和调整，更加的突出建筑设计中的信息应用的思想，这种信息高度的共享和交流是建筑信息模型协同设计的主要特点，也是目前对于协同设计最为有效的解决方案。
结语：建筑信息模型技术相比于传统的工程辅助软件有着非常大的优势，本文对其技术原理和特点进行了分析，并探索了BIM在建筑设计中的可行性，讨论了其在复杂的建筑设计中的应用优势，以及对建筑设计中对于协同设计的便利之处，证实BIM技术在建筑设计中是切实可行的。
参考文献：
[1]曾旭东，谭洁.基于参数化智能技术的建筑信息模型[J].重庆大学学报（自然科学版），2006，29（6）：107-110
[2]刘照球，李云贵.建筑信息模型的发展及其在设计中的应用[J].建筑科学，2009，25（1）：96-99
