数字建筑领域的革新者:马兆明与数字模型到建成实体的适配转换

发布时间:2025-05-16 点击数: 作者:张州 责任编辑:张尧

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(文/曹欣怡)在当今建筑行业中,数字技术的迅猛发展正在重塑设计与建造的边界。作为这一领域的先锋人物,马兆明先生通过其开创性的研究与实践,为数字建筑从虚拟模型到实体落地的转化提供了全新的方法论。他的工作不仅填补了理论与实践的鸿沟,更以“几何适配、缺陷转换、选型整合”三大策略,为行业树立了标杆。

马兆明于2014年获得利物浦大学(University of Liverpool)建筑学硕士学位,现任职于上海尤安建筑设计(Urban Architecture Design)有限公司。凭借扎实的学术功底和对数字技术的敏锐洞察,他专注于数字建筑模型的特性与建成实体自然属性的适配研究。其成果不仅发表于核心期刊,更通过实际项目验证了理论的可行性,展现了数字技术在建筑设计中的巨大潜力。

在数字建筑领域,虚拟模型与实体建造之间存在显著的差异。数字模型作为几何信息与材料属性的集合,具有高度的可调性,而建成实体则受限于材料的物理特性和加工技术。马兆明提出以下三大策略,有效解决了这一矛盾。

以“万科浮雕咖啡厅”项目为例,马兆明通过编写边界建模算法,解决了复杂曲面表皮(GRC材料)与内部钢结构的不匹配问题。他提取两种几何体的交集边界作为适配条件,利用参数化设计优化结构生成程序,实现了不同材料与加工方式的无缝结合。这一方法突破了传统“先结构后表皮”的设计流程,展现了算法在建筑优化中的强大能力。

在“浙江云之三维打印平台”项目中,面对PLA合成材料强度不足、打印尺寸受限等问题,马兆明并未回避缺陷,而是通过系统性实验将材料特性转化为设计优势。他发现打印密度与温度的变化可调控透明度与肌理,从而将结构受力需求与美学效果结合:受力部位采用高密度不透明构件,中心区域则利用半透明材质减轻荷载并营造光影效果。此外,他创新性地提出“分布式打印矩阵”,通过互联网协调多地打印机协同作业,化解了单机打印的效率瓶颈。

“万科创展中心”与“花田剧场”项目体现了马兆明对几何选型的前瞻性思考。前者将复杂曲面分解为直纹曲面以适应钢板数控切割工艺,平衡了形体表现与低成本建造;后者则以单一自由曲面整合大跨度空间与轻巧景观需求,通过参数化生成多层结构系统(如三角形网格屋架、张拉膜遮阳系统)。几何选型在此成为协调结构、设备、造价等多目标的核心媒介。

1本体与属性的相互关系 2 设计流程对比 3 平面化的结构构件 4 结构—表皮匹配度的参数控制

马兆明的研究并非局限于技术工具层面,而是通过策略性思维将数字设计融入广泛工程实践。其三大策略具有普适意义。他在几何适配策略方面推动了算法与建筑设计的深度融合,为复杂形态建造提供了标准化流程;在缺陷转换策略方面,启示行业以辩证视角看待技术局限,将约束转化为创新契机;在选型整合策略方面,则延续了传统建筑学的系统思维,以数字工具强化了多学科协同效率。这三大策略为数字建筑的落地树立了典范。

马兆明

马兆明表示,数字建筑的发展需进一步打破技术与艺术的边界。他正探索人工智能在生成设计中的应用,并致力于开发低成本的数字化建造方案,以惠及更广泛的建筑实践。正如他在专访中所言:“数字设计应成为每位建筑师工具箱中的常备选项,而非少数人的专有领域。”

在数字技术席卷建筑行业的今天,马兆明以其创新精神与务实态度,证明了虚拟与实体并非对立,而是可通过科学策略实现有机统一。他的工作不仅为建筑师提供了方法论指导,更为数字建筑的未来描绘了充满可能的图景。(文/曹欣怡)

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