폴딩형 건축 외피의 설계 최적화 방법에 관한 연구 : 파라메트릭 디자인 기술을 중심으로
A Study on Design Optimization Method of Folding Type Exterior Skin
- 주제(키워드) Folding , Parametric Design , Exterior Skin
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 전유창 김성욱
- 발행년도 2017
- 학위수여년월 2017. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 건축학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000024736
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
현대 건축에서의 건축 외피는 입체화를 통해 성능적 요구뿐만 아니라 표현의 자율성을 추구하고 있다. 60년대 초반부터 건축에 등장한 폴딩 기법은 새로운 공간 구조 및 형태의 생성 원리로 사용되었으며, 90년대 초반부터 건축 외피에 등장하기 시작한 폴딩 어휘는 파라메트릭한 조절 방식을 통해 표현의 수월성과 외피의 성능적 측면을 통합한 새로운 표현 방식의 어휘로 사용되고 있으며, 현대 건축 외피의 경향을 보여주는 좋은 예로서 현재까지 사용되어지고 있다. 파라메트릭 디자인은 특정한 매개 변수를 이용하여 다양한 방식의 변형이 가능한 디자인 방법으로서 위상학적인 특성을 갖는 점, 선들의 회전, 이동, 반복의 변형이 이루어지는 폴딩 기법과 상당한 유사점을 갖고 있다. 파라메트릭 도구와 폴딩 기법의 결합은 매개 변수(parameter)의 변환을 통해 디지털 방식으로 다양하게 변형하고 제어하는 시뮬레이션을 가능하게 한다. 본 연구에서는 폴딩 테크닉에 대한 파라메트릭적 구축 방법을 통한 폴딩 기법의 유형화하고, 폴딩형 건축 외피 사례들의 유형적 특징을 파악하여 폴딩형 건축 외피 설계 시 적용될 수 있는 조절 인자인 스케일(Scale), 깊이(Depth), 프로파일(Profile)을 기본으로 한 모듈의 변환(Variation)을 형상 제어의 조절 인자로 도출하여, 조절인자의 제어를 통해 여러 형상에 보다 수월하게 접근이 가능하다. 이는 모델링 기반의 건축 성능 시뮬레이션 프로그램과의 연계로 건축외피의 최적화에 도출에 대해 수월성을 갖게 한다. 본 연구는 파라메트릭 디자인 툴과 연계된 건축 성능 시뮬레이션 프로그램을 활용하여 건축 디자인 표현에 따른 즉각적인 성능 측정을 유도함으로서 디자인과 성능의 상호관계에서 유기적 조절 방법으로 작용하는 것을 확인하며, 시뮬레이션 툴이 디자인 과정에서 사용됨에 따라 환경 성능에 대한 평가가 건축 설계 초기 단계부터 통합적으로 작용할 수 있는 것임을 제시하겠다.
more목차
1. 서론 1
1.1. 연구의 배경 및 목적 1
1.2. 연구의 방법 및 구성 2
2. 폴딩 개념의 이해 5
2.1. 폴딩의 일반론 5
2.2. 파라메트릭과 폴딩 6
3. 폴딩 기법의 유형화 9
3.1. Folding from Sheet to Form 9
3.1.1. Folding Techniques for Designer from Sheet to Form 9
3.1.2. Accordion Pleats 10
3.2. Digital Parametric Folding 11
3.2.1. Basic Pleats 11
3.2.2. Box Pleats 14
3.2.3. Multiple Pleats 17
3.2.4. Glide Reflection 20
3.2.5. X-Fold Span 23
3.2.6. 종합 27
4. 폴딩과 건축 외피 28
4.1. 건축에서의 폴딩 28
4.1.1. 구조적 폴딩 28
4.1.2. 개념적/형태적 폴딩 29
4.2. 폴딩과 건축 외피 30
4.2.1. 폴딩형 건축 외피의 특성 30
4.2.2. 1차원적 확장성을 갖는 Folding 건축 외피의 유형 31
4.2.3. 2차원적 확장성을 갖는 Folding 건축 외피의 유형 33
4.3. 소결 36
5. 폴딩형 외피 디자인 프로세스 37
5.1. 디자인 실험 개요 37
5.2. 모듈 디자인 37
5.2.1. 모듈 디자인 개요 37
5.2.2. 모듈 디자인 프로세스 38
5.2.3. Parameter 도출 39
5.2.4. 입면 분할 방식 40
5.3. 파라메트릭 입면 적용 40
5.3.1. 디자인된 모듈의 Grasshopper 적용 40
5.3.2. Scale Parameter 41
5.3.3. Position of Origin Point Parameter 42
5.3.4. Profile1 Parameter 43
5.3.5. Depth Parameter 44
5.3.6. Profile2 Parameter 45
5.3.7. 모듈 디자인 알고리즘 실체화 46
6. 폴딩 외피의 최적화 실험 47
6.1. 성능중심 외피설계 47
6.2. 성능 시뮬레이션 프로세스 47
6.3. 폴딩형 외피의 최적화 49
6.4. 디자인별 성능 실험 51
6.4.1. 성능실험 개요 51
6.4.2. 실험 55
7. 폴딩형 외피의 건축 적용 57
7.1. 패턴 디자인 57
7.2. 입면 구축 59
8. 결론 64
9. 참고문헌 65
