科学直接获取计算设计与工程杂志 目录列表及参数化立面设计研究

可在ScienceDirect上获得目录列表计算设计与工程杂志首页：www.elsevier.com/locate/jcde计算设计与工程学报6（2019）327在传统建筑工作室中集成算法BIM方法安东尼奥？莱唐？伊内斯？卡埃塔诺里斯本大学高等技术研究所Alves Redol 9，1000-029 Lisboa，葡萄牙阿提奇莱因福奥文章历史记录：2018年4月2日收到收到修订版，2018年10月31日接受，2018年在线发售2018年关键词：工艺设计协同设计CAD-BIM可移植性参数化立面设计A B S T R A C T建筑BIM（A-BIM）是一种融合了建筑设计（AD）和建筑信息建模（BIM）潜力的设计范式本文介绍了如何将A-BIM方法集成到两个传统设计工作室的设计流程中，为住宅建筑开发一套参数化立面，从中自动提取材料数量和施工细节。这项工作展示了AD与BIM的结合如何影响整个设计过程和最终解决方案的选择在整个过程中发现的局限性也得到了解决，如紧迫的最后期限和财政限制。最后，讨论了使用A-BIM流程与传统BIM方法的利弊，以及在传统设计实践中实施这种范式。我们还展示了如何通过使用AD集成开发环境来支持在计算机辅助设计（CAD）和BIM应用程序中生成3D模型，从而大大提高A-BIM过程的效率。©2018计算设计与工程学会Elsevier的出版服务这是一个开放在CC BY-NC-ND许可证（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）下访问文章1. 介绍建筑信息建模（BIM）范式源于将建筑建模为组件组装的想法。尽管一些建筑师声称BIM的想法是高度限制的，因为它颠倒了他们的自然设计顺序（Chase，2005），但多年来它的使用一直在增长，因为它的优点大于缺点。越来越多地使用BIM技术已经改变了建筑实践，补充了计算机辅助设计（CAD）工具，甚至在某些设计层面上取代了它们BIM允许建筑师不仅向其3D模型的建筑这将产生包含建筑物施工信息的3D模型&由计算设计与工程学会负责进行同行评审。*通讯作者。电 子 邮 件 地 址 ： ines. tecnico.ulisboa.pt （ I. Caetano ） ， antonio.menezes.leitao@tecnico.ulisboa.pt（A. Leitão）。另一方面，通过算法创造形状的设计方法（Terzanov，2003）“几何设计（AD）”，通过在短时间内生成多个解决方案，赋予建筑师创造力。此外，AD还能够制造高度复杂的项目，这些项目对于人工生产来说非常困难和耗时（Kolarevic，2003）。尽管大多数AD工具最初是为CAD环境开发的，但已经有一些扩展允许将AD方法集成到BIM工具中，因此结合了两种方法的潜力（HumanitarÖsterlund，2016）并允许出现一种新的设计方法：建筑BIM（A-BIM）（Feist，Barreto，&Ferreira，2016）。一些大型工作室已经将广告实践纳入其工作流程（De KestelierPeters，2013），而小型设计工作室的现实情况则不一样。尽管如此，后者仍有可能受益于AD在生产率、成本/时间降低、实验自由度等方面的优势（Santos，Lopes，Leitão，2012）。在这个角度来看，本文重点介绍了集成AD到传统的，基于BIM的设计工作室的设计过程。我们提出了一种方法，立面设计使用AD方法的BIM（A-BIM）和它的评估在一个真实的案例场景。这项工作是我们团队https://doi.org/10.1016/j.jcde.2018.11.0042288-4300/©2018计算设计与工程学会Elsevier的出版服务这是一个在CC BY-NC-ND许可证下的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。328I. Caetano，A. Leitão/ Journal of Computational Design and Engineering 6（2019）327AD 的 专 家 和 两 个 葡 萄 牙 工 作 室 （ Atelier dos Remédios 和 FOR-AArchitects），以前没有AD或A-BIM的经验。2. 企业BIM由于建筑设计的多变性（布哈里，2011），建筑师需要一个支持变化的设计过程。不幸的是，当使用传统的CAD工具时，需要花费太多的时间和精力来修改设计和模型，从而限制了对更复杂解决方案的探索。然而，最近的技术已经允许开发和扩散更复杂的设计解决方案、新图案和先进的制造方法（Kolarevic，2003）。这包括AD（Terzeland，2003 ） ， 它 一 直 在 改 变 建 筑 的 实 践 方 式 （ Imbert 等 人 ， 2012;Heijden，Levelle，Riese，2015）。AD要求设计师在想法和设计之间开发一个中间步骤，在这个步骤中，他产生了预期设计的算法描述（Leitão，2013）。当由计算机执行时，开发的算法创建实际设计。通过将AD与基于BIM的设计方法相结合，新的范例，如建筑辅助BIM（HumanitarÖsterlund&，2016）和基于建筑的BIM（Feist等人 ， 2016 ） ， 出 现 。 已 经 有 一 些 工 具 支 持 这 种 方 法 ： Dynamo（Autodesk，2016），Generative-Components（BentleySystems，2003 ）; RosettaBIM（Feist等人，2016; Ferreira&Leitão，2015;Lopes&Leitão，2011）;RhinoBIM（ VistualBuildTechnologiesLLC ， 2015 ） ， Hummingbird（Guttman&Meador，2012）和Lyrebird（LMNArchitects，2014）是允许在BIM环境中探索AD方法的工具的示例。3. 石化过程当使用AD方法时，建筑师在创作过程中受益于更大的设计自由度，但不幸的是，他随后受到通常与所获得的解决方案的结构性能和制造相关的物理约束的限制（Mesnil，Douthe，Baverel，Léger，Caron，2015）。因此，当使用这种方法时，设计者当前关心的是所开发的解决方案的制造过程，特别是当处理更复杂的几何形状或图案时。通过诉诸几何优化过程（Mesnil等人，2015），构造不寻常的解决方案的任务可以被简化。这包括合理化过程，这意味着调整几何复杂的设计，以实现可行和负担得起的生产方式（Deng等人，2015年）。例如，当面对大规模自由曲面的制造时，可以通过采用一种名为镶板的工艺 来 合 理 化 设 计 曲 面 （ Andrade ， Harada ， &Shimada ， 2017;Eigenfeld，Deuss等人，2010年; Eigenlane，Kilian等人，2010年;Flöry&Pottmann，2010年; Fu&Cohen-or，2010年; Son，Fitriani，Kim，Go，&Kim，2017年），这是将表面分割成可以以合理成本制造的更简单的元素，同时保留设计意图（Eigenstrom，Kilian等人，2010年）。处理复杂几何形状和图案的制造的另一种可能的策略是通过应用算法来控制组成解决方案的部分的变化范围来离散化所获得的设计（Dritsas，2012）。这使建筑师能够平衡解决方案的视觉效果和制造成本，这一过程促进了对符合原始设计意图的设计解决方案的搜索，同时在成本和材料浪费方面更加可行。尽管大多数相关工作都集中在规则多边形自由形式网格（三角形、四边形和六边形）网 格 ） （ Eigenstrom ， Deuss 等 人 ， 2010; Fu&Cohen-or ，2010;Pottmann& Liu， 2007; Pottmann，Schiftner， &Wallner，2008;Singh& Triangle，2010; Son等人，2017年），其他几何形状或类型的立面面板也开始被考虑（Jiang，2015年;Mesnil，Douthe，Baverel，&Léger，2016年; Pottmann等人，2010年）。在这项工作中，我们探讨了一组立面元素的几何形状更奇特的离散化策略。4. 设计项目本文中开发的工作是两个葡萄牙设计工作室的建筑项目的一部分：Atelier dos Remédios和FOR-A Architects。最初，设计工作室的目标是为里斯本的一座住宅建筑创造一个立面设计，确保不同程度的渗透性，同时传达随机性的想法。然而，这一概念的具体实现方式仍有待确定，无论是从几何模式还是从实质性方面。除此之外，还有另一个重要的限制：设计方案必须在六天内开发出来。在这种情况下，需要设计灵活性和可视化速度来探索不同的设计选项，使用AD是最明显的解决方案。不幸的是，建筑师们没有这种方法的经验，很明显，没有时间教他们。因此，唯一的可能性是我们，具有AD技能的架构师，作为专业服务提供商与他们合作。由于截止日期非常短，并且当我们联系时，建筑设计已经提前，只缺少参数立面和相关依赖项，合作过程如下：设计工作室负责设计项目中仍然缺少的部分，我们负责开发算法立面。此外，建筑物因此，我们决定使用A-BIM方法开发建筑物的立面，该项目包括里斯本贝伦市区的一座住宅楼。干预地段有一个必须维护的预先存在（图1A），然后将其纳入建筑物的主立面，面向主要街道的立面。该建筑有一个U形的计划，以创造一个中央庭院，提供自然光和愉快的意见，所有住宅（图。 1 B）。提出的挑战是为住宅建筑开发三个算法立面（图1）。1 C）。建筑师当立面与住宅的露台重合时，它应该更具渗透性，而当立面对应于更多的私人区域时卧室和厨房，它应该是少渗透或完全不透明。这种渗透性-不透明度的概念在最初阶段是开放的，使我们能够探索一系列不同的在获得一组设计选项并将其提交给设计工作室之后，架构师可以评估所提出的解决方案，提出改进建议，然后实施。我们的团队和设计工作室之间的这种迭代互动导致了一个动态的设计过程，双方都直接参与并提供反馈。5. 方法这个项目最关键的问题是时间限制。考虑到离完工只有六天时间，我们决定I. Caetano，A. Leitão/ Journal of Computational Design and Engineering 6（2019）327329××× ×图1.一、A-干预地段的视图;B-建筑师该过程分为三个为期两天的阶段：一个是实现建筑师的概念想法，并提出不同的设计变更;另一个是改进和详细说明所选择的设计方案;最后一个是为随后的制造准备方案。关于第一阶段，我们首先实现了一个算法，解决了架构师然后，在算法中加入新的由于在这一阶段没有关于重要性的限制，开发的解决方案利用了各种材料，即砖块，瓷砖和混凝土面板，这使得可以探索不同的策略来解决渗透性的概念。得益于AD的使用，两天的时间足以让我们探索具有不同几何形状和材料的多种在分析了所提出的解决方案的范围之后，设计工作人员要求我们合并所提出的两个选项的特征：（1）砖的放置产生随机突起和偶尔的空隙，即，砖缺席（图2A），和（2）不同尺寸的砖（图2B）的使用。为了更好地控制最终解决方案的可行性和成本，他们还建议通过减少模式的变化程度来合理化立面设计。由于最初提出的设计（图2A和B）是由创建不同大小的突起的元素组成的，建筑师决定将这种变化范围缩小到只有两种可能的突起。然后，他们建议将砖块尺寸的数量减少到只有两种可能的尺寸：一个小砖块（30510厘米）和一块大砖头(60 5 20厘米）的四倍大小的小。最后，他们决定只在没有小砖的情况下才能产生正面的空隙，而不是大砖。一般来说，放置一块大砖或四块小砖的选择是随机控制的，空隙的产生和突出砖的位置也是随机控制的。总而言之，设计工作室的意图是保持随机性和不规则性的初始概念，但使用更多受限制的设计变量。图2C是在实现他们的建议和反馈的迭代过程之后实现的模式的概念表示。值得注意的是，很少有架构师愿意手动生成这种类型的解决方案，特别是在现有的时间限制下。与传统的建模方法相比，使用AD的优势之一是能够在设计探索过程中更快地实现更改，使我们能够以更少的努力和时间迭代地改进结果在这种情况下，架构师可以在实现他们的反馈之后立即可视化结果模型。在最初阶段，这就可以通过缩小正在开发的选项的设计空间，加快寻找符合建筑师意图的可接受的设计解决方案同样，它还允许在更高级的设计阶段应用越来越小的设计更改，从而逐步改进解决方案，直到完全达到架构师接下来的阶段是生成一个更详细的立面模型，以适应建筑图3显示了应用于立面图案的一些小变化，其中包括（1）放置一块大砖或一组四块小砖之间的平衡最后，鉴于我们使用的AD工具支持在CAD和BIM应用程序中生成等效的3D模型，因此更改生成目标并直接在Revit中生成参数化立面集是很简单的。这使我们能够轻松地将立面纳入并正确放置在BIM模型中，整个项目。6. CAD/BIM可移植性本文介绍的工作是使用Rosetta开发的，Rosetta是一种AD集成开发环境，支持使用不同编程语言（如Python和Auto-Lisp）的脚本，并允许在一组CAD和BIM应用程序（如AutoCAD、Rhino和Revit）中生成3D模型（Lopes&Leitão，2011）。6.1. CAD和BIMRosetta的优势之一在于它强调CAD和BIM工具之间的可移植性。为了实现这种可移植性，该工具提供了一组操作，这些操作表达要创建的对象的含义，但以不同的方式实现这些操作，即，这取决于所使用的设计工具例如，操作墙在BIM工具中创建一个包含几何信息和相关语义的墙对象然而，对于CAD工具，它仅创建一个框，330I. Caetano，A. Leitão/ Journal of Computational Design and Engineering 6（2019）327图二、A和B是在初始设计阶段开发的两个设计思想C示出了在最后阶段获得的立面图案图三.设计变化：A -四个小砖块的百分比。B -缺失砖块的百分比。C -突出物的深度尺寸。D --凸砖百分比。I. Caetano，A. Leitão/ Journal of Computational Design and Engineering 6（2019）327331××见图4。 使用相同的算法程序在不同的工具中生成的两个模型的可视化：左侧是AutoCAD，右侧是Revit。几何信息。同样，在BIM工具中工作时，窗操作会在墙中插入某个BIM族窗这导致了一个关于设计的更明确的AD程序，因为它字面上提到了正在创建的建筑物的元素（墙壁，窗户，楼板等），同时能够在CAD工具中快速生成有效的视觉表示。在实践中，对于算法设计者来说，使用这些更高级别的操作比使用更原始的几何操作（如盒、并集和减法）更容易描述设计。总之，使用A-BIM进行编程会迫使从一开始就进行范式转换，这需要考虑前面提到的问题，即，利用专门设计用于处理CAD和BIM范例的然而，A-BIM解决方案的算法开发与AD解决方案一样是线性的。6.2. A-BIM工作流程由于外墙开发可用的时间只有六天，前面描述的每个设计阶段都必须非常短。考虑到CAD工具通常比BIM工具具有更好的性能 这使我们能够生成和可视化更广泛的设计变化，这是至关重要的，考虑到最终项目开发的时间。在每次设计迭代之后，架构师分析获得的解决方案，并提供反馈，从而改进后续迭代。这导致了生成-可视化-再生的迭代过程，促进了设计解决方案的实现，更好地满足建筑师最后，当设计工作室达成满意的设计解决方案时，我们使用相同的算法直接在他们使用的BIM工具中生成相同的模型，而无需任何额外的努力（图10）。4）避免花时间从头开始重做模型。生成的BIM模型具有相应的BIM族、施工信息和正确的尺寸。这使得建筑师直接将一组算法立面纳入包含整个建筑的3D模型中（图1）。5）。图6A是基于便携性的工作流的概念表示。这一工作流程对于加快整个探索过程非常重要，因为Rosetta比Revit后端快80尽管Rosetta即使对于单次迭代，时间差仅为27 s，但预计在处理更复杂或更大的模型时，该差异此外，在测试多个设计变化的情况下，工具之间的时间差变得越来越明显（图10）。 6B）。总之，由于设计迭代次数越多，解决方案就越令人满意，如果我们使用BIM工具来生成和可视化正在开发的设计解决方案，则每次迭代将消耗更多的时间，因此减少了用于评估其他设计变化的时间。此外，由于CAD和BIM环境之间的转换几乎没有增加整个过程的时间，因此利用CAD工具设计探索阶段就更有利了。7. 制造阶段下一个阶段涉及开发的立面解决方案的施工。由于该项目的预算相对较小，且先进制造工艺的可用性有限，因此平衡不同的制造策略以解决现有的施工问题至关重要。这面墙所用的砖有一个非常规的尺寸，这意味着它们必须是预制的。为了降低这些定制砖的生产成本，建筑师在设计探索阶段就将砖的尺寸限制在两种。然而，重要的是要进一步注重立面解决方案的可行性。7.1. 制砖在这一阶段发现的最大挑战之一是砖块的放置，因为图案的几个特征由随机因素控制：（1）放置332I. Caetano，A. Leitão/ Journal of Computational Design and Engineering 6（2019）327图五、建筑最终模型的渲染视图在左边：从主要街道上看到两个开发的立面右侧：建筑内部庭院与第三个立面的视图图六、A-A架构师评估解决方案，并在迭代过程中提出一些改进建议，直到他对结果感到满意最后，相同的算法直接生成具有正确BIM族和信息的相同模型B大块砖或四块小砖;（2）在两种不同的突起尺寸之间选择用于放置每块砖;（3）立面空隙的位置。首先发现的限制之一是砖的深度尺寸，这是太窄，以获得必要的稳定性时堆叠。为了克服这种情况，建筑师决定将这个尺寸加倍。另一个问题是，在正面空隙上方存在小砖块，这意味着这些砖块将没有支撑。一个可能的解决方案是重新生成带有额外约束的立面模型，该约束然而，这将降低图案的变化程度。另一种可能的策略是将三块或四块小砖作为一个单元来制作我们和设计工作室一起决定采用第二种策略.不过，它也带来了另一个挑战，即如何在保持立面图案的复杂性和随机性的同时，制造最少数量的不同模具。由于模具制造成本通常超过面板成本，因此减少所需模具的数量并提高其可重复使用性非常重要。因此，这将降低制造过程的总成本和材料浪费（Eigenstrom，Deuss等人， 2010年）。在研究了这种可能性之后，我们意识到，每一组小砖的背面都对应着它的正面图案，这意味着我们可以水平和垂直旋转它们，从而获得不同的图案配置。由于同一个模具最多可以生产四种砖形结构，因此我们能够减少所需模具的数量。图7示出了为每种小砖块配置创建的一些类型学以及相应的可能变化。7.2. 砖定位尽管不同类型的砖的制造解决了，但它们在现场的放置仍然是一个问题。在这个阶段，两个主要的问题是立面图案的复杂性和建筑师在现场正确放置砖块的需要，因为定位每个砖块类型的任务具有挑战性且容易出错。由于整个立面模型是通过AD创建的，因此可以轻松获得一个列表，其中包含立面上每个砖类型的位置。通过利用这些信息，我们可以创建一个立面图案的方案，其中每个砖块类型都充满了不同的颜色（见图1）。 8）。该计划旨在I. Caetano，A. Leitão/ Journal of Computational Design and Engineering 6（2019）327333图7.第一次会议。一个表格，其中创建了四种类型（A-D），每种类型在旋转时都会右图：A型的3D视图便于识别砖的类型及其在现场的准确放置。7.3. 铺砖对于现场砖的放置和支撑，我们决定合并两种方法：（1）使用金属型材来保持堆叠砖的垂直度，以及（2）应用角支架将砖固定在建筑物的墙壁上。由于这些元素也是通过算法开发的，我们可以调整一些细节，以最大限度地减少材料浪费，并提高立面的稳定性和通风性。我们的解决方案需要在每块砖上创建四个小凹槽（两个在上面，两个在这些凹槽应根据突出物的尺寸居中并隔开金属型材与第一个凹槽相匹配;否则，它们与第二个凹槽相匹配（图9A）。每排砖都重复这个过程，同时加入一些砂浆将砖粘在一起。此外，为了稳定并将砖块固定在建筑物的墙壁上所获得的解决方案还具有在砖结构和建筑物的墙壁之间创建隔热区域的优点，这在图1A中可见。 9摄氏度。7.4. 砖理工艺对于成本估算和随后的制造阶段，重要的是要有所有立面元件的数量清单。但是，由于设计的复杂性，清点工作并不简单，而且很难从Revit等工具中获得此信息。为了克服这个问题，我们将算法扩展到图8.第八条。立面图案的方案与每个砖类型的位置334I. Caetano，A. Leitão/ Journal of Computational Design and Engineering 6（2019）327见图9。A -立面的一部分，显示砖槽如何创建不同的砖放置。B -角支架和金属型材的安装。C -显示隔热区的立面部分。包括理货过程。作为一个例子，图10显示了组成立面图案的每种砖类型最后，在具有（1）所有立面元件（砖的模具、金属型材和角支架）的3D模型、（2）相应的8. 评价A-BIM可以从不同的角度进行评估。一是A-BIM与传统设计流程的差异。使用算法来产生设想的设计显然是它们之间的最大区别，这具有文献中已经讨论过的相当大的优势（Bukhari，2011; De KestelierPeters，2013; Kolarevic，2003;见图10。 砖块的类型和每一个出现的次数。I. Caetano，A. Leitão/ Journal of Computational Design and Engineering 6（2019）327335Santos，Lopes，Leitão，2012年; Terzán，2003年）。然而，缺点是A-BIM需要专业的编程知识，而这一点目前还没有普及，特别是在传统的设计工作室中。本文介绍的案例研究展示了如何在传统建筑工作室中应用A-BIM方法，从而实现更灵活的设计流程，同时适合设计工作室的典型工作流程。此外，这个例子也证明了这种方法是如何逐步改善的。设计，因此，在很短的时间内获得一个完整的立面解决方案。值得注意的是，由于该项目的最后期限很紧首先，由于设计的复杂性，这将是令人厌倦的和更耗时的。其次，所获得的模型不够灵活，不允许迭代地合并设计更改，从而阻碍了最终设计的改进。相反，A-BIM方法允许通过几乎立即包含架构师的反馈并使改进设计快速可视化来逐步改进中间解决方案。此外，它还允许直接在Revit（建筑师使用的BIM工具）中生成算法立面模型。生成的模型包括相应的BIM信息，这对随后的制造阶段非常重要。最后，最终的解决方案被进一步开发，以包括额外的构造元素，从而产生包含算法立面的构造信息的模型元件A-BIM可以被认为是一种参数化设计。然而，与过去使用的其他参数化方法相比，出现了一个重要的差异：通过在Rosetta之上实施A-BIM，我们促进了CAD和BIM的单一脚本的使用，允许在生成的模型中使用不同级别的细节， 直接支持更轻， 更快的 3D 模型（Holzer，2007）当使用CAD工具时，或更详细，更重量级的模型时，使用BIM工具。因此，A-BIM从业者可以在两种情况下开发和测试他的AD，根据他对速度或细节的瞬时需求在一种和另一种之间切换。在其当前状态下，A-BIM促进了功能编程方法（Leitão Proença，2014），但为了加快开发过程（以牺牲可验证性为代价），其实现使用动态类型（Wortmann，Tunc，Dhabi，2017）。然而，使用函数式编程和动态类型都不是A-BIM的绝对要求。A-BIM的重要9. 结论建筑学与计算机科学的结合给建筑设计带来了许多创新和改进，即新的设计方法和途径。BIM范例就是一个例子，它从将建筑建模为组件组装的想法中醒来AD是一个最近的例子，它极大地改变了建筑师处理设计思想的方式，现在必须将其分解为一系列操作和几何相互依赖关系，这些操作和几何相互依赖关系严重依赖于数学知识。这也许可以解释为什么广告还没有被广泛使用，但是由于它给建筑设计过程带来的优势，它在社区中的接受度已经逐渐增加许多建筑学院已经开设了编程和广告策略课程，反过来，构成了新一代架构师的起点，这些架构师将有能力掌握AD流程（Chase，2005）。尽管如此，直到最近，BIM和AD范式才在建筑实践中结合起来。目前，A-BIM范式很少被探索，这是由于BIM的AD工具仍然存在局限性，当项目变得更加复杂时，这些工具会遇到可扩展性和性能问题，以及BIM工具本身的局限性，这些工具缺乏灵活性，因此限制了建筑师的创造性过程。尽管如此，我们预测，无论BIM的AD工具有多大改进，对于某些类型的建筑物，BIM本身将成为一个障碍，特别是那些具有高度复杂几何形状的建筑物。考虑到目前的情况，我们相信，在不久的将来，将需要一个专门为BIM环境中的算法使用而设计的建模工具。一旦创建了这个工具，我们预计，随着技术的发展，建筑师在AD过程中的更多经验，A-BIM par-digm将在该领域取得进展。首先，它支持AD在开发基于BIM的现实设计解决方案时所需的灵活性和性能。其次，它可以抑制CAD和BIM工具之间的转换过程，这不仅节省了设计人员的时间和精力，而且还保护了在此过程中通常发生的信息丢失和错误。最后，它可以通过以下方式逐步改进正在开发的设计解决方案：易于合并迭代设计更改。在本文中，我们描述了一套使用A-BIM开发的算法立面的设计过程，以及这种方法如何集成到两个传统工作室的设计工作流程类似于（Wortmann等人，2017），我们展示了AD与BIM的集成如何影响整个设计过程，最终立面设计的选择以及后续施工阶段的合理化过程。此外，我们还讨论了如何处理在整个过程中发现的一些限制，包括紧迫的最后期限和财政限制。最后，我们解释了使用这种设计方法与传统BIM方法相比的优点和缺点，并讨论了这种模式在传统设计实践中的集成。这项工作是使用Rosetta开发的，Rosetta是一种AD编程环境，支持用不同编程语言编写的脚本，可以在不同的CAD和BIM应用程序中生成相同的模型。在本文中，我们还展示了这种能力如何加速整个过程，使我们能够（1）在初始设计阶段使用高效的CAD工具快速试验设计，并且，当对结果满意时，（2）切换到工作室使用的BIM工具并生成立面的完整BIM模型，而无需更改相应的算法描述。利益申报一个也没有。致谢这项工作得到了国家基金的支持，通过Fundação para a Ciência ea Tecnologia（ FCT）， 参考UID/ CEC/50021/2013 和PTDC/ART-DAQ/31061/2017，由博士根据FCT合同授予参考SFRH/ BD/128628/2017，并根据里斯本大学（UL），高等技术学院（IST）和研究单位Investigação e Inovaçãoem Engenharia Civil para a Sus- tentabilidade（CERIS）合同授予博士学位。336I. 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