团队名称
2023年东南大学-内蒙古工业大学联合团队
毕业设计题目
参加学生
李醒、王筱远、林俊耀（留学生）、刘琦琳、赵宁远、宁芃暄、刘一、陈耕山、刘春永、谭浩正、弥迪
内蒙古工业大学建筑学院
白茹雪、刘艾天、费筱岚、金春生、田浩然、高建廷、李禹茜、卢雨馨、王辰宇、黄世程、冯维熙、乔丹
指导教师团队
张宏、张弦、张蕾、张旭
内蒙古工业大学建筑学院
伊若勒泰、苏日吐
辅导教师
叶红雨、孙旻杰、孔哲、周欣、王海宁
企业教师
阳知乾：江苏苏博特新材料股份有限公司
胡勇：南京中瓴华汇新材料系统工程集团有限公司
伍雁华：东南大学建筑设计研究院有限公司
全体学生及指导老师调研参观合照
课程背景
建筑行业的高质量发展不仅要关注经典的设计问题，更要面向工业化智能设计和建造，结合国家双碳目标的早日实现，逐步将建筑行业推向高质量发展的轨道。本课程为整合“建筑设计+装配式建造+节能和性能优化+景观设计”研究型实践型课程，以国家 “中国式现代化”、“高质量与绿色转型发展”等战略方针为导向，通过对内蒙古地区传统住居形式——蒙古包的形态、空间、文化及建造方面的系统研究，使用UHPC技术进行现代化转译。课题运用产品化建筑设计方法，通过BIM全流程设计技术，实现建筑数据化生成与管理，以及建筑性能的模拟测试与方案设计优化。最终面向建筑的工业化生产与预制装配建造，从22个方案中发展深化了5个方案，并选择其中2个由学生参与实际落地建造：一栋定居式超高性能混凝土（UHPC）新型蒙古包建筑（建造于内蒙古工业大学校园内），以及一栋新型游牧式伞状可开合结构蒙古包房屋装备（建造于东南大学前工院中庭）。
教学内容
内蒙古传统住居形式的当代转译
在深入研究传统蒙古包的前提下，探索新型低碳草原住居形式；相比传统蒙古包，新型低碳草原住居接轨现代的生活方式，延续传统精神的同时拥有更好的空间质量和更高的建造效率，以及对环境的最小影响。
2.定量数据化建筑设计
反思经典建筑学知识系统基于定性，以数据化为基础的定量化建筑设计的不足，应用BIM软件支持从方案设计开始的数据化全流程设计，以及构件数据工程应用表格自动生成，实现基于数据的建筑性能优化设计与建造。
BIM全流程设计方法学习
3.面向工业化装配式建造的BIM设计本课程将设计与建造实践紧密结合，以构件法建筑设计原理为指导，以最终建造高性能建筑为目标，开展工业化装配式建造设计教学。针对草原脆弱的生态环境，采用可逆的装配式建造技术对草原环境的影响降至最小。BIM模型中建立的完整的数据系统，为实现低环境影响、高效率建造的工程管理，提供了数据量算基础。
UHPC曲面构件生产
生产完成的UHPC曲面构件装车转运
伞状铝型材可开合蒙古包房屋装备实体模型试验以及结构部分建造过程
伞状铝型材可开合结构蒙古包房屋装备建成效果
4.性能优化的BIM建筑设计由建筑设计方向教师牵头，通过BIM模型建立性能优化所需要的数据系统；建筑技术声光热、节能各个方向教师参与，对设计方案进行性能模拟优化方面的教学，依据模拟结果进行方案设计优化和设备选型。设计目标明确，BIM数据化设计应用，支持了建筑性能优化的设计教学。
课程成果
本课程最终使用H5进行成果展示，利用网络空间容纳丰富的设计过程与成果内容，以网页脚本梳理呈现多层次设计逻辑。人们可以扫描二维码在云端浏览设计成果，充分感受比图版更为立体、动态的设计交互体验，呈现了广阔的网络空间数据化成果。
重型结构房屋1：SOLAR ARK 4.0
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"蒙古族的住居文化功能倾向于公共性和地域性的文化、祭祀、节庆活动，其往往伴随着一定的宗教性，是个体在群体内寻求精神认同感的一种方式，它凝结着蒙古人的生态意识、地域崇拜主义以及社区文化精神。”建筑构件以拱的形式呈现，周边的拱构件在中心相交形成十字拱的形式，相交处设置天窗引入天光。拱的形式既完美发挥了UHPC的抗压特性，又将传统蒙古包最关键的中心精神空间保留了下来。结构覆盖室内面积280m²，空间尺度符合居住功能并可多功能拓展。当作为居住建筑时，一个基本居住单元包含的功能模块包括入口门厅、客厅、集成式厨房、集成式独立卫浴、餐厅、一个主卧以及两个次卧。拱壳的四个方向使得此建筑单元可以根据使用需求进行扩展连接，例如线性扩展、T型扩展或十字形扩展。所有构件均采用工业化预制装配可逆拆装技术，实现了低环境影响建造，回应了传统蒙古包对环境影响最小的核心特质。
SolarArk4.0的室外和室内设计效果图
SolarArk4.0的UHPC曲面构件预制生产车间
SolarArk4.0免开挖原位预制基础
SolarArk4.0预制UHPC曲面构件已运抵内蒙古工业大学
建造完成的SolarArk4.0我们将专门报道。
重型结构房屋2：云居
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本设计以UHPC作为主要结构材料，通过UHPC单元式曲面壳体构件的预制和组合，建造具有轻盈感的新型蒙古包建筑。建筑结构主体由三种曲面构件类型组合而成，营造中心完整的穹顶精神空间。相比传统蒙古包，拥有更好的空间质量，能容纳现代的生活方式，又传承了传统蒙古包的空间精神。
重型结构房屋3：星光
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以负空间概念为起点，演化为嵌入其中的穹顶空间和环绕周围的产能过渡空间，形成气候调节空间系统，传承传统蒙古包延伸生活场域的建造智慧，为牧民生产生活提供多样化场所。外部轻钢结构构架实现不同季节的气候适应性以及可再生能源的利用，UHPC预制装配折板结构的构件可以较好发挥材料的性能，将形式创新、构件生产和运输，与现场的装配建造融为一体。
轻型房屋装备1：模块化轻型结构房屋装备研究 
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设计从蒙古包中提取原型，从空间本身的内外层分化开始，用外围箱体与中央大空间组合，形成功能实用的可变空间单元。中部钢结构大空间可作为工地指挥部或会议交流场所，配装外围单元模块后则可以实现住宿等更多功能的拓展。
轻型房屋装备2：一种伞状铝型材可开合结构房屋装备研究 
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传统蒙古包建造技艺的传承，可以归结为“举”的记忆。人们托举着触手可及的太阳——套瑙（togonu），撑起水清草美的草原上的家。
传统蒙古包的移动建造方式及其场所精神，与便于生产、转运、拆卸安装的现代游居建筑产品需求结合，引发了伞状铝合金可开合结构蒙古包房屋装备产品——簦舉的研发。结构骨架分为屋顶和墙体的上下两部分，可展开的构造形式不仅使需要运输的尺寸减少一半，也符合传统蒙古包的屋顶形态。安装过程中“托举撑开”的开合行为，保留了传统蒙古包搭建过程中托举“套瑙”的建造记忆，让使用者在体验新材料新技术新建造方法的同时，回应传统的场所精神。该产品可以作为UHPC重型结构房屋的建造装备，作为临时居住或工具存放空间，也可以作为空间单元相互连接，形成居住空间组团实现居住功能。该产品在毕业设计的最后一周，在东南大学四牌楼校区前工院中庭完成了装配建造，此后又在其中举办了学术交流沙龙；一周后，又进行了拆卸与二次安装，实现了构件系统灵活轻便装配、连接构造可逆的技术应用，验证了产品的可重复利用的价值。
举办学术沙龙中的“簦舉”
第一次重建后的“簦舉”可移动新型蒙古包住居结构架
应用场景
教学成效
建造了2栋房屋（定居式超高性能混凝土（UHPC）新型蒙古包建筑以及新型游牧式伞状可开合结构蒙古包房屋装备）；2. 完成了BIM全流程数据化性能与建造过程模拟设计优化技术研发与应用；3. 完成了UHPC曲面预制装配拱壳标准化设计技术研发与应用；4. 完成了伞状可开合标准化型材铝合金结构分件组合技术研发与应用；5. 申请实用新型专利3项，发表教学研究论文1篇。
教学特色
多专业多学科交叉融合培养团队秉持多学科交叉的发展模式，汇聚了建筑设计、结构设计、性能优化、景观设计、室内设计、智能化等领域的指导教师，形成了丰富的专业知识体系和技能储备，培养学生完善的知识体系和实践能力。2. 深度产学研融合培养团队紧密结合市场需求和发展趋势，与高校、研究机构和企业开展多层次的产学研合作，不断更新技术手段和实践经验，培养出具有创新精神和实践能力的建筑设计人才。3. 新型建筑学人才培养教学注重传统文化与现代技术的相互融合和传承创新，着重培养具有全球化视野、初步掌握BIM数据化建筑设计的新型建筑人才，培养学生扎实的专业基础和智能化应用视野、具备了新型建筑学知识系统，未来能够适应更广阔的就业需求。
课程总结
综上所述，本毕业设计课程立足于工业化装配式高品质、低碳、智能发展的时代背景，从教学内容和技术手段两个方面入手进行系统化实践性教学。采用BIM全流程设计技术、理论与实践相结合，全面提高学生的建筑设计水平。运用H5技术展示毕设成果，推动成果的网络化交流，使学生在课程中实现新型建筑学知识的系统化积累，提高自身的专业能力和综合素质。在两个作品落地建造过程中，实现学科交叉和产学研深度融合，培养新型建筑学人才。
致谢江苏苏博特新材料股份有限公司
提供UHPC材料和技术指导
南京中瓴华汇新材料系统工程集团有限公司
提供UHPC构件制造服务
内蒙古大元建筑有限公司
提供装配式建造服务
威卢克斯（中国）有限公司
提供天窗系统
南京至页科技有限公司
提供智能建造软件支持
丹阳多能金属材料有限公司
提供金属零件定制
苏州科逸住宅设备股份有限公司
提供集成卫浴系统
上海三好光电科技有限公司
提供灯具
欧普照明股份有限公司
提供灯具
南京瑞新供应链管理有限公司
提供构件转运服务
撰稿人：李醒、孙旻杰
视频剪辑：李醒、张军军
审核人：张宏、鲍莉
信息提供：教师综合党支部
建筑技术与科学研究所
