[分享]参数化织起天安门广场212米长钢结构红飘带

来源：清华大学建筑学院、建筑技艺杂志

版权归原作者所有

在庆祝中华人民共和国成立70周年大会上，天安门广场上壮丽、灵动的“红飘带”主题景观惊艳亮相，成为天安门广场景观设计和整场庆典活动的亮点之一。从创意、蓝图到风景，持续8个多月的设计过程，凝聚了清华大学美术学院、建筑设计研究院、建筑学院、土水学院等众多师生团队的共同智慧与心血，其中建筑学院黄蔚欣副教授团队为“红飘带”主题景观提供了参数化设计与建模。

参数化设计过程

设计团队使用参数化建模工具，深度参与了飘带形态的推敲过程。飘带的表皮是空间上的自由曲面，如何实现是面临的第一个难题。现有的加工技术难以保障双向弯曲板材的加工精度，而使用铝型材表达直棱曲面从设计、加工、工期等角度都是一个更合适的选择。为了实现光滑曲面的效果，团队将飘带分段，具体分析其表皮的弯曲情况，使用了不同的细分逻辑。此外，还用等分飘带宽度的曲线来控制铝型材的偏转角度。通过一系列技术手段，实现了飘带左右两个曲面的优雅表达。优雅完美的曲面形态，赢得了大家对“红飘带”景观和庆典活动的高度赞誉。

设计团队运用参数化的设计方法，对表皮进行精心设计的同时，进行结构分跨的推敲。结构轴线是由控制曲线的一系列法平面切割表皮，向内推算获得的。于是结构的初步形态被简化为了控制曲线的分段问题和表皮至结构轴线的净空问题。

飘带表皮开孔细部

飘带表皮图案模拟效果

现场照片

（来源：BTV新闻）

参数化设计团队感言

黄蔚欣  清华大学建筑学院副教授

“红飘带”的设计是一个巨大的挑战。为了能够以毫米级的精度，从整体形态到细部构造完美呈现设计的意图，同时协调好结构、幕墙、加工、运输、建造等一系列环节的信息，选择了参数化的设计方法。整个“红飘带”从内而外全部使用了统一的计算机程序逻辑进行描述，总体形态的控制，各种构件的空间几何关系、复杂的建构层级，以及加工、安装的数据，都使用数字化的逻辑一步步建立起来。各方的意见得以在这个模型下相互协调、快速迭代，反复推敲，加工建造信息也能够精准传递。

建成的“红飘带”完美呈现了飘逸、灵动的设计初衷，而近距离观看，特别是置身于75米跨度的起拱段之下，又会为她的宏伟、壮美所震撼。感谢祖国、感谢时代，作为国庆献礼工程的建设者，感到无比自豪与幸运！

罗子牛  清华大学建筑学院2019级硕士研究生

国庆现场的最终效果非常震撼，飘逸灵动的曲面造型一如最初的设计目标，铝型材整齐排列出色还原了建模时毫米级的精度要求，而百万开孔构成的山水民族图案更表达出了电脑屏幕上所没有的深远意境。

非常幸运，初次实习就能参与到70周年国庆献礼的工程中来。非常感谢黄蔚欣老师和清华大学建筑设计研究院屈工（屈小羽）在项目中给予我的指导。我为祖国感到无比自豪与骄傲！

项目信息

设计单位：清华大学建筑设计研究院有限公司

项目总负责：庄惟敏

总协调：王卫，任飞

项目负责人：任飞

工程负责人：石永久

技术顾问：盛文革，刘彦生，刘建华，陈宏，蒋会来

建筑设计：屈小羽，杜爽，李会娟，任智睿，罗子牛，沈锋

结构设计：王岚，张一舟，陈经纬

设备设计：黄景峰，张菁华，邵强，张华，周浩，刘家根，张晓伟，孙伟晓，洪迎迎

泛光设计：徐华，姬艳举，蒋斌，马胜杰

参数化设计：黄蔚欣（清华大学建筑学院）

声学设计：燕翔（清华大学建筑学院），王鹏

景观设计：周易，赵丽颖

项目秘书：路雪

创意团队：马赛，范寅良，陈洛奇，王梦瑶，任续超，尹金等

专家顾问团队：

北京市建筑设计研究院有限公司：邵韦平，丁明达，陈斌磊

北京城建集团有限责任公司：张晋勋等