竹中工务店在全球范围内提供从选址规划到设计施工，乃至建筑维护等全方位空间创建综合服务。近期，竹中工务店技术研究所的结构工程师与计算建筑师开始在其建筑与工程项目中应用优化驱动的设计方法，旨在更短时间内探索并获得创新的设计解决方案。他们选择 modeFRONTIER 软件来优化日本大阪一座新复杂形状办公楼的 3D 模型。
主要成果
1：易于使用的界面及数据分析与可视化工具
2：更快地处理结果并选择心仪的设计进行深入研究
3：在一天内运行并评估 3000 个设计方案
"我们正在使用 modeFRONTIER 快速生成富有创意和创新的设计。"
—— Takuma Kawakami，结构工程师兼计算建筑师，竹中工务店
挑战
为响应一家钢铁制造商客户的要求——建造一座能展示其制造技术的新办公楼，竹中工务店设计了一座钢构展馆式办公楼，同时旨在促进和加速员工间的沟通。在对 3D 建筑模型进行参数化研究时，考虑了多项需求：从最大化房间之间的连通性、扩大办公空间，到设计一个令人惊叹的中庭。手动进行仿真来应对这些挑战相当耗时，会导致项目进度延迟。竹中工务店的建筑师将多目标优化视为一种有效的方法论，既能快速生成富有创意和创新的设计，又能满足客户的期望。
解决方案
建筑形状通过 Rhino3D/Grasshopper 中的 3D Voronoi 组件生成。该 3D 几何模型被集成到 modeFRONTIER 工作流中，以自动调整 Voronoi 参数和楼板标高，目标是优化模型相互冲突的输出（房间面积、楼层高度、房间连通性、表面角度），同时将所需的房间面积和楼层高度作为约束条件。在执行初步实验设计以评估楼板标高与其他参数之间的相关性后，优化过程由 modeFRONTIER 中的 pilOPT 算法引导，旨在最大化房间之间的连通性，最小化办公区域的尖锐角表面，并最大化大厅的尖锐角表面。
效益
"借助 modeFRONTIER，我们在一天内运行并评估了 3000 个设计方案，而不是手动花费数周时间。此外，易于使用的界面及数据分析与可视化工具使我们的设计师能够更快地处理结果，并选择心仪的设计进行深入研究。最后，我们期待展示将 modeFRONTIER 工作流与我们内部结构设计软件 BRAIN（在我们大多数项目中都使用）相结合的潜力，"竹中工务店的结构工程师兼计算建筑师 Takuma Kawakami 表示。
关于竹中工务店
竹中工务店年销售额达 90 亿美元，拥有 20 个海外办事处、世界上最大的建筑研发实验室以及设计部门超过 1,000 名建筑师。竹中在全球范围内提供从选址规划到设计施工，乃至建筑维护等竣工后服务的全方位空间创建综合服务。
