壳体,作为人类利用仿生学发明的建筑样式,是建筑史上存在时间最长的形式之一。它通过材料、结构与形态的完美结合,在结构内部产生超出材料本身的抗压能力。而网格壳体在它的基础上进一步减少了材料的使用,在保留原有结构的同时营造出轻薄透明的感官体验。近年来,依靠技术的进步和审美的发展,建筑师在进行网格壳体的设计时得以突破形式和尺度的控制,更加自由的设计结构形态,新的形式不断产生。然而由于缺乏对网壳结构的正确认识,在我们的设计过程中还存在着不合理、不严谨的问题,在构造的过程中也还存在相应的困难。这些设计问题不近违背了网格壳体作为一种仿生轻薄形态产生的初衷,也大大的限制了这种结构在建筑设计中进一步的发展。然而,国内针对玻璃网壳的研究主要还来自于结构方向,针对建筑设计和形态生成的研究还相对匮乏。针对这些问题,笔者从建筑设计方面对网壳结构开展了研究。研究分为两个个主要步骤。笔者首先针对网壳结构的历史和相关概念进行探究,从构成材料、几何形态与生成方式这三个方面对各种网壳结构归纳和分类。然后,进行对不同种类的案例研究,对构成方式和几何形态产生基本的认知。进而,带着研究和认知过程中的问题,利用实体模型和数字参数化模拟相结合的方式,进行有针对性的对照实验。实验分为三个部分,分别是关于材料、模拟方式和找形方法的对比。此外,在实验过程中也对网格壳体进行相应的认知实验,以便对于网格壳体产生正确的认知。通过对实验结果的分析和归纳,总结出已经掌握的模拟方式和各种控制要素,作为下一步建筑设计的基础。笔者以伊利诺伊理工大学克朗楼的重新设计为基础,利用掌握的网壳结构设计方法进行设计。设计中,笔者将网壳结构生成与构造的合理性,和建筑设计中场地、空间与功能等要素关联起来,在保证网壳结构合理的情况下,利用其相关特质对建筑的功能和空间进行优化。设计过程从两个方面同时展开:一方面通过分析场地内部和周围使用空间的变化,对场地合体快进行重新划分;另一方面,结合场地条件和相应的设计要素,选取相应的形态生成方式、处理方法,形成玻璃网壳的形态。两个过程同时进行,并且相互影响,一同推进方案的设计与深化。设计完成后,笔者还进行了结构受力分析,设计了相应的构造节点,最终证明方案建筑和结构方面的合理性。