关于建筑设计的数字化技术发展

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热度0票  浏览357次 时间：2019年11月13日 15:25

 苏宏坤

（身份证号：410711198003041052 河北石家庄 050000）【摘要】 网络的高速发展，促使数字化时代悄然来临，新技术为建筑设计带来了新的启示与思考，直接影响了当今人类的生活质量。本文主要以技术手段为入口，首先概述了数字化技术的一些相关概念，然后分析了其对建筑的景程，并深入研究了其在建筑设计的应用，提出了数字技术在我国建筑设计应用中的设计反思。

【关键词】 数字化技术；建筑设计；应用研究

doi：10.12159/j.issn.2095-6630.2019.14.1075

随着软件技术的进步和 BIM 系统的完善，越来越多的设计师使用数字化技术来辅佐设计和建造。通过介绍与分析一些使用数字化技术以及其在建筑工程设计中的应用影响。实际工作中通过对数字化技术的应用可以改变之前设计师的固定式设计思维以及理念，更加方便快捷的开展建筑工程设计，这也将是未来建筑工程设计发展的主要趋势。基于此，对建筑设计中的数字化技术应用的研究探析具有重要的现实意义。

1、数字化对建筑的影响

数字化概念包含了多方面内涵。在最直接的应用层面上，数字化的一大特点就是以“比特” ( 信息 ) 代替“原子” ( 物质 ) 作为基础。以往人类生活中经常以物质载体承载信息进行交换 ( 如报纸、信笺、货币等 )，网络这一信息载体和媒体使得信息社会以信息流代替物质流的趋势得以实现。这样既提高了信息交换的效率，也减少了物质资源的消耗。

数字化更深层次的影响，还在于文化层面上。数字化改变着人的生活方式，进而影响到建筑业界。数字化技术对人类的生存方式已经造成和将要发生的变化自然对于作为功能载体的建筑空间和形体提出了新的要求。这些影响带来的进一步结果就是新的所谓“比特城市”的概念，即基于信息的城市。城市化在工业革命之后的加剧，根源上是由于城市集中大量的物质、信息的特点。

而在一个数字化时代的社会里，基于信息的城市脱离了形式的束缚，可能呈现相反的低层化、分散化趋势。

2、数宇化技术在建筑设计中的应用

数字化技术正在越来越多的层面上影晌着建筑行业，虽然其本身只是一项新科技，但影响已不仅仅局限于技术，而且包括设计观念和手法的重大转变。其中，计算机辅助设计 (ComputerAided Design， CAB) 在建筑设计专业工作中的应用技术称为计算机辅助建筑设计技术 (Computer Aided Architectural Design，CAAD)。它是运用现代计算机数字技术来辅助进行建筑设计的一种新的建筑设计理念。经过短短 20 多年的发展历程，其发展速度和应用水平已经显示出了强大的生命力。其优越性已越来越明显地在建筑设计中反映出来，并已深深地扎根于世界建筑市场。

CAAD 方法利用计算机速度快、容量大、精度高和功能强的特点，帮助或代替建筑师在设计过程中处理大量的图像、数值和文字信息，从而大大地提高了建筑设计的质量，降低了设计的成本，缩短了设计的周期，并且节约了建设的投资，增强了竞争性。世界上先进工业国家多年来的实践已充分证明了这一点。传统的建筑师工作平台已经从图板过渡到计算机桌面，有了计算机和丰富的软件就可以实现建筑师构想的一切可能。 CAAD 在建筑设计各个阶段的具体功能和应用主要包括以下几个方面。

2.1 可行性分析、项目投标 运用计算机的数据信息处理能力的巨大优势，对工程项目的可行性和合理性进行分析和预测，以避免决策上的重大失误。在 20 世纪 80 年代初，美国明尼苏达州某超级市场集团总部用传统方法对该州北部地区新建超级市场项目进行了具体规划，得到的结论就是要新设 7 个点。在决策之前，该公司的总裁抱着试试看的想法把规划布点任务送交计算机服务中心进行分析处理。计算机系统根据所输入的该地区的人口结构、工资水平、道路交通、商业网点现状和地区发展前景等信息进行了全面的综合分析，结果得出了新建 5 个超级市场和新的规划布点的详细分析报告。该公司采纳了 CAAD 系统提供的这一方案，仅此一项就节约了 l 亿美元的投资。

2.2 概念设计、造型构思建筑设计的概念设计阶段是设计的最关键阶段。以往建筑师是依靠自己的空间想象力和借助简单的示意草图来进行方案构思和造型设计的，这种原始方式具有很大的局限性。 CAAD 技术可以给建筑师提供一个强有力的智能工具，帮助构思建筑的三维体型、空间、造型、色彩和质量感效果，并能同时与周围的真实环境结合起来考虑设计方案。世界著名建筑师贝聿铭在法国卢浮宫广场上的玻璃金字塔的构思就是借助CAAD 技术进行和完成的。

2.3 方案优化、专项分析在深入的建筑设计平面布置方案设计过程中， CAAD 可以对设计中的各种可以量化的可以采集的设计指标、属性或功能活动关系进行分析和评估，并通过人机交互的方式进行反馈修改，形成交互式人机优化循环。这里如何着手修改设计方案，还是由设计师起主导作用，计算机只能起着辅助性的数据处理的分析判别作用。同时，在建筑设计方案设计阶段中，CAAD 技术还能对各种物理的、环境的和功能专项设计技术指标进行定性定量的分析，以提高建筑设计的合理性和科学性 ( 例如对建筑日照、自然通风、保温隔热、防火防灾和经济概算等 )。

2.4 设计制图、技术文档计算机制图技术现在已发展到相当完善的程度，建筑师可以利用 CAAD 软件中的各种图形生成、编辑功能和建筑标准库、配件库来生成或修改建筑设计图纸。图形能任意移动、旋转、缩放和拼接，能自动标注尺寸和图标。建筑师可以按不同工种和内容分别存贮有关建筑设计信息在不同的图层中，又可以按需要任意选取不同的图层内容进行组合输出，生成各种施工图纸。设计系统具有统一的方案数据管理系统，记录、存贮设计方案中的全部设计信息。它保证了不同设计工种在工作上的协调一致，也便于统一查错和纠错。设计施工图和细部大样可选用建筑构造详图库和建筑构配件库中的内容拼接装配进施工图中。一旦设计工作完成之后， CAAD 系统可以自动提供各种设计的技术经济文件和报告，连同全部设计图纸一并提交审议。使用 CAAD 技术在施工图阶段产生的效益十分明显。大大减轻了设计人员的绘图工作量。所以，无论是国内还是国外，建筑设计部门的 CAAD 技术的引进和应用大都是从辅助施工图设计和绘制透视图开始的。

3、结论

在全球信息化的大浪潮之中，数字化技术已经深入建筑设计应用之中，它作为一种工具以及操作手段，其发展一步一步地推动了建筑业的进步，为未来建筑理论的探索及其设计方法的研究提供了更佳、更广的途径。数字化技术模拟建筑真实情况，能够在设计初期，对建筑设计的形体结构等因素进行有效控制，使设计过程更人性化、合理化。总的来说，数字化时代的建筑设计已经走入普通人的生活，并延伸到各个层面之中。

参考文献：

[1] 俞传飞 . 数字化信息集成下的建筑、设计与建造 . 中国建筑工业出版社，2008

[2] 董晶 . 数字化技术在建筑设计中的应用研究 [J]. 煤炭技术 .2011（08）

[3] 李峰，王晓健，杨曙霞 . 数字技术对高校图书馆建筑的影响 [J]. 河北建筑科技学院学报（社科版）.2006（04）