初探建筑設計中數(shù)字技術的實踐

初探建筑設計中數(shù)字技術的實踐

1數(shù)字化在建筑設計中的作用

數(shù)字化時代最主要的特征是計算機化與網(wǎng)絡化。數(shù)字化在建筑中的應用主要集中在計算機幫助設計上面。經(jīng)過20多年的進展，計算機幫助技術在建立設計過程中已經(jīng)表達除了其強大的作用，它能利用計算機速度快、高精度、信息多、容量大、功能強的特點代替建筑師對圖像、數(shù)值的手動整理和繪制。不但解決了時間精力問題，還能把建筑師的全部設想都能通過軟件實現(xiàn)。

數(shù)字化使建筑設計從二維向三維進展。它的建模效果主要表現(xiàn)在：①可以準時反映建筑師的設想，并且把這個設想變成數(shù)字模型進展直觀觀看。設計人員不需要通過大量枯燥的力學計算就能得到準確的計算結果。②模型建立的初期、中期、晚期，都可以依據(jù)建筑設計師的設想和意圖隨時轉變。③逼真的效果，讓觀看者在建筑未建成之前就能可以感受到它的空間效果。④不用花費大量的物理存儲空間，只需要數(shù)字儲存空間即可，而且這些數(shù)字信息發(fā)送或者攜帶特別簡便，適合建筑師與各方之間的溝通溝通。計算機通過幫助方案可行性分析、概念設計、方案優(yōu)化、施工圖制作等來表達其數(shù)字化的功能。也就是一個建筑工程從開頭到結尾都有計算機的幫助功能。

1.1數(shù)據(jù)化分析方案可行性一個工程工程可行性的實施大多數(shù)要依靠于對城市環(huán)境、土地容量、人口構造、居住習慣、經(jīng)濟水平、道路交通燈客觀因素的分析。而這些因素又是由各種數(shù)據(jù)組成。在建筑工程設計之前需要對這些進展量化分析，計算機的數(shù)據(jù)處理力量就能發(fā)揮重大作用。這項工作任務繁瑣，需要建筑師與計算機工程師的親密協(xié)作，對工程的可行性進展猜測。2.2數(shù)據(jù)化在概念設計中的意義如何使建筑設計師的奇思妙想能夠實現(xiàn)，僅僅依靠草圖或者實體模型是遠遠不夠的。通常設計師的設想從抽象到草圖或者模型需要花費大量的時間，這種模式會導致建筑師的靈感流失。而計算機技術能夠快速把設計師的設想變成圖像，并且空間、造型、構造、顏色、質感上都能有清楚的表現(xiàn)。在最初的概念設計中計算機起到很大的作用。在局部概念設計中計算機也有著其獨特的功能。設計師的設想不是一層不變的，特殊是在后端設計的過程中，會依據(jù)實際狀況隨時轉變想法或者設計思想。

1.3數(shù)據(jù)化對構造組織和構件的作用建筑的構造組織形式和構件都和數(shù)字化有著嚴密的聯(lián)系。建筑簡單的形式表現(xiàn)和構造分析通常屬于斷層的狀態(tài)。由于大多數(shù)的建筑都處于簡潔的幾何外形，比方正六邊形、正八邊形、蜂巢型根本就無法用手稿的形式進展設計。數(shù)字化能夠進展參數(shù)化建模，幫助設計師完成簡單的形體構造。在簡潔高效的圖形設計上，一些看起來難以實現(xiàn)的建筑構造也能成為現(xiàn)實。中國的“鳥巢”、“水立方”都采納了計算機高精度和高效率的運算力量。“鳥巢”在設計模型的過程中采納了CATIA軟件去捕獲曲面形態(tài)。還采納了流體力學模擬手段對熱舒適度和風舒適度進展分析和討論。

1.4數(shù)字化施工數(shù)字化的作用不僅表達在對方案可行性方案和建筑造型方案上，還有數(shù)字化施工上。當數(shù)字化解放了設計也一同解放了施工技術。在數(shù)字化未消失之前，許多設計理念都受到施工的限制。數(shù)字化能夠展現(xiàn)各種幾何形式來，然后從各個角度探究施工的可行性，這樣能夠給施工增加新的方案或者方法。再者，數(shù)字化來繪制施工圖具有標準化、標準化、準確化的特點，削減人為失誤。數(shù)字化在一套方案的完成過程中記錄了統(tǒng)一的方案數(shù)據(jù)，并進展儲存，便于設計師的修改和治理，還便于統(tǒng)一查錯和治理。caad系統(tǒng)在設計完成之后可以為設計供應經(jīng)濟文件和報告，減輕了設計人員的工作量。建筑設計在功能和性能上的趨勢越來更加雜，常規(guī)的實體模型已經(jīng)完全滿意不了建筑師對于設想的表現(xiàn)。這些建筑模型量不僅漸漸增多，而且實施難度也增大，這給許多建筑師都帶來了困擾。數(shù)字化利用計算機技術可以對圖形進展建模和修改。節(jié)省了模型制作時間，削減了模型建筑的工程量。

1.5歷史建筑愛護數(shù)字化技術在建筑設計中的功能不僅僅局限于模擬造型、繪制圖像、數(shù)據(jù)分析，還在歷史建筑愛護等方面有著重要意義。隨著三維激光掃描技術和虛擬技術的進展，歷史建筑通過數(shù)字化可以削減環(huán)境因素和認為因素對其的損壞。還有最重要的一點，數(shù)字化的這些技術能夠幫助建筑師對這些歷史建筑的復原。通過三維激光掃描技術可以深入到幫助的實體環(huán)境進展精確掃描數(shù)據(jù)點，并利用這些三維數(shù)據(jù)建立起云模型。再運用虛擬技術對古建筑進展檢測、修補、復原，最大程度復原歷史狀態(tài)，再現(xiàn)歷史建筑原貌。比方沙特薩的薩烏德國王清真寺就是采納計算機繪測、模擬、復制鐘乳拱圖文的外形及圖文。數(shù)字化不僅能夠繪測古建筑的數(shù)據(jù)點為建筑復原供應根底，而且建立起數(shù)據(jù)庫能夠為日后古建筑修復和古建筑討論供應真實牢靠的資料。

2數(shù)字化技術在建筑設計中存在的問題

數(shù)字化技術還有最重要的一點是，它把設計者和使用者的感官和思想統(tǒng)一起來，相互融合。通過圖像數(shù)字的表達，設計者可以在最初方案計成立的時候借鑒使用者的意見或建議。而現(xiàn)在興起的一種“自助式設計”是使用者依據(jù)自己的需要在建筑方案在構思的階段就提出自己的想法。對于使用者來說，他們對居住環(huán)境有了自己的主導權。對于設計師來說，對用戶需求將會有更深一層的理解。對于設計本身來說，更具有人性化。

現(xiàn)階段數(shù)字化設計還停留在單向設計的過程，是設計師單方面對計算機進展操作，在計算機上建立圖像效果和動畫效果，在與其他人員進展溝通溝通。而數(shù)字化設計的高端模式是交互設計，是指溝通溝通的過程也在計算機上完成。現(xiàn)在的理論和技術都還達不到交互設計的標準，因此需要建筑師們在這方面不斷探究和努力。雖然數(shù)字化技術為建筑設計供應了幫助工具，但是在建筑設計中還是以“人”為主導。數(shù)字化的技術進展方向永久離不開人們對于建筑的構思和設想，只有用思索的方式去運用數(shù)字化技術才能不背離“人”的中心思想。

3如何應用數(shù)字化

現(xiàn)在建筑業(yè)已經(jīng)離不開數(shù)字化的應用。那么數(shù)字化在建筑設計中應當處于一個怎樣的角色：①把數(shù)字化技術當做工具而非全部，一個建筑需要設計者的主觀意識也需要計算機的客觀表現(xiàn)。在數(shù)字主導的時代，設計師應當衡量好兩者之間的關系。②建筑是數(shù)字化應用范圍中的一個領域，在數(shù)字化全面進展時期，建筑設計需要依據(jù)數(shù)字化的要求，從建筑元素表現(xiàn)數(shù)字化對人們生活方式和生活觀念的轉變。建筑設計在數(shù)字化應用過程中，不能僅僅停留在對圖像直觀效果模擬的外表上，應當更深層次探究建筑的空間構造構思和用戶感官效果。

4總結

建筑不僅是構造、構造的組合，更是人們