探析數(shù)字化技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用

1、<p>　　探析數(shù)字化技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用</p><p>　　摘要：加強數(shù)字化技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用的研究是十分必要的。本文作者結(jié)合多年來的工作經(jīng)驗，對數(shù)字化技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用進行了研究，具有重要的參考意義。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：數(shù)字技術(shù)；建筑設(shè)計；應(yīng)用 </p><p>　　中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號： </p

2、><p>　　數(shù)字技術(shù)的發(fā)展提高了建筑形態(tài)的可能性，從簡單的平面生成，到復(fù)雜的形體模擬，數(shù)字技術(shù)提供了無限的找形方式。最初在紙板搭建模型空間里探討研究，如今可以在模擬的三維空間中輕松修改曲面來尋找合適的建筑可能。建筑設(shè)計可以說已經(jīng)從一個單純的歐幾里德空間發(fā)展為非歐幾里德的多樣空間。但是這種完全的自由度并不能被簡單隨意的放大成為設(shè)計的出發(fā)點，約束和自由的矛盾性體現(xiàn)在如何對一個自由的曲面進行邏輯化的分析和控制，精確的控制

3、能力是對自由形體最有效的設(shè)計手段。在軟件能力達到建筑設(shè)計的需要水平之后，建筑的形式開始變得瘋狂、復(fù)雜、繁瑣。在追求工具的極限的同時，建筑設(shè)計也達到了一個前所未有的程度，如此強烈的依靠數(shù)字化工具設(shè)計建筑并實現(xiàn)建筑。從介ankgehry的古根海母博物館對數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的巔峰創(chuàng)作;到紐約的beekman大樓巴洛克式的浮雕外墻;從zahahadid的沃爾夫斯堡科學(xué)時間中心的首層自由支撐，到上海虹橋:oho的浪漫形體;從早起單片雙曲面的控制到集群智

4、能粒子系統(tǒng)的應(yīng)用，數(shù)字技術(shù)爆炸式的應(yīng)用讓建筑的形式瘋狂的膨脹，無所不用其極的挖掘數(shù)字技術(shù)的每一點可能，這是建筑學(xué)最繁榮的時刻，也是我們對建筑學(xué)意義提出了新</p><p>　　1. 數(shù)字技術(shù)時代建筑設(shè)計發(fā)展的趨向 </p><p>　　數(shù)字化技術(shù)影響到了人們的生存行為的變化，人的生存行為的變化又必然將引起建筑的變化。實體空間向虛擬空間的轉(zhuǎn)變以及人在虛擬空間的生存方式都將為建筑帶來新的發(fā)展契

5、機，傳統(tǒng)的建筑己經(jīng)有了向虛擬空間的轉(zhuǎn)化傾向。在米切爾的《比特之城》一書中提到：數(shù)字化信息溶解了傳統(tǒng)的建筑式樣。我們所熟悉的形態(tài)一個個消亡。重新組合的殘片隨即產(chǎn)生了新的變體。對于這些處于數(shù)字時代發(fā)展初期的人來說，在虛擬空間中進“數(shù)字化生存”還在“摸著石頭過河”的階段，一來對數(shù)字虛擬空間缺乏在現(xiàn)實世界中那樣豐富的經(jīng)驗；二來所生活的物理世界“真實”的世界本身，也絕非盡善盡美。在虛擬空間里的生活方式，仿佛游樂場里的哈哈鏡，或大或小地映照出在真實

6、空間里的生活，未來的生活將如何發(fā)展，仍然讓人充滿了期待。 </p><p>　　2. 數(shù)字技術(shù)在建筑設(shè)計領(lǐng)域的應(yīng)用 </p><p>　　計算機輔助設(shè)計是與運用計算機數(shù)字技術(shù)來輔助進行建筑設(shè)計的一種新的建筑設(shè)計理念，它具有計算機速度快、容量大、精度高和功能強的特點，幫助并代替建筑師在設(shè)計過程中處理大量的圖像、數(shù)值和文字信息，從而大大提高建筑師的工作效率，提高了建筑設(shè)計的質(zhì)量。從設(shè)計的全過程

7、來看，目前在建筑設(shè)計領(lǐng)域應(yīng)用數(shù)字技術(shù)主要表現(xiàn)在以下幾個方面： </p><p>　　2.1 在可行性分析 </p><p>　　目前主要應(yīng)用計算機的數(shù)據(jù)信息處理能力，以及計算機文字和圖形處理方面的能力，但是真正對工程項目的可行性和合理性進行分析和預(yù)測，以避免決策上的重大失誤方面應(yīng)用還是遠遠不夠，主要原因是相關(guān)的分析模型和軟件不多。在進行大面積規(guī)劃設(shè)計過程中，目前還是基于設(shè)計人員的經(jīng)驗和傳統(tǒng)

8、方法進行的調(diào)研，而真正應(yīng)用計算機對人口結(jié)構(gòu)、出行方式、經(jīng)濟水平、道路交通、商業(yè)網(wǎng)點現(xiàn)狀和地區(qū)發(fā)展前景等信息進行全面的綜合分析還不夠。 </p><p>　　2.2 造型構(gòu)思方面 </p><p>　　我們知道建筑設(shè)計的概念設(shè)計階段是設(shè)計的最關(guān)鍵階段。目前雖然CARD技術(shù)可以給建筑師提供一個強有力的智能工具，但目前最主要的手段還是先由建筑師進行構(gòu)思，然后用CAD設(shè)計軟件表達出來，但到目前為止

9、，還沒有一個真正意義上的交互式設(shè)計系統(tǒng)，不僅能及時反應(yīng)設(shè)計構(gòu)思，并且可以方便地根據(jù)設(shè)計師的設(shè)計意圖進行改變，同時能實時計算設(shè)計指標。這也需要建筑師和計算機工程技術(shù)人員不懈努力提供更方便的設(shè)計平臺工具。 </p><p>　　2.3 專項分析方面 </p><p>　　正如上面所分析的那樣，在建筑設(shè)計平面布置方案設(shè)計過程中，在初步方案確定以后，CAAD可以對設(shè)計中的各種可以量化的可以采集的設(shè)

10、計指標、屬性等功能活動關(guān)系進行分析和評估，在建筑設(shè)計方案設(shè)計階段中，CAAD技術(shù)還能對各種物理的、環(huán)境的和功能專項設(shè)計技術(shù)指標進行定性定量的分析，以提高建筑設(shè)計的合理性和科學(xué)性。以上這些內(nèi)容大多是技術(shù)性的，具有可計算性。目前這種方案設(shè)計過程中的專項設(shè)計指標的輔助分析和反饋優(yōu)化概念已經(jīng)為廣大建筑師所接受，在國外已得到了實際的應(yīng)用。 </p><p>　　2.4 技術(shù)文檔整理方面 </p><p&

11、gt;　　目前計算機技術(shù)應(yīng)用相當完善，這也正是計算機的強項。對于規(guī)范化的、標準的內(nèi)容進行計算和處理，可以大大提高效率。對各種圖形生成、編輯和建筑標準庫、配件庫來生成或修改建筑設(shè)計圖紙，對圖形進行任意移動、旋轉(zhuǎn)、縮放和拼接并自動標注尺寸和圖標。建筑師可以按不同工種和內(nèi)容分別存貯有關(guān)建筑設(shè)計信息在不同的圖層中，又可以按需要任意選取不同的圖層內(nèi)容進行組合輸出，生成各種施工圖紙。使用CAAD技術(shù)在施工圖階段產(chǎn)生的效益十分明顯，大大減輕了設(shè)計人員

12、的繪圖工作量。 </p><p>　　3. 數(shù)字化建筑設(shè)計的過程 </p><p>　　在方案的前期構(gòu)思階段，數(shù)字技術(shù)似乎并沒有太大的發(fā)揮空間，當前，在前期創(chuàng)作階段主要集中在以下方面：場地分析，是設(shè)計師涉足項目的第一個重要環(huán)節(jié)，通過實地踏勘的方式，深入項目現(xiàn)場考察所處的自然地形地貌和城鎮(zhèn)環(huán)境文脈，并做出相應(yīng)的基地分析。在獲取相關(guān)數(shù)據(jù)資料的前提下，數(shù)字技術(shù)可以更好的應(yīng)用于地況較復(fù)雜的敏感地段

13、。由于受到周圍環(huán)境的限制，人文因素的影響對建筑場地提出一些特殊的要求，在這種情況下，數(shù)字技術(shù)可以通過對現(xiàn)場的模擬，提出如何實現(xiàn)最優(yōu)的方案。 </p><p>　　草圖的創(chuàng)作，本身屬于作為概念構(gòu)思的具象載體，草圖多會呈現(xiàn)出一種即時即興的創(chuàng)作感和一種基于直覺的本能性、直接性。草圖設(shè)計思維的演化和發(fā)展，數(shù)字設(shè)計發(fā)揮著重要的支撐作用。在這個過程中，草圖的繪制還是在紙張上手繪完成，再通過轉(zhuǎn)譯技術(shù)完成數(shù)字化的轉(zhuǎn)譯過程。草圖的

14、數(shù)字化過程是保證對于形態(tài)相對復(fù)雜的設(shè)計構(gòu)思準確完成的重要保證。當然，并非所有非線性的設(shè)計構(gòu)思都是依靠數(shù)字技術(shù)的，在經(jīng)常情況下，為了實現(xiàn)豐富異常的草圖設(shè)計，可以將設(shè)計構(gòu)思轉(zhuǎn)化為拓撲構(gòu)思變形后的數(shù)字文件，可直接供處理和分析，雖然這種方法精度不高，但是可以有效的激發(fā)和維持建筑師的創(chuàng)造性。通過模型制作，環(huán)境模擬，結(jié)構(gòu)分析等諸多環(huán)節(jié)的進程，進一步接近理想的結(jié)論狀態(tài)。而這一系列的過程都是通過數(shù)字的分析完成的。 </p><p&g

15、t;<b>　　4. 結(jié)束語 </b></p><p>　　應(yīng)用虛擬技術(shù)保護與再現(xiàn)歷史建筑，數(shù)字化技術(shù)因其數(shù)據(jù)處理能力和虛擬建模能力在歷史建筑遺產(chǎn)保護領(lǐng)域中發(fā)揮著特有的作用。目前，已有許多研究針對建立何種數(shù)據(jù)庫模式以適應(yīng)既有的歷史建筑圖文資料的索引、存儲、查詢和更新，如在復(fù)制古建筑細節(jié)形式方面的應(yīng)用。為保護故宮文化遺產(chǎn)，通過高性能的圖型工作站，先用計算機構(gòu)建出故宮三維模型，再用數(shù)字相機采集故

16、宮實物景觀，按圖索驥將它們“粘貼”在三維模型上進行合成，產(chǎn)生逼真的三維仿真場景，再現(xiàn)康乾盛世時期太和殿的雄姿。數(shù)字技術(shù)可以用虛擬方式真實再現(xiàn)出古建筑或古代城市的原貌和氛圍。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1] 徐衛(wèi)國，關(guān)于非線性建筑參數(shù)化設(shè)計的訪談[J],世界建筑，2011． </p><p>　　[