簡析新時期科技影響下的建筑設(shè)計方法論

1、<p>　　簡析新時期科技影響下的建筑設(shè)計方法論</p><p>　　摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，傳統(tǒng)建筑設(shè)計方法被注入了新的元素，表現(xiàn)出了一系列反映新時期特色的技術(shù)特征，如柔性設(shè)計、虛擬建造以及功能仿真等。本文將針對新時期科技影響下的建筑設(shè)計方法論展開探討，旨在建立與時俱進的建筑設(shè)計觀，促進當(dāng)代建筑設(shè)計更好的發(fā)展。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：新時期；科技；影響；建筑設(shè)計方

2、法論 </p><p>　　中圖分類號： TU2 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： </p><p>　　新時期，科學(xué)技術(shù)的進步較為迅速，如計算機技術(shù)已經(jīng)成為人們生產(chǎn)、生活中的一部分，對各行各業(yè)產(chǎn)生了革命性的影響。在科技迅猛發(fā)展的沖擊下，人們的思維方式開始發(fā)生轉(zhuǎn)變，更加靈活，更加發(fā)散。在此背景下，建筑設(shè)計方法也被注入了新的元素。 </p><p>　　科學(xué)設(shè)計觀對建筑設(shè)

3、計方法論的影響 </p><p>　　對于人類而言，建筑是不可或缺的組成部分。隨著建造工具及技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑設(shè)計方法一直處于不停的演化、進步之中。在現(xiàn)代科技的推動下，社會生產(chǎn)力取得了質(zhì)的飛躍，現(xiàn)代建筑及其設(shè)計方法、哲學(xué)也隨之產(chǎn)生。在科技進步的大背景下，一些不和諧的因素也隨之出現(xiàn)，如資源的日益緊缺、環(huán)境的日益惡化?；谶@種情況的建筑設(shè)計哲學(xué)也隨之產(chǎn)生，“綜合預(yù)見性設(shè)計科學(xué)”便是其中的代表。這種建筑設(shè)計哲學(xué)思想的

4、內(nèi)涵在于，利用優(yōu)化的技術(shù)以最少的資源消耗實現(xiàn)最大的綜合效益，從而實現(xiàn)人與自然的和諧，甚至人和宇宙的和諧。該種建筑設(shè)計哲學(xué)體現(xiàn)的是以人為本的環(huán)境觀及可持續(xù)發(fā)展觀。該種建筑設(shè)計哲學(xué)觀反映在建筑設(shè)計方法論上就是尋求可持續(xù)性建筑的方法，讓現(xiàn)在及未來的建筑朝著低能耗、低污染、長壽命的方向發(fā)展。[1] </p><p>　　2.新時期科技影響下的建筑設(shè)計方法論 </p><p>　　相較傳統(tǒng)建筑設(shè)計方

5、法，可持續(xù)性建筑設(shè)計方法在具體的實現(xiàn)過程中已經(jīng)發(fā)生了諸多變化，下文將從三個角度予以說明：1）柔性設(shè)計；2）虛擬建造；3）功能仿真。 </p><p><b>　　2.1柔性設(shè)計 </b></p><p>　　柔性設(shè)計的概念最先出現(xiàn)在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計制造領(lǐng)域，并延伸至建筑設(shè)計領(lǐng)域。柔性指的是產(chǎn)品具有高度的適應(yīng)性，換而言之，產(chǎn)品具有經(jīng)過改造滿足環(huán)境變化的屬性。新時期，消費者的

6、需求日趨多樣化，技術(shù)更新速度也十分驚人。市場的瞬息萬變給產(chǎn)品的適應(yīng)性提出了更為嚴(yán)格的要求，并給產(chǎn)品設(shè)計的方法和觀念造成了劇烈的沖擊，促進了剛性設(shè)計到柔性設(shè)計的轉(zhuǎn)變。[2] </p><p>　　可以從兩個角度去理解柔性系統(tǒng)的概念：1）表征系統(tǒng)適應(yīng)外部環(huán)境變化的能力；2）系統(tǒng)適應(yīng)內(nèi)部環(huán)境變化的能力。在自身需求、政策環(huán)境以及市場變化的影響下，建筑的諸多要素（如空間功能劃分、容量負荷以及排放標(biāo)準(zhǔn)等）也將會發(fā)生相應(yīng)變化。

7、以上給建筑體系提出了更高的要求，要求其具有高度的靈活性，可維護改造，可繼續(xù)升級。 </p><p>　　如從功能的角度，可將建筑空間劃分為兩大部分：1）服務(wù)區(qū)域。將設(shè)備管線以及交通系統(tǒng)通過集約的方式布置在該區(qū)；2）被服務(wù)區(qū)域。根據(jù)需要進行靈活的空間分隔。如此一來，既保證了主體使用空間的柔性，又保證了相關(guān)系統(tǒng)的柔性（擴充的潛力）。上述建筑設(shè)計模式，越來越為追求生態(tài)、環(huán)保的現(xiàn)代建筑師們所青睞。 </p>

8、<p><b>　　2.2虛擬建造 </b></p><p>　　相當(dāng)長一段時間里，建筑設(shè)計師們主要通過草圖及模型來確定建筑設(shè)計方案和相應(yīng)的調(diào)整。在這個階段，由于輔助設(shè)計工具不夠完善，建筑設(shè)計師們需要把頭腦中的動態(tài)構(gòu)思轉(zhuǎn)換成圖紙上的二維平面圖，隨后才能進行分析、評價以及深化；又或者將頭腦中的動態(tài)構(gòu)思轉(zhuǎn)換成模型，并進行相應(yīng)的切割、拼裝、修正等一系列工作，以實現(xiàn)預(yù)想的三維效果。[3]

9、 </p><p>　　隨著計算機技術(shù)不斷進步，相關(guān)設(shè)計軟件（如三維建筑設(shè)計軟件Twinmotion）的相繼問世，人們通過計算機的虛擬環(huán)境動態(tài)展現(xiàn)出腦中的建筑構(gòu)思，這就是所謂的虛擬建造。該技術(shù)憑借交互式界面以及靈活的編輯功能，不僅深化了設(shè)計思路，而且縮短了設(shè)計用時。 </p><p>　　繪圖僅僅是產(chǎn)品設(shè)計的一部分，概念設(shè)計、功能一體化以及分析優(yōu)化才是產(chǎn)品設(shè)計的核心所在。建筑從本質(zhì)屬性上分

10、析是一種大規(guī)模產(chǎn)品，當(dāng)然也遵循上述規(guī)律。建筑是多專業(yè)有機融合的產(chǎn)物，是一個由多個專業(yè)“構(gòu)件”添加組合而成的“大型裝配體”。對于建筑設(shè)計虛擬制造而言，這類“大型裝配體“便是其核心產(chǎn)品?！按笮脱b配體” 是一種基于參數(shù)驅(qū)動和特征造型而生成的三維建筑信息模型，其包含了模型生成的特征信息，可以通過構(gòu)件和元素的層層參照生成復(fù)雜的建筑系統(tǒng)模型，并且與平、立、坡面等二維工程圖相關(guān)工程文檔如門窗統(tǒng)計表等相關(guān)聯(lián)，當(dāng)修改了某個視圖中的某些尺寸后系統(tǒng)便會自動更

11、新相關(guān)視圖、模型和文檔，從而大幅提高了設(shè)計效率。[4] </p><p>　　隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的迅猛發(fā)展，虛擬建造的產(chǎn)品不再虛擬，即在快速原型技術(shù)的幫助下，能將虛擬信息轉(zhuǎn)換成三維建筑模型實體。該種技術(shù)涉及多門技術(shù)的綜合運用，如：1）計算機輔助設(shè)計和制造技術(shù)；2）激光技術(shù)；3）材料科學(xué)技術(shù)。該種技術(shù)不需借助傳統(tǒng)的模具和夾具，采用絲材熔融涂覆等分層工藝將計算機中的虛擬三維模型快速轉(zhuǎn)換位三維實體模型。這種由虛到實的轉(zhuǎn)換

12、是一個不小的進步，極大地提高了建筑設(shè)計師們對于復(fù)雜建筑體量的操控以及展示能力。 </p><p><b>　　2.3功能仿真 </b></p><p>　　將科學(xué)分析方法以及優(yōu)化決策方法有機地融入設(shè)計環(huán)節(jié)并充分發(fā)揮其輔助設(shè)計的功能是一個較為復(fù)雜的過程。在這個過程中，應(yīng)建立科學(xué)有效的評估體系予以保障。該評估體系可針對若干方案展開科學(xué)比選，也可針對單一方案展開系統(tǒng)優(yōu)化，這

13、就是CAE技術(shù)的核心所在。通過CAE技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)在設(shè)計邊界條件下目標(biāo)對象的功能仿真，深化設(shè)計并使其完成由定性到定量的轉(zhuǎn)化，這也是新時期科技影響下的設(shè)計方法論的主要變化之一。隨著計算機運算能力的日益提高及數(shù)值模擬軟件功能的日趨完善，仿真功能開始出現(xiàn)，特別是針對概念設(shè)計階段的仿真功能取得了一定的成績。[5] </p><p>　　功能仿真過程一方面在于加強建筑空間及造型的視覺真實感，另一方面在于盡可能地體現(xiàn)建筑的實際

14、功效。對于功能仿真技術(shù)而言，VR技術(shù)只是一個很小的組成部分，它的重心在于表現(xiàn)有形實體的視覺感受，包括體量、比例、尺度等相關(guān)元素。 </p><p>　　在新時期科技的影響下，建筑已經(jīng)發(fā)展成為一個綜合系統(tǒng)，這個系統(tǒng)由于融入了多方面最新技術(shù)，因而表現(xiàn)出了一定的復(fù)雜性。再加上以人為本環(huán)境觀的逐漸深入，已經(jīng)不存在完全的抽象空間。故針對空間物理屬性的建筑功能仿真才有機會成為這種建筑設(shè)計哲學(xué)的一個明顯特征。[6] </

15、p><p>　　當(dāng)前，基于建筑功效的功能仿真主要包括以下幾點：1）日照環(huán)境模擬；2）太陽能輻射環(huán)境模擬；3）天然采光及人工照明環(huán)境模擬；4）熱環(huán)境模擬；5）聲環(huán)境模擬；6）風(fēng)環(huán)境模擬；7）能耗模擬等。在具體設(shè)計環(huán)節(jié)，可結(jié)合建筑的諸多元素（目的、功能、規(guī)模等）去決定采用幾種仿真模擬體系來滿足輔助設(shè)計的需求。 </p><p>　　目前，部分建筑師對功能仿真存在一定的誤解，沒有發(fā)揮它的實時輔助功能

16、，而將它當(dāng)作一種終極檢驗的工具，再加上軟件自身及市場等因素的多重作用，建筑師們的相關(guān)設(shè)計理念便無法有機、充分地融入建筑設(shè)計中。在概念設(shè)計環(huán)節(jié)，建筑師常常需要對建筑的幾何形體、用材、布置進行獨立的推敲，由于方案中含有大量的非定形因素且彼此關(guān)系錯綜復(fù)雜，因而很難或者無法通過量化參數(shù)來加以詳細的描述，這種情況造成專業(yè)技術(shù)人員很難將自己的模擬分析有機地融入其中。所以，專為建筑設(shè)計師服務(wù)的功能仿真軟件（如Ecotect）便應(yīng)運而生，而且成為建筑設(shè)

17、計環(huán)節(jié)不可或缺的組成部分。[7] </p><p><b>　　3.結(jié)語 </b></p><p>　　通過前文的一系列分析，基本上能夠了解新時期科技影響下的建筑設(shè)計方法論的發(fā)展趨勢，這有助于基于“以人為本”理念的科學(xué)設(shè)計觀的建立和發(fā)展，為當(dāng)代建筑設(shè)計發(fā)展指明了努力、前行的方向。 </p><p>　　同國際先進建筑設(shè)計水平相比，我國在該領(lǐng)域還

18、存在不小的差距，如科學(xué)的可持續(xù)性評價標(biāo)準(zhǔn)體系及相應(yīng)的政策支持系統(tǒng)還未建立，一些技術(shù)基礎(chǔ)平臺數(shù)據(jù)庫如各地區(qū)氣象數(shù)據(jù)庫等還不完善，這在一定程度上制約了科學(xué)設(shè)計方法體系的推廣。最根本也是最重要的一點并不在于技術(shù)條件方面的不足，而是在于我國目前處于主導(dǎo)地位的設(shè)計觀念以及市場觀念還存在諸多缺憾，并沒有從本質(zhì)上滿足國際化競爭以及全球化市場的需要，沒有完全適應(yīng)這個技術(shù)快速提升的時代，所以轉(zhuǎn)變建筑設(shè)計觀念，重新審視建筑設(shè)計方法是適應(yīng)競爭的開始，也是關(guān)鍵

19、。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1] 程泰寧,費移山. 跨文化發(fā)展與中國現(xiàn)代建筑的創(chuàng)新[J]. 世界建筑. 2011(06). </p><p>　　[2] 鄭玉紅. 中國現(xiàn)代建筑設(shè)計中傳統(tǒng)理念的傳承[J]. 民營科技. 2011(07). </p><p>　　[3] 時東

20、陸. 論中國現(xiàn)代建筑[J]. 建筑與文化. 2012(03). </p><p>　　[4] 李會敏. 現(xiàn)代設(shè)計當(dāng)中的“美”[J]. 藝術(shù)科技. 2013(02). </p><p>　　[5] 王葆華,馬志奇. 對理想聚居環(huán)境的思考——探討人類在改造自然中對美的營造[J]. 現(xiàn)代裝飾(理論). 2013(01). </p><p>　　[6] 麻志杰,李娜. 關(guān)于