談數字化技術對建筑設計發展的影響與促進

摘 要：隨著建筑業的快速發展，數字化技術逐漸應用于其中并對建筑設計的發展起來到了至關重要的作用。其影響可具體地概括為：建筑效果表達立體化、建筑形態新奇多變化、參數設計技術精細化、項目施工無錯準確化。在建筑付諸施工之前，即利用計算機將建筑設計的數字化模型真實地搭建完成，極大地節省材料及能源浪費，帶給建筑行業的發展以強力的支持與促進。

關鍵詞：數字化；建筑設計；BIM技術

引言

近些年來，數字化技術不斷發展，并逐漸應用到建筑的設計中，可以說數字化傳達的是當下建筑設計的主流語言。所謂的數字化，是借助于電腦運算，在假定的三維空間里生成虛擬的結果，如：模擬、視覺、動畫等，它的優點是在實際建造前，就將方案中可能出現的問題研究出來，從而提出解決對策。建筑師在設計時，逐漸感受到了此技術的優勢，并逐漸受其影響，主要體現在設計師的敘事方式和思維方式上，使建筑師向建筑信息模型、可持續建筑設計、協同設計等新興技術和概念等方向轉變，并將其作為主流的建筑設計觀念進行設計，由此可見，數字化技術的發展與應用是必然的。

數字化技術在建筑設計中所起到的作用是至關重要的，其積極影響也是毋庸置疑的，正如互聯網技術以交流為目的切入了個人思維領域，其多媒體的性質甚至能繞過數字和語言的障礙。其影響具體表現在以下四點：

1 建筑效果表達立體化

在以往的建筑設計上，大多數學生借助的是Sketch Up、Rhino、3Ds Max等來實現一些復雜的造型，但是這種技術只能從視覺和幾何學上來表達建筑學的意義，使學生不能更好的了解建筑的結構、材料、面積等技術指標和細節。但是數字化技術的出現就使這個問題迎刃而解了，Revit Archi-tecture作為建筑信息模型，具有一定的真實性，不但可以實現幾何體塊和建筑構件之間的無縫連接，還可以準確地完成透視圖、三維模型、各種平立剖面，使學生更好的了解建筑結構、材料、面積等技術指標和細節。

Revit軟件可以把其它軟件的造型作為一種建筑體量融合進來，從而使建筑設計的造型能夠更好的完成。還有Revit Architecture的可視化功能在設計過程中也起到了很大的幫助，建筑設計的流線分析應用此項技術，打破了傳統的平面流線分析方法，制造建筑三維剖切體，從而更加直觀清晰的分析建筑流線。三維虛擬模型的建立，可以說將學生學習數字化設計的主動性和積極性極大地調動了起來，因為這種模型的建立，虛擬場景的渲染、漫游、交互，整體校園規劃的多媒體演示等系列綜合性課題的貫穿作用，激發了學生強烈的好奇心，由此可見，數字化技術具有相當大的應用和發展空間。

2 建筑形態新奇多變化

在計算機媒介未應用到建筑設計領域之前，很難將復雜的形式表現和結構分析看進行有效的銜接，這就是絕大多數的建筑只能用簡單的幾何形式來表達的原因。為了能夠用準確的形式表達出這種非邏輯的靈感，我們發現了計算機媒介并將它派上了用場，它不但能將相關數據進行有效的處理，而且還輔助設計師在數字環境中進行思考，直至完成最終的造型設計。與此同時，參數化建模技術的應用使得復雜形體的結構和建造分析變得簡單和高效，在這些參數分析運算的基礎上，設計構思深化為準確的建筑造型，因此那些看似不可思議的建筑構想也能成為現實，從而使建筑形態新奇多變化。

3 參數設計技術精細化

數字化設計不但給建筑設計帶來了高效率的革命，而且也使參數化設計技術更加精確化。雖然在我國，盡管對數字化的關注越來越多，但是由于受到國家經濟實力、科學技術發展較為緩慢等因素的影響，對于一些處在創作一線的建筑師而言，這些較為前言的參數化非線性設計以及BIM技術等還是有些陌生的，但是經過我國有關人士的實踐、總結和重視，參數化設計將會更為精確化。

在香港地區，一些建筑師已經發起建立了香港參數化設計學會（HKPDA），以推動參數化設計技術的發展。香港中文大學教授Marc Aurel Schnabel介紹瑞士的一座建筑，噴出的水汽可以形成一朵云，將一段音樂在五線譜顯示的點線變化設定為參數，可以形成某種空間模式……這是一種參數化的設計，建筑師通過引入參數和規則來形成形體，使設計成為可能，而且在設計中，可以充分預知各種現實情況，如果出現差錯，可以提前知曉，從而及時進行解決完成建筑施工。Marc曾表示參數化在人們搭建房屋、教堂等建筑時，就已經存在而且被應用，如在設計搭建的每一個步驟以及其中尋求解決問題的辦法的過程，正是潛意識的參數化過程，而添加建筑比例關系、通風日照等各種細節的過程，則是參數化的深化過程。

4 項目施工無錯準確化

4.1 可視化預覽

數字化技術對建筑設計的一個重要影響就是使項目施工無錯準確化。這個重要的影響要歸功于BIM（Building Information Modeling建筑物信息模型）技術的使用，所謂的BIM是指利用數字的方式把所有的信息收集起來進行處理，它為設計師提供了從設計到施工甚至物業管理的全程可視化控制。而且所有的參與方、設計師、結構工程師、建筑師以及所有的學科等都可以通過此項技術提供的信息來了解建筑的情況，如：建筑未來用電情況、如何有效地控制成本的投入、如何保證工程質量，加強施工等，從而對其做出更加合理的、科學的決策，減少項目施工中的錯誤。

4.2 協同設計

BIM技術的獨特之處就是從整個工程全生命周期的角度著眼，同時將現代信息技術應用其中，創造一個高效率的信息交流平臺和共同工作的環境，從而為項目參與者提供有利的依據，可以說這是一種以數據為核心的交流和協作方式。BIM技術的作用主要體現在：一是信息的交流不受時間和地點的限制，在任何情況下都是暢通無阻，而且及時、準確。二是每一次信息的變更、提供和交流都是有據可查的，不是憑空捏造，無據可循的，這樣不但能使參與各方所獲得信息具有極高的準確率，因而降低獲得信息的成本，而且還最大限度地降低了信息的錯誤率和延誤率，從而減少途中的浪費、損失及返工。三是作為業主，他們可以隨時了解、監督工程的進度，做到適時撥付資金，掌控整個工程的施工進度以及施工質量，有益于及時發現問題，及時采取措施補救，從而降低建造成本。

5 結束語

數字化技術在建筑設計中發揮著十分重要的作用，它不僅使建筑效果表達的更加立體化，在設計時，使建筑形態新奇多變化，而且使參數設計精確化，項目施工無錯準確化。因此，要充分發揮數字化技術對建筑設計的影響，促進我國建筑業的蓬勃發展。

參考文獻

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作者簡介：張劍鋒（1980，2-），男，黑龍江省雞西市，現工作于黑龍江東方學院，講師，建筑與土木工程專業領域工程碩士，研究方向為建筑設計與實踐、歷史建筑改造更新。