建筑設計中數字化技術的應用

胡 錦

錦州寶地建設集團有限公司，遼寧錦州 121000

1 數字化對建筑的影響

從應用層面看，物質被信息替代這一基礎正是數字化的顯著特征。過去，人們日常生活中所用到的信息往往是由物質作為媒介來完成信息的交換。網絡的出現符合這種物質流被信息流所替代的趨勢潮流，如此一來，不僅使信息交換效率有所提高，還使物質資源消耗相應減少。從文化層面看，數字化給人們的日常生活與思維方式帶來了極大改變，從而使建筑發展受到深遠影響。

數字化技術的產生對能夠體現使用功能的建筑空間及建筑造型提出的要求更高，尤其是能影響人們日常生活的。隨著現在很多傳統的建筑類型被新型的建筑類型逐漸替代，這種變化給能夠體現使用功能的建筑空間及建筑造型注入了新鮮血液，小到住宅范圍，大到城市區域，形成一種多元化、多層級的網絡通信智能空間。以智能化辦公建筑為例，從某種程度上講，該種建筑類型終將有一天沒有存在意義，隨著soho 族越來越多，住宅范圍只有跟得上這種變化才能與之相匹配。

當工作與生活這二者能有機結合在一起時，建筑發展便達到了一定高度，以往明確將工作區與生活區分開規劃的方法不復存在。這種改變會帶來多米諾骨牌效應，促使生成許多智能空間，從而構成一個全新的建筑類型。數字化技術在其應用優勢明顯的區域會自動消解部分使用功能，比方說，超市這一功能性消費場所會在新興起的電子營銷沖擊下而消失得無影無蹤，但對休閑型一站式shopping mall 則是個利好且發展層次更高。究其本質，這是一次功能再分配的過程，呈現高效、合理的特點，從而衍伸出“比特城市”（信息城市）這一特殊概念。工業革命發展到后期，城市化矛盾日益凸顯，這與缺乏物質與信息脫不了干系。數字化時代，比特城市沒了形式的外在限制，也可能呈現分散、低層的特點。

2 數字化技術具體應用

2.1 可行性分析、項目投標

計算機處理信息數據的優勢與眾不同，科學合理地分析并預測工程項目的可行性，能減少決策失誤率。1980 年，美國明尼蘇達州某超市集團總部想規劃該州北部區域的新建超市項目，經過傳統方法得出要新增七個規劃布點的結論。在正式做決定前，該超市集團老總嘗試將這一規劃任務交給計算機服務中心處理。計算機服務中心根據反饋過來的關于該州的相關信息（如人口構成、工資待遇、交通情況、商業網點等等）后進行綜合處理，得出的分析報告與傳統方法得出的不同，減少了兩個規劃布點。僅僅CAAD 系統這一方案便為該超市集團節省投資費用1 億美元左右，并使工程項目投標能在極短時間內完成。

2.2 概念設計、造型構思

過去，建筑師在概念設計階段（即建筑設計的關鍵時期）構思設計方案或建筑造型時，或是憑借自身空間想象力，或是簡單設計結構草圖，這種局限性較大的設計方法較為原始。而CAAD 系統的出現為建筑師高效設計大打方便之門，三維立體圖形能夠幫助設計師更好地理解建筑空間、建筑造型與色彩質感等概念，并綜合考慮周圍環境做好設計優化。法國盧浮宮廣場上的玻璃金字塔便是世界著名建筑師貝聿銘在借助CAAD 系統構思完成的，對后世影響巨大。

2.3 方案優化、專項分析

CAAD 系統在建筑設計平面布置方案的深化過程中分析、評估、量化采集到的設計指標、重要屬性或功能活動，反饋修改工作通過人機交互完成，以此實現人機交互的良性循環與最終優化。如何對設計方案進行具體修改主要還是看設計師，計算機也只是在旁邊進行一些輔助工作，例如整理數據、綜合分析等等。另外，在建筑設計的設計方案初始階段，CAAD 系統能完成定性定量的關于物理、環境和功能等專項內容的技術指標核定，從而使建筑設計更趨向科學合理。上述這些多為技術性及可計算性的設計內容，也能通過CAAD 系統完成信息輸入與人機交互，反饋修改工作通過人機交互完成，以此實現人機交互的良性循環與最終優化。這兩種人機交互的組合便構成了CAAD 系統設計方案的優化交互。現階段，如此這般的設計方案專項內容技術指標的綜合分析與反饋修改已被越來越多的建筑師廣為使用，且在國內外的應用效果還不錯。

2.4 設計制圖、技術文檔

計算機在數字化技術的支撐下，其制圖技術發展程度已經到了一定高度，CAAD 系統軟件中也有制圖工具。建筑師使用CAAD 系統，可完成建筑設計圖紙的創建、優化及修改等諸多任務繁重的工作。在CAAD 系統中，圖形可以隨意移動、旋轉、縮放、美化，還能實現圖標與尺寸的自動標注。根據工種與內容不同，建筑師在進行設計制圖的過程中，要注意到一點，圖層不同，所放置的圖形也是不同的；此外，還可以根據設計要求，隨意選取不同圖層中的圖形進行組合，從而使建筑設計圖紙能順利完成。一般來說，設計系統里有數據存儲系統，以方便快速存貯與準確記錄設計方案中的所有信息，這么一來，既可以使不同的工種在具體施工過程中能夠相互協調，也可以使錯誤一眼辨識，方便統一糾正。設計施工圖和細部大樣可選用建筑構造詳圖庫和建筑構配件庫中的內容拼接裝配進施工圖中。建筑設計圖紙只要出爐，CAAD 系統便自動生成關于建筑設計的技術經濟指標和分析報告，這樣設計部門便可將所有相關圖紙信息遞交給上級部門，予以審核。建筑設計圖紙階段，CAAD 系統的應用效益特高，這有利于減輕建筑師的制圖壓力。因此綜上所述，國內外的建筑設計部門完全可以大力引進CAAD 系統，并大面積推廣該項系統軟件的應用領域，使之更好地服務于建筑設計工作，以提高建筑設計水平。

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