計(jì)算機(jī)技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

張可源

【摘 要】計(jì)算機(jī)技術(shù)以其技術(shù)先進(jìn)、成熟、計(jì)算速度快等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)目前已廣泛地在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域得以應(yīng)用。計(jì)算機(jī)技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用有效地提高建筑設(shè)計(jì)工作效率和設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確度。本文就當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)中比較常用的計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行了淺談。以期能夠引起廣大建筑設(shè)計(jì)人員的關(guān)注。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)技術(shù)；建筑設(shè)計(jì)；應(yīng)用

隨著科技水平的不斷提高，計(jì)算機(jī)技術(shù)以期強(qiáng)大的功能優(yōu)勢(shì)在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域中備受青睞，并得以廣泛的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，不僅提高了建筑設(shè)計(jì)人員的工作效率，縮短了傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)人工繪圖所需用的時(shí)間，更為重要的是大大提高了建筑設(shè)計(jì)作品的精準(zhǔn)度。

1.CAD技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，目前針對(duì)建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域?yàn)槠溟_發(fā)了關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)軟件和CAD制圖軟件。該兩種軟件在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用有效地解決了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中平面和空間結(jié)構(gòu)的繁瑣的計(jì)算問題，提高了建筑設(shè)計(jì)人員建筑結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)計(jì)算的效率。一般而言，多數(shù)的分析計(jì)算機(jī)程序都配置有CAD接口，通過計(jì)算機(jī)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的分析計(jì)算，以直觀的圖形方式將計(jì)算結(jié)果展現(xiàn)在設(shè)計(jì)人員面前。當(dāng)前，CAD制圖軟件是建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域最為常用的制圖軟件之一，設(shè)計(jì)人員借助制圖軟件可以在較短的時(shí)間內(nèi)完成建筑設(shè)計(jì)任務(wù)。CAD技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域中一般可認(rèn)為其功能作用是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制圖，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)輔助建筑設(shè)計(jì)的建立、修改、分析及優(yōu)化。CAD系統(tǒng)有硬件和軟件兩大部分組成。硬件主要包括：處理運(yùn)算設(shè)備、圖形顯示設(shè)備、外部存儲(chǔ)設(shè)備，數(shù)據(jù)輸人輸出設(shè)備及信息傳輸硬件平臺(tái)設(shè)備等；軟件主要包括：系統(tǒng)軟件、圖形軟件、文字軟件及專業(yè)應(yīng)用軟件等。CAD軟件功能強(qiáng)大、易學(xué)易懂，可操作性強(qiáng)，系統(tǒng)具有良好的拓展性。隨著建筑設(shè)計(jì)技術(shù)水平的不斷提升，相應(yīng)建筑設(shè)計(jì)人員對(duì)CAD系統(tǒng)功能性要求也會(huì)越來(lái)越高，目前，在CAD系統(tǒng)已從二維向三維升級(jí)，三維CAD系統(tǒng)同二維CAD系統(tǒng)在建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用中相比，三維CAD系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢(shì)：可視化好、結(jié)構(gòu)圖形更直觀、更形象，能夠?yàn)镃IMM工程各環(huán)節(jié)提供設(shè)計(jì)、工藝以及制造信息等技術(shù)支持。

2.TB-CAD技術(shù)

一般而言，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括：結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)模型建立、結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、構(gòu)件細(xì)部設(shè)計(jì)以及設(shè)計(jì)評(píng)估等內(nèi)容。TB—CAD系統(tǒng)是一種針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化設(shè)計(jì)和成本控制的系統(tǒng)軟件，比如利用TB—CAD對(duì)結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)，可準(zhǔn)確地對(duì)整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)實(shí)施的人力、物力及大致工期作出分析和判斷。以某商住兩用建筑工程為例，該建筑項(xiàng)目5層以下為商業(yè)樓， 6層以上為住宅樓，兩層間采用厚度為1.6m轉(zhuǎn)換板轉(zhuǎn)化，采用TB—CAD可對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)平面布置圖及結(jié)構(gòu)截面尺寸優(yōu)化，該系統(tǒng)通過自動(dòng)建模能將CAD矢量圖形建筑平面轉(zhuǎn)換成結(jié)構(gòu)平面布置模型，并能夠?qū)AD矢量圖中建筑墻線進(jìn)行自動(dòng)搜索后轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)墻。

3.數(shù)字化技術(shù)

數(shù)字化技術(shù)指的是將所收集到的信息或數(shù)據(jù)經(jīng)過轉(zhuǎn)化以數(shù)字信號(hào)的形式存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)的相應(yīng)系統(tǒng)中，經(jīng)過計(jì)算機(jī)技術(shù)處理后通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)字信號(hào)傳輸出去。數(shù)字化技術(shù)我們不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為就是將數(shù)字信號(hào)存數(shù)、處理和傳輸?shù)囊粋€(gè)過程。而是數(shù)字技術(shù)將復(fù)雜的信息數(shù)據(jù)通過存儲(chǔ)、整理后以數(shù)字信息的形式通過網(wǎng)絡(luò)快速地傳輸給用戶，使用戶獲取信息更為便捷。數(shù)字化技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，勢(shì)必會(huì)對(duì)傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)模式產(chǎn)生全新的變革，將會(huì)使現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)工作變得更為高效。傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)方式是通過先繪制草圖，后建立模型的方式來(lái)完成設(shè)計(jì)工作。而在建筑設(shè)計(jì)中導(dǎo)入數(shù)字化技術(shù)將會(huì)使建筑設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化為平面、 立面、 渲染。

4.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)又稱為靈境技術(shù)。其實(shí)質(zhì)就是一種能夠創(chuàng)建三維虛擬模型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)創(chuàng)建虛擬環(huán)境，可給用戶的視覺、聽覺以觸覺方面帶來(lái)逼真的感受。用戶在通過計(jì)算機(jī)進(jìn)入虛擬的環(huán)境中同操作對(duì)象進(jìn)行交互，使用戶很不知不覺地融入到虛擬環(huán)境中，激發(fā)建筑設(shè)計(jì)者的思維，進(jìn)而運(yùn)用相關(guān)的建筑設(shè)計(jì)理論知識(shí)對(duì)建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行構(gòu)想。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一種實(shí)用性比較強(qiáng)的技術(shù)，相信隨著建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的不斷革新發(fā)展，該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用力度會(huì)越來(lái)越大。

5.協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)

當(dāng)今世紀(jì)是信息化爆炸時(shí)代，計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)水平的不斷提高，發(fā)展計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同設(shè)計(jì)工具及系統(tǒng)將是必然的。就建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域而言，長(zhǎng)期以來(lái)都是采用人工方式在圖紙上進(jìn)行設(shè)計(jì)，通常建筑設(shè)計(jì)所用的時(shí)間較長(zhǎng)，并且因?yàn)槿藶榈纫蛩睾苡锌赡軙?huì)在設(shè)計(jì)中出現(xiàn)錯(cuò)誤。建筑設(shè)計(jì)作品質(zhì)量難以保證。近些年來(lái)，隨著CAD制圖軟件在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，雖然在某種程度上提高了建筑設(shè)計(jì)工作效率和設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)度，但基于CAD在當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)工作中通常是用來(lái)進(jìn)行平面設(shè)計(jì)。隨著建筑設(shè)計(jì)技術(shù)和計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同系統(tǒng)技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域正在努力尋找將這兩項(xiàng)技術(shù)有機(jī)融合的方法和途徑。相信經(jīng)過多方技術(shù)專家的不斷鉆研，必定會(huì)開發(fā)出以計(jì)算機(jī)支持的系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)，更好地服務(wù)建筑設(shè)計(jì)工作。就當(dāng)前系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，已取得了一定成果。

6.結(jié)語(yǔ)

總而言之，計(jì)算機(jī)技術(shù)作為當(dāng)代最為先進(jìn)和成熟的科學(xué)技術(shù)之一，我們應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用方面的研究，充分地發(fā)揮出計(jì)算機(jī)技術(shù)強(qiáng)大功能優(yōu)勢(shì)，更好地服務(wù)建筑設(shè)計(jì)工作。 [科]

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