有關數字技術對建筑設計的影響探討

陳杰

(珠海市中京國際建筑設計研究院有限公司)

有關數字技術對建筑設計的影響探討

陳杰

(珠海市中京國際建筑設計研究院有限公司)

隨著時代的發展，數字技術對于建筑設計的發展有著越來越重要的影響力。數字技術不僅改變了傳統意義上的工作方式，更從思維方式和建造方式上改變了建筑設計。本文將數字技術和建筑設計作為研究的對象，深入探討了建筑設計和當前信息時代數字化技術之間的技術，分析了數字技術對于建筑設計的影響。

數字技術；建筑設計；影響

當前信息時代數字化技術的引用對于建筑設計十一個新的思潮，數字化的空間交流設計方式改變了傳統意義上的設計模式，虛擬的三維模型應用更加立體，豐富了人類想象力和創造力。數字技術賦予了建筑設計在空間多樣性上的無限可能性想象，同時數字技術將建筑學與其他學科融合到一起，多學科的交叉交流也為建筑設計帶來了新的建造工具和技術，使得建筑設計推陳出新。從最初的計算機輔助繪圖到計算機輔助設計一直到現在的數字化設計，數字技術已經深深融入到建筑設計中的全過程中，引起了設計的巨大變革。

一、數字技術對建筑設計方法和程序的影響

以數字化生成方法為例來研究數字技術對于建筑設計方法和程序的影響，可以將其描述成以下狀態：原始分析——程序編寫——隨機生成——交互引導——最終定型。

1.1 、原始分析

建筑設計日趨復雜，想要更好的呈現這種復雜狀態就要運用更多的恰當的工具來進行設計。計算機和數字技術雖然只是作為一種工具和技術提供相應的手段來幫助建筑設計者，但無法否認的是數字技術的發展使得建筑設計者可以更為有效集中精力于關鍵性的創造性設計工作。隨著數字技術的發展，專業軟件的操作也更加簡單便捷，與此同時設計建筑物將更加復雜繁瑣。操作工具的省級和建筑師關注的原始分析的內容從設計目的物本身轉向生成的關系，使得設計者可以通過建立設計數學模型來進行關系分析，通過生成機制進行控制和呈現。

1.2 、程序編寫

程序編寫是一個繁瑣嚴謹的數學過程，是嚴格的算法關系運算。目前通常認為當前的運算關系無法準確表達建筑原始條件分析和建筑設計目的物之間的聯系，還會如傳統的設計過程中一樣省略或者簡化許多信息。這是因為這些用于算法的數學通常來源于數字公式、物理定理、函數或者其他對某些非建筑的圖形或者現象的數學分析，和建筑設計相對距離較遠。隨著人們的深入研究，未來的運算方法會逐漸適應建筑設計，其表達將更為貼切合理更加具有多樣性。

1.3 、隨機生成

計算機根據程序算法設定的邏輯進行隨機生成，形成目的物形態或是部分形態。隨機生成表達了程序設定的邏輯特征是原始分析和程序編寫的必然結果，克服了傳統設計中某些時候的設計隨意性。隨機生成的建筑形態，無論其多么復雜，其本質都是精確定位的數字模型。從設計過程到建造過程，實現全程的數字化過程已經成為了現實，而不是僅僅存在于想象中。隨機生成擺脫了傳統的單一線性的設計程序，調整相應的參數可以生成大量的不同類型的方案形態從中選取最佳的方案，并且每個方案都可以非常快速便捷的進行返回式修改和調整。信息時代建筑空間形態的生成，由于數字技術已經開始由傳統的空間塑造轉變成空間誘導的方法。利用計算機技術，將設計師對于建筑空間的想象轉化成人們可以感知的建筑空間，并為之賦予設計者的創新理念，更加具有人性化。

1.4 、交互引導

交互引導主要為兩個方面，分別為人機交互和人工引導。其中人機交互是說在隨機生成之后，人和計算機之間會產生相互交互的循環過程，通過調整修改參數，使得設計進行深化完善最終定型。兩者的區別在于人工引導中，人處于引導的主動位置，通過人為的最終決定才能得出恰當的定型設計。交互引導的過程中需要注意計算機的智能化問題，引進專家系統對初步的設計進行分析和評價。例如日照分析、環境評價、建筑數據表格話的提供、經性評價等等。在精確定位的數字模型出現的情況下，專家系統才可以在早期介入并自動形成或者通過人工來提取數據進行分析評價。值得注意的是，這一點在以草圖或者模擬的實物模型為主的傳統設計前期階段是無法實現的。

1.5 、最終定型

在完成原始分析、程序編寫、隨機生成和交互引導四個階段后，在循環調整和修改參數的過程中，并在介入專家系統進行分析評價機制的控制下，建筑設計空間形態才可以最終定型并且輸出精確的數字模型。通常情況下，這種機制主要研究大的建筑系統結構和構成以及體量形態的關系。

二、對建筑設計思維方式的影響

計算機及數字技術作為中性的工具體系，已經開始深刻影響到人們生活的各個方面，深入影響到建筑學專業和建筑設計思維的各個方面。計算機及數字技術的數據精確分析性和三維立體化特征最大限度的彌補了傳統草圖思維的局限性和不足之處。整體集成的建筑數字信息模型不會出現設計信息丟失或者簡化問題，也不會出現如交叉、打架等設計紕漏。完全解決了傳統草圖思維上的圖示符號表達的精準性不足的問題。我們的建筑設計思維方式由于數字技術的發展和推動，很有可能從傳統的二維圖示的方式轉變成三維或者多維的數字設計思維方式，未來人們在探討建筑設計時，會想到整合的數字化三維虛擬環境。數字技術對建筑設計思維方式的影響時巨大的，它從傳統的設計方法和草圖思維開始，經過不斷的延邊，在數字化技術的推動下，形成了嶄新的數字化思維方式。傳統草圖思維中特有的模糊性帶來的創造性在數字化的思維方式中，由于計算機工具的輔助作用，呈現出更為開闊的創造前景。

三、總結語

從數字化設計到數字化建造的過程中，漫長而復雜，但是當它被廣泛的應用于建筑學范疇內時，建筑設計就向前發展了一大步。數字技術作為一種不同學科可以共同使用的工具，其共同特點可以在學科交叉中得到最為廣泛的應用，但其可以在未來得到更加廣泛的應用。在電腦的特性和建筑學之間建立新的連接，將會是未來的數字建筑行業發展的新趨勢。

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1007-6344（2015）08-0113-01