計算機技術(shù)在建筑工程設(shè)計中的應(yīng)用研究

王明波

摘 要：近年來，隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，信息科技水平的不斷提高，我國城市化發(fā)展迅速，建筑工程項目與日俱增，計算機技術(shù)在建筑工程設(shè)計中得到了廣泛的應(yīng)用。文中主要從計算機技術(shù)的角度出發(fā)，對計算機技術(shù)在建筑工程設(shè)計中的應(yīng)用內(nèi)容進行了一個較為詳細(xì)的說明。

關(guān)鍵詞：計算機技術(shù);建筑工程設(shè)計;應(yīng)用

引言

計算機技術(shù)應(yīng)用于建筑工程設(shè)計中，既是應(yīng)時之舉，也是發(fā)展之要。隨著建筑工程復(fù)雜程度的加大，將計算機與建筑工程設(shè)計相結(jié)合，能夠推進新時代的建筑工程管理模式的智慧化發(fā)展，實現(xiàn)建筑工程建設(shè)效果的有效提升。因此，應(yīng)當(dāng)重視計算機技術(shù)在建筑工程設(shè)計中的運用。

1計算機技術(shù)在建筑工程設(shè)計應(yīng)用的意義

隨著計算機軟件的完善和成熟，計算機技術(shù)已經(jīng)取代了很多傳統(tǒng)設(shè)計的環(huán)節(jié)，許多軟件例如：CAD、PhOtOshOp、3dsMax、SketchUp等，都與建筑設(shè)計息息相關(guān)。計算機技術(shù)的相關(guān)操作能在建筑工程設(shè)計方面獲取更多資源和信息，使設(shè)計工作中更加便捷高效。所以，計算機技術(shù)是建筑工程設(shè)計必不可少的組成部分，二者相輔相成，使建筑工程設(shè)計更加現(xiàn)代化、數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化。

2計算機技術(shù)在建筑工程設(shè)計中的應(yīng)用問題分析

基于計算機技術(shù)強大的性能優(yōu)勢，它在各個行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用都是較為廣泛的，就建筑領(lǐng)域而言，它對于建筑設(shè)計的合理性規(guī)劃有著重要的作用，在計算機技術(shù)的應(yīng)用下，建筑設(shè)計師不再局限于單一的設(shè)計方式，對建筑的設(shè)計更加靈活多變，有了更多選擇的可能。當(dāng)然，我們在享受計算機技術(shù)帶來便利的同時也要認(rèn)識到一些問題的存在，計算機它始終是一種機械設(shè)備，更側(cè)重于輔助方向，缺乏人工的專業(yè)性，在整體建筑設(shè)計中，如果只依靠計算機進行設(shè)計規(guī)劃，是不可能的，建筑設(shè)計需要考慮的因素比較多，文化因素和其他主觀性因素都需要建筑設(shè)計師自己考慮，并且只有在滿足現(xiàn)實需求的基礎(chǔ)上進行設(shè)計才能最大程度上發(fā)揮其作用優(yōu)勢。

3計算機技術(shù)在建筑工程設(shè)計中的應(yīng)用

3.1建筑能源消耗模擬性軟件的應(yīng)用

基于建筑工程的施工特性，所消耗的能源是一個比較大的數(shù)值，所以建筑方面的節(jié)能需求要精準(zhǔn)，而建筑能源消耗模擬性軟件可以對建筑能源消耗率進行一個分析評測，從而對建筑能源進行更好的管控。國外很多機構(gòu)都基于節(jié)能需求研發(fā)了不少有關(guān)建筑能源消耗模擬性的軟件，這些軟件最大的作用在于可以對建筑前期的各項需求進行分析，讓設(shè)計人員有一個全面的了解，從而更好的制定設(shè)計方案，保證建筑工程設(shè)計的科學(xué)性和節(jié)能性，目前我們所熟知的軟件種類較為多樣化，但其中最具代表性的莫過于美國能源部和美國勞倫斯伯克利國家實驗室研發(fā)的DOE-2。

3.2數(shù)學(xué)物理模型的設(shè)計

計算機技術(shù)的延伸性比較強，通過對相關(guān)性能指標(biāo)的優(yōu)化提升，使得計算機的整體運行能力得到了巨大的改善，運行速度在原有的基礎(chǔ)上有一個較大的提升。在計算機的應(yīng)用下，設(shè)計人員可以建筑整體進行動態(tài)化模擬，將建筑結(jié)構(gòu)以立體的方式呈現(xiàn)出來，在這個過程中，將所涉及到了理論和各項分析法進行一個有效融合，進一步優(yōu)化完善物理模型，確保建筑模擬效果更貼近生活實際需求，這樣在后期施工也能更加井然有序。通過對建筑的動態(tài)模擬，是建筑工程設(shè)計更加全面化，模型的構(gòu)建涉及的內(nèi)容比較多，其中模型算法包括反應(yīng)系數(shù)法和熱流平衡法。

3.3軟件編程語言的使用

建筑工程設(shè)計包含多個方面的內(nèi)容，對計算機的利用在于模型構(gòu)建、系數(shù)參考方面，計算機在建筑工程設(shè)計中的應(yīng)用很多都是需要依托于編程語言執(zhí)行的，不同的編程語言其適用范圍不同，比如FOrtran編程語言只能單方面適用DOS操作系統(tǒng)中，這就存在很大的局限性，其系統(tǒng)運行難度高，設(shè)計人員要想使用，必須經(jīng)過多個指令確認(rèn)，較為復(fù)雜。隨著近幾年計算機技術(shù)的優(yōu)化提升，高性能用戶界面類軟件不斷被研發(fā)應(yīng)用，依托于DOS操作系統(tǒng)的軟件逐漸轉(zhuǎn)向到了WindOws系統(tǒng)上了，這樣可以幫助建筑設(shè)計師更好地使用設(shè)計類軟件，在軟件的調(diào)控下，有效保證其建筑設(shè)計質(zhì)量。

3.4虛擬仿真技術(shù)在建筑工程方案設(shè)計應(yīng)用

傳統(tǒng)建筑工程施工的合理性只要依靠相關(guān)設(shè)計人員以往的工作經(jīng)驗來判斷，但是通過經(jīng)驗制定的施工方案并不能真正地保證建筑工程施工的安全有效性，在一定的程度上會造成施工周期過長、施工質(zhì)量出現(xiàn)問題、方案具有局限性。而通過虛擬仿真技術(shù)建立起的仿真模型則可以在極大的程度上避免由于人為因素而造成的失誤，科學(xué)驗證施工方案的合理性，及時發(fā)現(xiàn)在方案中隱藏的漏洞，與此同時虛擬仿真技術(shù)還可以通過大數(shù)據(jù)掌握建筑物周圍的環(huán)境特征，利用計算機技術(shù)對工程的具體環(huán)境進行實時交互，及時對建筑工程設(shè)計人員給出設(shè)計建議，例如通過對不同方案的建筑結(jié)構(gòu)能耗數(shù)據(jù)分析計算，得出節(jié)能效率比例，使得設(shè)計人員在對方案修改和選擇時能夠有科學(xué)的依據(jù)。

3.5三維動畫技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的建筑施工過程中，對施工進度的判斷通常是通過相關(guān)工作人員的經(jīng)驗進行判斷，而虛擬仿真技術(shù)則能夠為建筑過程的施工提供可視化手段，通過三維動畫技術(shù)將施工過程中的全部細(xì)節(jié)以高仿真動畫的形式展現(xiàn)出來，相關(guān)的施工工作人員則能夠通過高仿真動畫了解和掌握其中的每個細(xì)節(jié)，由此知道在施工過程中需要注意的事項有哪些，在極大的程度上避免了建筑工程方案的反復(fù)修改，縮短建筑工程實施周期。中央電視臺新址和上海的環(huán)球金融中心在施工的過程中都采用了計算機技術(shù)中的三維動畫技術(shù)。

4計算機技術(shù)應(yīng)用在建筑工程設(shè)計中的注意事項

4.1降低模型數(shù)量，提高渲染速度

渲染主要側(cè)重于建筑制畫，建筑工程的結(jié)構(gòu)特點比較明顯，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，整體結(jié)構(gòu)點比較多，渲染難度大，渲染周期比較長，建筑師在設(shè)計過程中都會通過各種方式提高其建筑渲染速度。可以適當(dāng)減少模型數(shù)量和物體面數(shù)，因為很多模型結(jié)構(gòu)大多相同，適當(dāng)減少沒有大的影響，這樣也可以提高其渲染速度。在建筑制畫中需要考慮的因素比較多，對建筑動畫內(nèi)容進行合理的規(guī)劃，根據(jù)建筑場景進行調(diào)整，注重突出建筑模型的重點，優(yōu)化模型整體感，對于不必要的側(cè)面可以省去。

4.2重視計算機建筑畫后期處理工作的落實

通過計算機處理的建筑畫效果圖質(zhì)量對整個建筑畫都有著較大的影響，高效的處理方式可以使畫面更加形象感和層次感，更有利于建筑的表達。但在實際處理過程中，我們可以發(fā)現(xiàn)很多設(shè)計師過于注重表面形式，忽略了建筑主題的表達，讓人看得云里霧里，還有的設(shè)計師在后期貼圖時沒有對模型進行優(yōu)化調(diào)整，場景搭配不協(xié)調(diào)，整體畫面沖突感較強，沒有達到預(yù)期的處理效果。隨著計算機的更迭發(fā)展，出現(xiàn)了很多繪圖軟件，這些繪圖軟件針對性不同，但它們對于建筑制畫及后期處理有著重要的作用，作為建筑設(shè)計師，要不斷掌握新的軟件知識，進一步提升自己的能力水平。

結(jié)束語

隨著計算機技術(shù)的優(yōu)化提升，它在建筑工程設(shè)計中的應(yīng)用將會越來越廣泛，其中計算機建筑畫就是一個典型代表，利用計算機制圖，可以從多個角度展示建筑物，分析其建筑能源消耗，減少不必要的人力、物力、材料消耗，從而有效提高整體施工效率。

參考文獻

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