數字化時代背景下的建筑設計

楊屹平

（上海經緯建筑規劃設計研究院股份有限公司安徽分公司，安徽合肥 230000）

0 引言

當前社會水平的不斷提升，人們對于建筑的設計要求也在不斷增加。但是，如果想要滿足人們的多樣化建筑設計需求，建筑設計人員就需要能夠從多個方面來進行分析，進而設計出符合人們需求的建筑。而建筑設計本身涉及材料、設備等等因素，所以很多建筑設計都不能夠達到理想的設計效果?，F代信息技術不斷發展，促使建筑行業也逐漸朝著信息化方向發展。當前建筑設計中已經普遍采用計算機技術，計算機技術也憑著自身可視化、模擬性等諸多有點開始廣泛地應用于建筑設計當中。建筑設計人員結合建筑工程信息運用計算機技術，發揮計算機技術的功能，推動建筑行業的穩定發展。

1 建筑整體設計概述

建筑本身就是一項重要的工程，其關系到人們的居住和工作，能夠滿足人們的生存需求。建筑是建筑物以及構筑物的總稱，借助于實際的物質技術手段，適當地利用科學的規律和風水理念等，創造出理想化的人工環境。建筑以及土木工程范疇中，建筑也被認定為興建建筑物和發展基建的重要過程，設計重點是構筑和規劃等，與審美意識存在著十分密切的聯系。建筑整體設計涉及多個方面，如建筑外觀設計、建筑設施設計等，設計師應該充分地考慮項目的地形和環境，依照人們的實際審美需求進行初步的規劃。建筑施工前，應該做好勘察和調查，將多種資料進行收集并整理，促使建筑施工質量達標。建筑整體設計涉及的內容十分豐富，包含方方面面的規劃，主要是以滿足人們的具體要求而落實的工作。

2 計算機技術的應用優勢

2.1 利用計算機技術可以實現設計圖紙的可修改功能

計算機技術下設計的建筑圖紙需要以建筑模型為基礎生成各項設計信息，通過這種方式設計出的圖紙能夠在后期出現變更時修改某一數據，系統中與之相關的其他數據會自動匹配和修正，高效地完成了其他參數的調整，無須設計人員再次進行復雜的計算和修正，所以可以將設計人員設計和修改圖紙的工作量大大降低，從而將工作負擔降低。除了能夠自動修改數據信息，在計算機技術下設計的建筑圖紙還能夠實現自動修改的功能，將設計人員的工作量減少，這對于節省設計人員工作量有著很大的幫助。利用計算機技術的修正功能和自動數據比對功能可以將設計數據和方案進一步優化，最終得到最優方案，保證順利地開展后期施工作業。

2.2 真實與虛擬共存

通過利用計算機技術，能夠很好地展示現實生活，也能夠展示虛擬空間，讓用戶在體驗的時候給予不一樣的感覺，形成三維交互效果，這樣就能夠讓用戶提前了解建筑設計內容，說出自己的感受，以此來為建筑設計打下良好基礎。此外，虛擬現實技術還能夠通過計算機的處理，以此來對建筑進行重現，并且利用技術來展示并不存在的建筑，讓用戶能夠有所了解，這樣建筑設計人員就能夠根據用戶的實際情況來對建筑設計內容進行調整，達到更好的建筑設計效果。

2.3 可以確保整體的建筑模型具有“可視化”特征

應用計算機技術可以體現出其“環?！币约啊肮澕s”理念，同時，加強綠色建筑物的自有功能。并在建造過程當中，有效減少不必要損失，提高整體的建筑效率。在使用計算機技術當中，其整體的精準構化，可以實現三維模型的立體性，以圖形給建筑者更直觀的建筑體驗。在設計當中，相關的施工人員可通過三維模型，體驗建筑要點，以便其對后續的實際方案進行調整。在后續的運用過程當中，通過建筑模型，可以保證各部門的施工有效結合，減少失誤，提升整體建筑質量。

3 數字化時代的建筑設計技術應用

3.1 優化管線的設計與對管網實現綜合的檢查

當前人們對生活品質的要求更高，同時也不斷提升建筑工功能性的要求，建筑行業也逐漸朝著功能多樣化的方向發展。通過分析當前建筑的功能性不難發現，建筑工程中綜合管線已經越來越多并且在建筑工程中發揮的作用越來越明顯。設計人員在具體開展建筑工程設計時需要綜合規劃管線，以安全和質量為基礎不斷優化建筑產品。通過總結可知，管線交叉碰撞是建筑綜合管線設計中的重難點，也是容易出現問題的內容。在設計建筑工程的綜合管線時利用計算機技術能夠時下碰撞檢查，通過三維模型確定綜合管道安裝中會出現的問題，明確設計圖紙的不足，將建筑內綜合管線分布狀況直觀地體現出來。同時在管線安裝中還可以充分發揮計算機技術的優勢，細致地標注出建筑工程綜合管線安裝中的不當之處，從而極大地降低了整個建筑工程的成本，有效地提高了設計和施工的效率，降低了設計方案出現錯誤的概率，全面提升設計方案的質量和經濟性。

3.2 虛擬現實技術

①應用硬件系統。虛擬現實技術所使用的硬件設備，其應用目的就是能夠將目標轉化為具體的輸出和輸入，以此來減少復雜性。通過構建交互系統，能夠有效地聯系相關信息數據，形成一個虛擬現實系統。但是，如果應用于建筑設計中，讓系統更好地表現出交互性特點，就需要保證所使用的設備要具備專業性。所以，相關人員就應該以此為基礎來提高設備的專業性，保證所使用的設備，如手套、頭盔等更加專業；②應用軟件系統。在實現建筑設計目標時，需要設計人員能夠構建一個滿足實際需求的建筑設計方案，也就是要讓建筑設計人員能夠保證所設計的內容與構建的建筑信息模型相符。在這其中不僅要展示出建筑物的外觀，還應該能夠對建筑環境、室內情況等等都有所體現，以此來為建筑設計人員提供一個正確的虛擬系統。其中所利用的幾何建模，就是為其提供虛擬場景的幾何構建。而形象建模，則是對建筑虛擬模型的材料、顏色等進行渲染；③室內設計。我國針對室內設計這一環節而言，一些企業就已經將虛擬現實技術應用其中。在這過程中，如果用戶對于設計內容不夠滿意，那么工作人員就可以通過虛擬現實技術來將室內設計內容展示給用戶。此外，還能夠在這其中為用戶提供具體家具，讓用戶自行搭配，在這其中用戶能夠有很好的沉浸感。在未來發展過程中，技術人員就應該積極引入先進科學技術，減少成本投入，讓虛擬現實技術能夠更好地應用于建筑設計中。

3.3 構建專門的數字化模型

在運用BIM技術對綠色建筑進行施工時，其可以有效實現“環境保護”與“節約資源”的初衷。通過軟件數字化的合作，有效實現整體應用。在以往的常規建設過程當中，建設相關的建筑物必須按照提前規劃的施工圖紙進行建造。但對于部分建筑工程而言，其自身構造非常復雜，在建筑過程當中難以通過圖紙進行施工，導致其施工難度加大，施工人員自身的安全性能降低，事故風險發生率增加。此外，也會嚴重降低整體的施工進度，導致工程出現“拖工期”的問題。而綠色建筑以節約資源為整體出發點，其建筑模型以及建筑模式照比之前的常規建筑更為復雜。因此，借助BIM技術，可以對其整體的數字模型進行“三維化構建”，使全程具備“可視性”“可模擬性”的特點。通過電腦，對相關的工程人員提供精準數據，有效減少誤差。提高整體的施工精準性，保證施工質量以及施工人員自身的安全。

3.4 建立圖庫系統

在制作建筑物之前建立各種圖庫系統，最好是收集建立各種要素的圖庫系統，這對于快速、美觀地完成圖像處理具有重要意義。不同的軟件需要不同的圖集類型，根據建筑物結構等相關因素，可以建立不同的圖庫體系。此外，細化分類可以提高圖形處理效率。CAD：CAD軟件可以獨立繪制各種樹木平面圖、立面圖、巖石圖、綠地路面造型或建筑結構的二維或三維圖形渲染，并保存為DWG格式。該文件可以自由插入任何CAD文件作為矢量圖塊，方便快捷。CAD也可以插入位圖，但由于自身的局限性，無法與矢量圖匹配。它與實際的矢量圖不匹配。除了圖塊材質，Atlas還有詳圖、材質空間、CAD模型等；3D：3D軟件圖集包括3D模型、3D燈光、3D材質、3D紋理映射等。更好的文件格式是mat。PS：PS軟件圖集包括各種后期圖集（文件格式為tga、jpg等）、PStiff過濾器和PS畫筆等。GIS：GIS軟件圖集包括子圖存儲、線性庫、設計庫和顏色庫等。

4 結語

總而言之，將計算機技術應用于建筑工程結構設計當中能夠實現設計方案質量的優化。分析當前我國建筑工程設計應用情況可知，計算機技術的提升空間和創新空間較大，相關設計人員需要以傳統設計經驗為基礎加強應用計算機技術，將計算機技術的應用優勢充分發揮出來，實現我國建筑設計水平的進一步提升。