數字化技術對建筑設計的影響

【摘要】 隨著數字化技術的進步和日趨完善，計算機媒介對建筑設計方法以至建筑觀念的發展革新起到了至關重要的作用 。數字技術承載著當今建筑形態語言的演進，從單一的后設計階段繪圖工具發展到覆蓋設計全過程的關鍵媒介和研究手段，數字化技術極大地推動了建筑設計的發展。

【關鍵詞】 計算機媒介;數字技術;建筑設計

一、數字技術對建筑設計的影響

(一)數字技術對建筑形體語言塑造的影響

1.激發創意。在建筑設計中，設計師利用數字技術——計算機強大的運算系統，能夠依據函數算法生成大量復雜、又帶有一定隨機性的圖形，激發設計師的建筑創意。計算機的處理能力又能夠將這些復雜造型精確呈現，并繪制成施工圖紙。世界上許多建筑師正在尋求這種藝術和技術融合的全新創意，并在他們的建筑設計過程中挖掘出計算機輔建筑形態構思的潛能。

2.對建筑造型的設計影響。對項目的分析性內容常常能夠左右建筑形態的設計意圖。在計算機媒介介入前，復雜的形式表現和結構分析難以有效銜接。在非邏輯的靈感通向準確的形式的過程中，計算機媒介有效地處理相關數據，輔助設計師在數字環境中進行思考，直至完成造型設計。參數化建模技術的應用使得復雜形體的結構和建造分析變得簡單和高效，在這些參數分析運算的基礎上，設計構思深化為準確的建筑造型，那些看似不可思議的建筑構想也能成為現實。

3.數字模型的出現。建筑形態設計的復雜化趨向越來越使實體模型方式無法勝任創作理念的表現需求和制作時間要求。計算機硬件和計算機圖形學以及CAD 軟件系統的不斷發展，使建筑設計的數字化從二維進入了三維的境界。首先，三維數字模型便于建模和修改，節省了大量的制作以及調整模型的時間。其次，計算機媒介通過三維模型及更加逼真的真實狀態的模擬，令人身臨其境，預先感受到將要建成的空間效果。最后，三維數字模型便于保存和攜帶，有利于交流和協同設計。

(二)計算機媒介對建筑設計的技術控制與分析

1.建筑結構設計數字化。計算機媒介已能夠輔助完成工程結構技術參數的計算和圖紙繪制，使用有限元分析法處理這些數字化的設計數據，可以直接分析復雜建筑結構要素的受力狀態和構件屬性。

2.建筑技術指標控制數字化。通過應用模擬軟件溫度、濕度、通風、采光、隔音以及能源消耗等各種技術指標均能實現數字化的模擬和定量分析。以此為信息反饋與技術依據，建筑相關的空氣通風系統設計，設備運轉系統設計和聲光電等技術設計以及深化論證，均可確保相對精確的科學性。

3.建筑繪圖的新表現。在建筑師與客戶交流設計構思與意圖的過程中，圖紙的繪制與表現作為信息傳達的中介，傳統的建筑創作與表現手段局限于徒手繪制。這種二維的繪圖表達方式耗費了建筑師大量的時間與精力。在CAD 基礎上的繪圖，不僅可以精確高速地進行面積、光照等復雜計算，能夠表現逼真的三維效果。

(三)數字化技術帶來的設計實踐新視角與新手段

應用虛擬技術保護與再現歷史建筑，數字化技術因其數據處理能力和虛擬建模能力在歷史建筑遺產保護領域中發揮著特有的作用。目前，已有許多研究針對建立何種數據庫模式以適應既有的歷史建筑圖文資料的索引、存儲、查詢和更新，如在復制古建筑細節形式方面的應用。為保護故宮文化遺產，通過高性能的圖型工作站，先用計算機構建出故宮三維模型，再用數字相機采集故宮實物景觀，按圖索驥將它們“粘貼”在三維模型上進行合成，產生逼真的三維仿真場景，再現康乾盛世時期太和殿的雄姿。數字技術可以用虛擬方式真實再現出古建筑或古代城市的原貌和氛圍。

二、數字技術時代建筑設計發展的趨向

數字化技術影響到了人們的生存行為的變化，人的生存行為的變化又必然將引起建筑的變化。實體空間向虛擬空間的轉變以及人在虛擬空間的生存方式都將為建筑帶來新的發展契機，傳統的建筑己經有了向虛擬空間的轉化傾向。在米切爾的《比特之城》一書中提到:數字化信息溶解了傳統的建筑式樣。我們所熟悉的形態一個個消亡。重新組合的殘片隨即產生了新的變體。對于這些處于數字時代發展初期的人來說，在虛擬空間中進行“數字化生存”還在“摸著石頭過河”的階段，一來對數字虛擬空間缺乏在現實世界中那樣豐富的經驗;二來所生活的物理世界—“真實”的世界本身，也絕非盡善盡美。在虛擬空間里的生活方式，仿佛游樂場里的哈哈鏡，或大或小地映照出在真實空間里的生活，未來的生活將如何發展，仍然讓人充滿了期待。

參考文獻

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