數(shù)字時代下建筑設計方法的變革

張丹

摘 要：隨著數(shù)字化時代的到來下建筑設計的方法出現(xiàn)了較大的改變，特別是計算機和設計軟件的日新月異導致建筑設計出現(xiàn)了較大的沖擊和完善，如何運用好數(shù)字技術，實現(xiàn)建筑設計的新發(fā)展已經(jīng)成為建筑設計工作的關鍵。文章根據(jù)數(shù)字時代建筑設計的實際，對于計算機的建筑設計進行了研討，提供了數(shù)字化設計、呈現(xiàn)、建造等各項工作的要點，希望能夠形成新時期建筑設計工作的新方向，在加速建筑設計方法變革的同時，實現(xiàn)建筑設計的數(shù)字化。

關鍵詞：建筑設計；數(shù)字時代；計算機；數(shù)字化設計；數(shù)字化呈現(xiàn)；數(shù)字化建造

進入新時期，建筑行業(yè)進入了數(shù)字時代，在數(shù)字時代中人們的行業(yè)理念出現(xiàn)了較大的改變，特別是人們的思想和觀念的轉變加速了建筑行業(yè)的發(fā)展。當前應該將計算機系統(tǒng)地引入到建筑設計工作中，通過數(shù)字化設計、數(shù)字化呈現(xiàn)等措施實現(xiàn)數(shù)字化建筑設計的目標，進而全面地提高建筑設計方法的數(shù)字化水平，為變革建筑設計方法打好基礎。

1 計算機對建筑設計方法的引領作用

在數(shù)字時代建筑設計方法告別了傳統(tǒng)的圖紙、墨水、板尺和鉛筆，取而代之的是計算機和各種周邊設備，掃描、數(shù)字加工、圖像處理、模型系統(tǒng)構成了當前計算機應用的廣泛基礎，并起到了對建筑設計方法的創(chuàng)新作用。在本世紀初以計算機輔助技術、計算機繪圖技術和人工智能技術以及智能專家系統(tǒng)的出現(xiàn)，讓計算機在建筑設計工作中有了廣泛地運用。通過計算機系統(tǒng)傳統(tǒng)各學科的要素可以有效整合與計算機平臺之中，進而實現(xiàn)建筑設計的直觀性和自動化，特別是虛擬技術和CAD技術的不斷成熟，最終出現(xiàn)了以計算機為代表的建筑設計新方法。

2 數(shù)字化的建筑設計方法

數(shù)字化設計不但對于建筑設計方法的有效提高有所幫助，更會對建筑行業(yè)的提升有著不可替代的作用，數(shù)字化設計會形成建筑設計的標準化流程，不但可以發(fā)揮計算機和數(shù)字化的優(yōu)勢，更會對建筑設計的傳承操作和技術起到淘汰的作用。在數(shù)字化設計工作中，建筑設計工作可以在計算機屏幕上直接進行，通過對建筑設計模型的重構、分解、壓縮和拉伸，使數(shù)字化建筑設計具有更多的變形，有利于豐富建筑設計的方案，這會為提升建筑設計的實用性和多樣性有直接的意義。

3 建筑設計的數(shù)字化呈現(xiàn)

在傳統(tǒng)的建筑設計工作中，建筑設計的相關理念和關鍵難于在設計過程中得到重點體現(xiàn)和強調(diào)，這會降低建筑設計的有效性。在當前的建筑設計工作中，通過數(shù)字化呈現(xiàn)，以計算機為媒體形成建筑設計的建模，這樣不但可以提高建筑設計的效果圖、平面圖和立面圖，更會以三維空間的方式對建筑設的要點加以強調(diào)，這是傳統(tǒng)建筑設計方法所不具備的功能。根據(jù)國外的建筑設計經(jīng)驗，數(shù)字化呈現(xiàn)將會是建筑設計工作的必然趨向，新時期，應該挖據(jù)數(shù)字化呈現(xiàn)的潛力，通過虛擬計算機平臺創(chuàng)造出各種建筑效果圖，在提高建筑設計直觀性和有效性的基礎上，達到對建筑設計方法創(chuàng)新和應用的有效支持。

4 建筑設計的數(shù)字化制造

數(shù)字化制造是數(shù)字時代的主要特征，在建筑設計過程中如果出現(xiàn)特殊的部件和部位，可以通過數(shù)字化技術加以制造，特別在建筑功能部位和形體變化較大的建筑結構的建造過程中，更應該突出數(shù)字加工和制造的優(yōu)勢，在提高建筑材料和結構精度的同時，實現(xiàn)建筑設計的目標。當前以計算機為平臺的激光切割技術已經(jīng)出具規(guī)模，可以通過計算機編程來實踐對建筑材料和構建的加重。當前數(shù)字化指導的難題在于現(xiàn)場的施工階段，由于環(huán)境的復雜難于控制制造加工中的精度和準確性，處理此類問題的主要技術就是加強對材料和構件的立體測量，將構建的平面結構、空間結構、水平等高線、空間網(wǎng)格等重要參數(shù)進行精確確定，在控制加工和測量偏差的基礎上，實現(xiàn)數(shù)字化制造精度的提升。

5 建筑設計的數(shù)字化創(chuàng)造

當前建筑設計方法的創(chuàng)新在于數(shù)字化的創(chuàng)造，在進行數(shù)字化創(chuàng)造的過程中可以用自由建筑形態(tài)來設釋許多從自然界現(xiàn)象，進而在計算機空間中通過曲線、曲面的操作，空間體且可以完全自垂直水平系統(tǒng)的限制之中解放，以展現(xiàn)盆筑數(shù)宇化后流動與自由的特質。然而景物與可想像的空間雖然無限自由，但是設計一旦落實到內(nèi)部空間、使用功能等具體的建筑內(nèi)容時，就遇到了建造的困難，往往受限于設計表現(xiàn)方法、建筑材料、結構及施工技術。僅能以有限的幾何線條來回應無限的自然界中的自由形體。空間的解放必須通過高精準度的掌扭，才有機會創(chuàng)造商度自由的空間形式，才能有所突破并造成全新的感官經(jīng)驗。自由曲面造型的建筑與一般建筑比較.可能是10倍的造價，當一旦被大量使用后，其造價便可能跟一般的建筑相差不多。在數(shù)字時代必須重新思考我們過去已經(jīng)習慣的設計方法。面對新的時代、新的工具、新的思考方式.一位建筑師必須要具有寬闊的視野去接受并思考如何給建筑設計注入更大的活力，通過將計算機的內(nèi)在處理過程客觀化和物質化，去積極地使用數(shù)字科技，利用計算機應用程式執(zhí)行與思考建筑設計的發(fā)展，而不再只是把計算機當成取代徒手的繪圖工具。“我們正在發(fā)展的.是用于生成形式的法則而非形式本身。我們正在描述的是過程而不是組成部分。”在這個過程中，建筑師更是“催化劑”而非設計者，同時，建筑是“人造生命的一種形式，像自然界一樣，它也受制于形態(tài)發(fā)生、設計圖式的排列、復制和選擇等方面的原理。”計算機的人工智能必須由人的直覺引導.可以肯定的是，當下一代人走向未來時，無論所用的是什么樣的表現(xiàn)手段，創(chuàng)造性都將是最重要的。

6 結語

綜上所述，建筑行業(yè)要利用好數(shù)字時代的發(fā)展機遇，在理念、行為上進行進一步地升級和改變，要積極開展警計算機系統(tǒng)和數(shù)字化技術的建筑設計應用工作，以數(shù)字化的呈現(xiàn)、制造、創(chuàng)造來彰顯數(shù)字化對建筑設計方式的創(chuàng)新，達到為建筑設計方法的變革提供基礎的作用，在完成建筑設計數(shù)字化發(fā)展的同時，加速建筑設計工作的提升。

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