淺析數字手段技術在建筑設計中的應用

賈秀娟

摘要：文章在綜合建筑方案設計和對建筑進行評價這兩個方面的基礎上來系統的詮釋和介紹數字技術在建筑設計中的具體應用，與此同時采用新的研究手段來提出非線性設計法則與參數設計法則以及生成設計等多種先進的設計方法在建筑設計中的具體使用，這不僅大大的促進了建筑設計的優化，也推廣了數字技術在建筑工程設計中的推廣和發展。

關鍵詞：建筑設計；數字手段技術；具體設計；建筑方案

前言

對于傳統的計算機輔助設計觀點而言，其大部分都在計算機繪圖和模擬分析的范圍內。通過采用計算機軟件，能夠提高相關人員設計表達、制作二維或者三維建筑模型的能力。除此之外，計算機輔助設計還能夠詮釋非線性設計和參數化設計領域，這些設計不僅在國際的建筑行業內獲得了較為廣泛的關注，還被應用到國內，受到業內人士的推崇和贊揚。本文通過具體事例，來詳細的闡釋和描述如何采用數字技術來解決建筑設計中出現的困難和問題，從而不斷的優化建筑設計和方案。

1建筑方案的具體設計

1.1非線性建筑設計方案

所謂的非線性建筑設計使之線性建筑的一種持續的流動狀的形體，這不僅詳細的分析和聯系了建筑的性能和周邊的環境因素，還對各種影響建筑因素的研究進行了提煉與整合，從而把各種抽象形象發展成為具體形象。對于影響建筑設計的因素而言，其不僅是綜合的還是復雜的，通過對產生建筑形體理論進行進一步研究不僅滿足了建筑設計的條件與要求，還能夠與周邊的環境保持和諧和發展。采用理性的方法來對復雜的建筑設計問題進行綜合和求解，能有有效的避免建筑設計的復雜性，簡單明了的解釋清楚各種復雜矛盾之間的聯系。

這在實質上面也是一種全新的圖解思考——數字圖解，采用計算機來替代人腦，進而對現行的條件采取資源分析和組合的方式來組成建筑形體，在通過一系列的修正和反饋之后最終確立起建筑形體，從而產生許多造型豐富具有情感的建筑物。其生成的方法與傳統的設計方法相比，有著截然不同的區別和差異：建筑師來構思草圖，繼而描繪圖紙從而建成建筑物是傳統設計方法的重要表現和應用方式，而數字化技術是新的建筑方式。

1.2建筑方案的參數化設計

對于西方先進資本主義國家而言，其已經采用與建筑和其使用功能相關的具體參數進行建筑設計，不斷的模擬各種參數的數字化并且加以分析，從而成功的設計出多種實驗性的建筑，在實際的操作過程中，許多實驗性的建筑已經投入建設并且加以使用。雖然就目前而言，能夠成功建成的數字建筑還屈指可數，可是采用理性的思考來進一步拓展開設計師的設計思路，從而進行不斷的探索和研究。

眾所周知，對建筑物進行設計的過程也就是解決矛盾的過程，而參數化設計是對建筑設計思考的具體模擬。設計師將各種能夠影響到建筑設計的因素作為參變量，對其進行合理有效的集成，并且采用計算機技術來尋找到聯系各個參變量的具體規則，從而構建參數模型。或者采用計算機技術來不斷的生成建筑體量、空間與結構，進而通過對參數的改變來獲得多解性和動態性的設計方案。

2建筑方案的生成設計

所謂的生成法，是指一種研究和應用非常寬廣的設計研究方法，它通過對計算機強大計算能力的應用與現象數理原理的有效結合來解決自然演化、社會組織以及自律形態中的多種問題。對于生成法而言，其能有效的優化組合元素并且便捷的處理多種問題。針對復雜多變的設計中產生的問題，設計師可以使用誘導型的方法來通過有有限的經驗、靈感和相關專業知識來獲取無限的可行方法中的極少的一部分。

生成設計法能夠在設計師設計的過程中產生比較重大的作用，與此同時，計算機可以根據給定的評價體系來高效的計算出相似的最佳方案，而設計師則可以從這些最佳方案中得出滿足人類審美觀和居住使用的最終方案。一般生成式的計算機在對建筑設計進行模擬時，通常選擇客觀的物理量當做評價的參照標準，例如日照的高度、風力、流線的長度以及對顏色的敏感度等方面，之后再將這些問題通過計算機語言進行進一步的詮釋和描述，從而生成最后方案。

3結束語

21世紀是經濟不斷進步和社會不斷發展的時期，因此數字手段與虛擬現實技術對于現代化建筑物設計而言有著比較重大的意義和作用，其不僅大大的推動了設計方法的進步和創新，而且能夠更大范圍和強度的展現建筑的藝術性。著名的建筑評論家在上世紀末預言非線性建筑在復雜的科學指引下，一定能夠成為下個千年中一場極其重要的建筑運動。

在現實生活中，無論是非線性建筑設計還是生成法設計，其均是通過計算機語言作為最終的解答途徑來詳細的描繪實際中存在的問題或者相關評價法則與標準，之后再采用不同的算法來對這些語言進行組織和運算，從而得到我們所要求圖形變化和組合。之后再通過建筑師對這些方案進行系統的篩選，來取得最終的方案。這就要求建筑師不僅要根據具體的建筑問題進行具體的分析，還要詳細的探索和研究程序代碼的編寫。與此同時，無論是計算機仿真技術抑或其他正在研發中的新軟件，這些都是數字化建筑設計手段的具體應用，一方面能夠減少建筑師的腦力勞動，在另一方面也新的設計方法的開辟提供了必要的服務，從而加大了數字化技術應在建筑設計中實際應用和推廣，為優化和合理配置建筑設計，構建社會主義和諧社會作出了重要的貢獻！