計算機技術在建筑工程設計中的應用研究

王明波

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

關鍵詞：計算機技術;建筑工程設計;應用

引言

計算機技術應用于建筑工程設計中，既是應時之舉，也是發展之要。隨著建筑工程復雜程度的加大，將計算機與建筑工程設計相結合，能夠推進新時代的建筑工程管理模式的智慧化發展，實現建筑工程建設效果的有效提升。因此，應當重視計算機技術在建筑工程設計中的運用。

1計算機技術在建筑工程設計應用的意義

隨著計算機軟件的完善和成熟，計算機技術已經取代了很多傳統設計的環節，許多軟件例如：CAD、PhOtOshOp、3dsMax、SketchUp等，都與建筑設計息息相關。計算機技術的相關操作能在建筑工程設計方面獲取更多資源和信息，使設計工作中更加便捷高效。所以，計算機技術是建筑工程設計必不可少的組成部分，二者相輔相成，使建筑工程設計更加現代化、數字化、標準化。

2計算機技術在建筑工程設計中的應用問題分析

基于計算機技術強大的性能優勢，它在各個行業領域的應用都是較為廣泛的，就建筑領域而言，它對于建筑設計的合理性規劃有著重要的作用，在計算機技術的應用下，建筑設計師不再局限于單一的設計方式，對建筑的設計更加靈活多變，有了更多選擇的可能。當然，我們在享受計算機技術帶來便利的同時也要認識到一些問題的存在，計算機它始終是一種機械設備，更側重于輔助方向，缺乏人工的專業性，在整體建筑設計中，如果只依靠計算機進行設計規劃，是不可能的，建筑設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計師自己考慮，并且只有在滿足現實需求的基礎上進行設計才能最大程度上發揮其作用優勢。

3計算機技術在建筑工程設計中的應用

3.1建筑能源消耗模擬性軟件的應用

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值，所以建筑方面的節能需求要精準，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。國外很多機構都基于節能需求研發了不少有關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，讓設計人員有一個全面的了解，從而更好的制定設計方案，保證建筑工程設計的科學性和節能性，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的DOE-2。

3.2數學物理模型的設計

計算機技術的延伸性比較強，通過對相關性能指標的優化提升，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上有一個較大的提升。在計算機的應用下，設計人員可以建筑整體進行動態化模擬，將建筑結構以立體的方式呈現出來，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。通過對建筑的動態模擬，是建筑工程設計更加全面化，模型的構建涉及的內容比較多，其中模型算法包括反應系數法和熱流平衡法。

3.3軟件編程語言的使用

建筑工程設計包含多個方面的內容，對計算機的利用在于模型構建、系數參考方面，計算機在建筑工程設計中的應用很多都是需要依托于編程語言執行的，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操作系統中，這就存在很大的局限性，其系統運行難度高，設計人員要想使用，必須經過多個指令確認，較為復雜。隨著近幾年計算機技術的優化提升，高性能用戶界面類軟件不斷被研發應用，依托于DOS操作系統的軟件逐漸轉向到了WindOws系統上了，這樣可以幫助建筑設計師更好地使用設計類軟件，在軟件的調控下，有效保證其建筑設計質量。

3.4虛擬仿真技術在建筑工程方案設計應用

傳統建筑工程施工的合理性只要依靠相關設計人員以往的工作經驗來判斷，但是通過經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、施工質量出現問題、方案具有局限性。而通過虛擬仿真技術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，科學驗證施工方案的合理性，及時發現在方案中隱藏的漏洞，與此同時虛擬仿真技術還可以通過大數據掌握建筑物周圍的環境特征，利用計算機技術對工程的具體環境進行實時交互，及時對建筑工程設計人員給出設計建議，例如通過對不同方案的建筑結構能耗數據分析計算，得出節能效率比例，使得設計人員在對方案修改和選擇時能夠有科學的依據。

3.5三維動畫技術在建筑工程中的應用

在傳統的建筑施工過程中，對施工進度的判斷通常是通過相關工作人員的經驗進行判斷，而虛擬仿真技術則能夠為建筑過程的施工提供可視化手段，通過三維動畫技術將施工過程中的全部細節以高仿真動畫的形式展現出來，相關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節，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修改，縮短建筑工程實施周期。中央電視臺新址和上海的環球金融中心在施工的過程中都采用了計算機技術中的三維動畫技術。

4計算機技術應用在建筑工程設計中的注意事項

4.1降低模型數量，提高渲染速度

渲染主要側重于建筑制畫，建筑工程的結構特點比較明顯，內部結構復雜，整體結構點比較多，渲染難度大，渲染周期比較長，建筑師在設計過程中都會通過各種方式提高其建筑渲染速度。可以適當減少模型數量和物體面數，因為很多模型結構大多相同，適當減少沒有大的影響，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，對建筑動畫內容進行合理的規劃，根據建筑場景進行調整，注重突出建筑模型的重點，優化模型整體感，對于不必要的側面可以省去。

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，我們可以發現很多設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，還有的設計師在后期貼圖時沒有對模型進行優化調整，場景搭配不協調，整體畫面沖突感較強，沒有達到預期的處理效果。隨著計算機的更迭發展，出現了很多繪圖軟件，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。

結束語

隨著計算機技術的優化提升，它在建筑工程設計中的應用將會越來越廣泛，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

[1]蘇孟杰.在工程與藝術之間—淺談建筑畫[J].邯鄲職業技術學院學報，2018（16）：35-36.

[2]王倩穎.淺析計算機輔助設計在景觀設計課程教學中的應用[J].美術教育研究，2017（8）：128.

[3]張輪輪.虛擬仿真技術在建筑施工中的應用研究[J].城市建設理論研究：電子版，2013（3）：44.

[4]楊庚.計算機仿真技術在建筑工程設計中的運用探討[J].建材發展導向，2018（14）：233-233.