大數據背景下建筑設計的改變

劉鵬躍，文麗麗

（哈爾濱工業大學建筑設計研究院）

1 引言

大數據技術的應用給建筑事業的發展注入了新的活力，在過去的一段時間里，大數據在建筑領域中的利用率較低，其原因在于大數據的普及與建筑行業的發展之間缺乏有效的聯結。以往的建筑行業發展通常依賴社會實踐經驗，而大數據則依賴互聯網數據，二者存在明顯的差異。然而，科技的不斷發展讓大數據技術的實踐效果得到了提升，也為大數據在建筑設計領域中的應用提供了條件。因此，研究大數據背景下建筑設計的變化，是促進建筑設計行業發展的重要舉措。

2 建筑設計的特點與條件

2.1 建筑設計的特點

任何建筑都凝聚了人類的智慧和心血，建筑物以建筑設計為主要支撐，必須保證建筑設計的科學性和可靠性。只有這樣，建筑物才能呈現出其所應呈現的面貌。一般情況，建筑設計多是通過設計形式、功能和創造性等體現出不同建筑物之間的區別。因此，在建筑物設計的過程中，相關設計工作人員必須要先滿足業主所提出的具體使用要求，然后根據其欣賞要求，對建筑物進行美感設計，如外觀設計、內部布局等。

2.2 建筑設計的條件

在建筑物設計的過程中，相關設計人員必須要具備創造思維、創作靈感和創作動機，只有這樣才能為建筑設計奠定良好的設計基礎。所謂創造性思維，即創造主體的集合，通過建筑設計可以對其進行更好的發揮和運用。因此，建筑設計要以設計條件為基礎，然后對其進行想象和發揮，最終完成建筑設計。在此過程中，必須要注意：切勿憑空想象，忽略理論基礎，一定要在體現設計多樣化的同時，表現出設計者的設計想法。創作動機和創作靈感多來自設計者自身，通過自身的想象和專業知識所學，將抽象內容變成具象物體，從而形成設計主題。由此可見，三者相輔相成，對建筑物的設計都具有積極意義[1]。

3 大數據背景下建筑設計所面臨的機遇及挑戰

時代的進步與發展讓科學技術逐漸向專業化和綜合化的方向發展，使定量化程度逐漸成為衡量學科發展程度的重要標志，其中也包括建筑設計。在大數據背景下，建筑設計正面臨著嚴峻的信息化、科技化及可持續發展的挑戰。在進行建筑設計時，過去依賴建筑設計師個人經驗和直覺的設計已逐步被淘汰，傳統的建筑設計手段已經不能適應現代建筑的需求。在此背景下，可以將學科優秀成果向建筑設計的方向進行引入，為建筑設計提供全新的“方法論”，以構建全新的建筑設計理論及方法體系[2]。

隨著新興學科的不斷發展，在建筑設計領域也出現了全新的方法。首先，設計條件包含了人文特征、地理信息及建造技術和實體功能空間等多個領域，既包含了定量的工程技術數據，也包含了對使用者心理感受和評價信息的定性分析。在進行建筑設計時，不僅要關注柵格數據，也需要關注矢量數據，因此人們無法在缺乏輔助工具的情況下明確建筑設計數據的實際價值。為此，需要積極關注建筑設計的數據運用，結合現有住宅建筑設計中的缺陷，將建筑設計當作一個復雜的系統，以構建系統完善的建筑設計體系[3]。

4 大數據在建筑設計中的運用

目前，建筑行業中大數據應用的范圍較多，主要體現在建筑物理方面，例如：建筑節能、建筑材料選擇和土建分析等。隨著城市的不斷發展和城市化進程的加快，高層住宅和超大尺度復合型綜合設施建設越來越多。如何更好地適應當地的氣候條件，高效的利用資源，讓新技術更好地融入當地的文化中，是建筑設計人員需要重點思考的問題。以下是大數據在建筑設計中三個方面的運用情況。

4.1 氣候

地球上不同緯度地區其降水量、溫度、濕度、輻射和光照等都是不同的，這些氣候條件因素在建筑設計中都可能影響建筑設計的方案和細部。由于我國南部地區的氣候主要以多雨濕熱為主，采用底層架空的干闌式建筑設計方法，能有效防止潮濕、加強通風和隔絕地面的濕氣。例如：愛斯基摩人建設的冰屋，就很好的結合了當地的氣候特點，因地制宜的利用拱形結構解決了室內聚熱問題，可以很好的防御暴風雪的侵蝕。因此，氣候條件不同其建筑類型的選擇也是不同的。可以利用數據流的計算和分析，從而科學直觀的得到建筑參與微觀氣候的條件，為建筑初期的設計提供客觀條件，這是大數據技術應用在建筑設計中的重要方式。同時，大數據對處理多項氣候類型間相互影響方面也具有重要的優勢[4]。建筑前期的設計、大環境的分析和調研，是大數據背景下建筑設計的重要信息來源。

4.2 建筑材料與構造

在建筑設計中材料的選擇通常是依據建筑規劃階段的大綱確定的，這個環節在建筑設計中容易被忽視，在建筑設計中主要考慮是否超出總投資，缺乏對實際利用價值的考量，這種方式也不利于建筑設計總造價的控制。利用大數據技術進行建筑材料的選擇可以快速實現有效材料的配比，在設計基礎工作中實現最優的建筑設計方案，為建筑后期的施工提供便利。

4.3 社會趨同

建筑設計學的發展與人文發展是同步進行的，隨著大數據時代的到來，很多建筑設計人員都開始利用大數據技術，在人類發展特征的研究中結合人文知識來創建完整的數據分析體系。這不僅可以優化建筑設計，還有助于建筑行業的長遠發展。在建筑設計中，個性化需求不斷提高，大數據可以分析當地人們的消費水平和收入情況，建立科學的建筑支出計劃。在文化選擇過程中，大數據技術也可以更好的滿足個性化需求。大數據技術在不斷的積累中會更加客觀的反映規律[5]。在公共建筑設計過程中，數據分析的主要方面是人們的消費傾向，通過大數據分析可以指明建筑設計的方向，這也是傳統建筑設計與大數據技術結合的重要運用，使建筑行業在大數據背景下取得更好的發展。隨著工業化時代的到來，大量創新的施工技術涌現，大數據技術可以讓每個設計團隊都可以在最短的時間內選擇最為科學的設計方案。

5 結語

綜上所述，建筑設計行業和科學技術的飛速發展在一定程度上促進了建筑設計和大數據技術的高效整合，不僅可以在解決城市化建設問題的基礎上開辟出全新的路徑，還可以推動我國多個領域的發展，對于我國城市化建設有著非常重要的現實意義。伴隨著我國城市化進程的加快，建筑設計大數據成為重要的融合性技術，具有十分突出的應用價值。在推動建筑行業發展的同時，使其可以與現代建筑市場相適應。