計算機輔助技術在建筑施工中的具體應用

謝春杰(河北能源職業技術學院)

建筑設計本質上是一種表達方式，建筑設計師需要結合文化創意、經濟投入、客戶需求、現實困難等進行全盤考量，而建筑設計方案就是一系列建筑方法與過程的集合，具有高精度、系統性、協同化的特點。簡單地說，建筑設計方案是建筑施工的指南，實現傳統建筑設計方案的途徑主要是手繪圖紙。受限于文件格式，難以對其進行快速更改、優化，在計算機輔助技術出現之后，建筑產業內部迅速淘汰了傳統手繪圖紙方式，以計算機輔助設計取而代之，同時計算機輔助建筑設計也迅速發展成一門高校基礎課程。張艷主編的《計算機輔助建筑設計》(北京大學出版社，2021年5月第1版)一書從實用性角度出發，對計算機輔助設計與建筑設計進行了跨學科整合，該書內容組織上突出“以項目為導向、以任務為驅動、以資源系統構建為突破口”的主張，深入全面地分析了如何在建筑施工中有效應用計算機輔助技術。總覽全書，具備以下三方面特色：

一、操作基礎與項目融合，確保建筑施工中具體應用的可實現性

從現狀來看，計算機輔助設計與建筑設計的融合并不是一拍即合、一蹴而就的，事實上經歷了相當波折的過程。僅教育視角下，計算機輔助技術在較長一個時期內都是獨立學科，人才培養的重心被放在軟件設計的學習上，隨后相關知識、技能被遷移到特定的應用場景，如滲透到建筑設計領域、建筑施工領域、建筑工程管理領域等，這一過程不僅漫長且存在學科隔閡。隨著中國建筑產業對科學技術的關注不斷提高，建筑企業、建筑類高校開始探索計算機輔助建筑設計“理實一體化”的可行性，逐漸打破了計算機輔助設計與建筑設計之間的知識藩籬。

該書探索了建筑施工中計算機輔助應用的技術，嚴格遵循“理實一體化”原則，圍繞一種計算機輔助軟件，分別建立操作基礎模塊和項目模塊。其中，操作基礎模塊主要介紹該輔助設計軟件的功能、用法，而項目模塊則是基于操作基礎模塊下，提出一個具體的任務。如該書模塊一講解AutoCAD的操作基礎，模塊二則是利用AutoCAD完成一棟小別墅的設計任務。“操作基礎與項目融合”的本質是“理論與實踐的匹配”，這樣有助于計算機輔助技術在建筑施工中具體應用的可實現性。

二、增強教學資源共享度，打造“跨媒介立體化”教材組織模式

事實上，計算機輔助技術在生產生活領域的應用推廣存在一定的傳播局限，這是計算機輔助技術與傳播媒介、媒體之間的固有矛盾造成的。計算機輔助技術的容納媒介主要是數字化設備，傳播方式依賴信息技術媒體，而傳統知識信息的傳播主要通過書籍、教材，即紙媒端。紙質內容不僅限制了教學資源共享，也限制了教學資源表現張力，導致學習者不能直觀地體驗計算機輔助建筑設計的方法、過程，同時紙質內容所構建的學習情境脫離了計算機輔助建筑設計的操作情境。

為了增強計算機輔助設計教學資源的共享度，該書在紙媒端鋪陳內容的同時，打造出“跨媒介立體化”教材組織模式。一方面，讀者只需要掃描二維碼就能夠獲得與該書匹配的全套PPT課件；另一方面，依據書中涉及的3種計算機輔助設計軟件，提供了對應格式的源文件，全面覆蓋了門窗、樓梯、墻體等設計對象。客觀上，上機實訓機會少、時間短是學生計算機輔助建筑設計素養低下的主要成因，而利用該書提供的數字化素材，可以在有限的上機實訓時間內掌握知識要點。

三、以知識交叉為突破口，提升計算機輔助技術應用的利用效度

該書實用價值突出，不僅在于書中提供了主流計算機輔助技術(軟件)的理論知識與實踐技能，還體現在作者對不同計算機輔助技術知識的交叉和利用上。其中，在計算機輔助技術知識交叉處理上，該書列舉了國內幾種常用的軟件系統，分別是AutoCAD系統、T20天正建筑平臺和SketchUp軟件。立足建筑施工中的具體應用，不同主體(設計單位、施工方、監理人員等)無法事先約定做到共同采用同一款軟件，這就涉及軟件系統的跨界應用問題。該書以一具體案例的形式，分析了如何將AutoCAD圖紙應用在SketchUp軟件中，以及如何將T20天正建筑平臺的設計方案在SketchUp軟件上美化(貼圖、材質等)，這本質上是一種實踐經驗的總結，能夠賦予學習者融會貫通、舉一反三的啟示，而對于整個建筑施工項目而言，有效地提高了計算機輔助技術應用的效度。此外，該書在結構、欄目設計上也突出了明顯的教學特色，如“模塊小節”“訓練習題”等，可用于讀者自我檢測和不斷進步。