讨论数字化技术在建筑设计中的应用

摘要：本文笔者根据多年的设计经验，对数字化技术相关概念、数字化技术对建筑的影响进行了分析，最后，对数字化技术在建筑设计中的应用作出简要阐述。

关键词：数字化技术；建筑设计；应用；

中图分类号：TU2文献标识码： A

数字化技术影响到了人们的生存行为的变化，人的生存行为的变化又必然将引起建筑的变化。实体空间向虚拟空间的转变以及人在虚拟空间的生存方式都将为建筑带来新的发展契机，传统的建筑己经有了向虚拟空间的转化倾向。在米切尔的《比特之城》一书中提到：数字化信息溶解了传统的建筑式样。我们所熟悉的形态一个个消亡。重新组合的残片随即产生了新的变体。对于这些处于数字时展初期的人来说，在虚拟空间中进“数字化生存”还在“摸着石头过河”的阶段，一来对数字虚拟空间缺乏在现实世界中那样丰富的经验；二来所生活的物理世界“真实”的世界本身，也绝非尽善尽美。在虚拟空间里的生活方式，仿佛游乐场里的哈哈镜，或大或小地映照出在真实空间里的生活，从建筑设计最初时期的思想构思，到设计方案实施时，项目的优化，以及在施工过程中的项目管理，其作用功不可没，且潜力巨大。

一、数字化技术相关概念

1.参数化设计

参数化设计指的是：通过相关设计软件（数字化软件），为限制条件（设计中存在的）与设计形式之间建立一种关联（参数：如造价、气候或是密度等），把这种关联通过编码，形成为一种电脑模型。其中，在编码过程中，Mapping和Diagram能够通过数字化技术把非形式信息转化为可读的形式数据信息。

2.虚拟现实技术

虚拟现实技术指的是：一种以计算机技术等相关技术为圆心的虚拟环境（再现真实世界，如虚拟创建的建筑物），它能通过一体化的方式，使用户借助跟踪器等设备，与虚拟环境进行交互，并产生某种如临其境的感觉。其特征包括三方面：1）沉浸性；2）交互性；3）想象性。该技术在建筑领域应用较广，如：三维模型，渲染，多媒体，动画等，都有大量应用。

3.智能技术

建筑设计中的智能技术全面综合系统结构与运营服务，通过最优结合的方式，获得最高效率的同时，保证建筑的舒适性。它像是建筑的大脑神经，将数字化技术带入建筑之中，并在传统的对消防、保安以及照明等参数高要求的基础上，满足人类的不同需求。建设设计中，采用数字化模拟技术，能够为用户提供更多的选择。

二、数字化技术对建筑的影响

数字化的概念极为广泛，它涵盖了多方面的内容。智能建筑以数字化为基础，主要包括三方面：1）BAS（建筑设备自动化）；2）OAS（办公自动化）；3）CAS（通讯自动化）。在最直接的建筑设计应用上，它能够以bit为单位，代替物质作为建筑的基础与原型。它通过网络载体，使信息交换作为人类提高工作效率的保障，大量减少了设计对物质方面的消耗。

在文化方面，数字化技术正影响着全球整个建筑业。它走入人类的居家生活，影响着智能建筑的每一个角落。小到家庭住宅，大到楼宇林立，均能够隶属其影响范畴之内。目前，它的智能化正由办公大厦向医院以及各类学校建筑扩展之中。网络时代，人类追求信息化生活，使得人们在建筑空间以及建筑形体上，提出了更多、更新、更高的要求。而数字化技术，能够使公共建筑舒适、智能，更能为普通家庭带来更人性化感受。在我国建筑业，数字化应用广泛。很多建筑设计单位在设计完成之后，都会将数字化效果图呈献客户，让客户直观掌握，而这样的结果往往更令人信服。因此，这就要求建筑师在了解计算机和多媒体技术的基础上，对数字化技术的应用方法有更多的掌握。

三、数字化技术在建筑设计中的应用

虽然数字化技术是一项新的科学技术，却已经深刻影晌到了整个建筑业。它的影响如今已经体现到越来越多层面，而不仅是局限于该技术本身。如：在建筑设计的观念以及手法的转变上，采用CAD（计算机辅助设计），在设计过程中方便地进行图像处理、操作数值以及文字等，从而提高建筑设计的质量，增强建筑企业的综合竞争力。数字化技术的主要应用包括以下几个方面：

1.可行性分析

把计算机技术应用于数字化建筑设计中，对工程项目进行可行性分析并合理预测。在决策前把规划的任务数字化，即：送给PC，转化为数字信息后，进行分析、加工与处理。通过PC提供的方案，进一步研究与优化，进行可行性修改与任务定性，能够节约大量投资。

2.概念设计与方案优化

概念设计是建筑设计的一项关键阶段，建筑师可以依靠自己想象力与工作经历，借助简单草图构思方案并设计造型。在这个阶段，引入数字化技术，建筑师采用智能工具，通过PC、网络及软件等，对建筑的三维体型进行构思，考虑建筑的空间、色彩和质感，并仿真内、外部真实环境，综合考虑设计方案。其中，就如何修改设计方案而言，起主导作用的是设计师，起辅助作用的是计算机。

3.制图与文档

在建筑设计中，采用数字化技术，通过计算机完成制图，建筑师可以利用制图软件生成各类图形，并且能够编辑、修改所设计的建筑图纸。在施工阶段该技术能够大量减轻设计人员现场绘图的工作量。并且，设计中可以通过统一的方案进行数据信息管理，以文档的形式保存设计制图信息，便于查/纠错。

4.建筑节能

综合考虑建筑节能的设计，把节能并行分解成四步：1）建筑地选择；2）体型特征考虑；3）窗墙比；4）构件类型系数。

5.数据库与网络支持

数据库与网络技术在建筑设计的“虚拟技术”和“智能技术”上，作用极为重要。在虚拟系统中，通过网络，数据库将位于不同位置的用户关联、交互，协同工作。数据库关联信息的储存、操作，对设计人员而言，能够提供完备的背景研究，从而缩短设计准备阶段工作时间。通过建立局域网，设计团体高效合作，实时交流，大大提高团体的协作能力。另外，数字化技术融合了设计/使用者的角色，使公众能够真正意义上参与设计，将人文关怀与民主赋予更多意义。

四、数字化设计反思

1.数字化与“形式主义”

数字化技术给建筑设计带来更多的自由，使“复杂”的建筑设计“简单化”。但在一定程度上，却又使设计陷入一种误区，人们过分关注数字化工具本身，许多造型夸张的建筑，实际上建构不合理、适用性差，却自称“数字化建筑”。

2.软件化与“复制主义”

数字化的软件的应用，导致建筑意义缺失，地域文化艺术被覆盖，建筑设计过程软件化。数字化带来的高复制化让我们认识到，新技术不只带来形式拓展，更应该注重的是对建筑结构等多元支持。人类的居住环境依赖于实际生活，而不是纸上谈兵，建筑真正意义来自人类的真实体验，而不是形式。

3.节能软件应用失误

对建筑进行节能设计是每个设计者必须要考虑的事项之一，其设计过程不难，但却十分复杂，软件节能设计暴露出一定的问题。如：技术人员对建筑能耗了解不同，或对技术软件熟悉程度不同，不同人会得到不相同的结果，导致工作人员对数字化技术有一种不稳定、不可靠的简单印象。盲目信任软件，是不客观的，其验算手段还需要进一步完善。

4.建筑的真谛

就建筑本身而言，它是一种媒介，包括结构、构造和节点等一系列的技术因素。同时，它还承载着某种社会所代表的时代生活和审美方式等，是一个城市文化的载体。建筑构成中最重要的因素之一是自然（如自然规则、属性），它所表达的是人类对自然的认识，对建筑的艺术本质的了解。

结束语

在全球信息化的大浪潮之中，数字化技术已经深入建筑设计应用之中，它作为一种工具以及操作手段，其发展一步一步地推动了建筑业的进步，为未来建筑理论的探索及其设计方法的研究提供了更佳、更广的途径。数字化技术模拟建筑真实情况，能够在设计初期，对建筑设计的形体结构等因素进行有效控制，使设计过程更人性化、合理化。总的来说，数字化时代的建筑设计已经走入普通人的生活，并延伸到各个层面之中。

参考文献：

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