数字化与现代建筑设计研究

摘 要：随着科技信息的高速发展，信息的数字化也越来越为研究人员所重视，数字化技术作为一种强有力的设计工具和手段，逐渐为建筑设计人员所青睐，在建筑设计行业的中影响愈来愈深入、愈来愈深刻。本文通过对数字化模式地深入研究，分析了数字化在现代建筑设计中的应用。

关键词：建筑设计；数字化；

一、数字化的概念及其对建筑行业的影响

1、数字化的基本过程就是将许多复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据，再以这些数字、数据建立起合理的数字化模型，把它们转变为一系列二进制代码，引入计算机内部，进行统一处理。

2、数字化技术在建筑设计中得到了广泛应用，对建筑行业的发展、建筑设计的方法和建筑观念的变革产生了深刻的影响。

首先，将数字化技术作为一种工具取代了传统建筑设计中的某些部分，建筑占主导地位，采取拿来主义的态度，属于数字化技术的工具论：数字化技术的工具论涉及建筑设计中的具体表达方式，取代了传统建筑设计中的某些过程，将某些现实的环境转化为虚拟环境，其取代设计过程的发展前沿就是虚拟现实。建筑设计师在对模型研究的基础上，将建筑设计形成为三维艺术模型进行研究，甚至可以加入时间因素使其成为四维对象。数字化技术能够利用其自身的形式分析能力使得建筑造型精确地生成和确定，并且精确广泛地引入光照分析和气流分析等因素，真正做到以人为本的形式化与理性化相结合的完美建筑设计，并满足人们在虚拟的现实当中达到对建筑真实体验的特色，使其身临其境、漫步其中，使得建筑在完成之前能够及时弥补不足，减小建筑设计的前期与建筑施工后期之间的差距，最大限度满足用户的需求。

其次，将建筑行业作为数字化时代当中的一个行业，而数字化技术占据主导地位，建筑设计则服从数字化的要求，重组传统建筑设计，改变人们的生活方式，属于数字化技术的主导论。数字化技术的主导论就是指计算机网络将会逐渐取代传统建筑，需要发展建筑空间中的混用空间和同一空间的多功能使用，提高建筑空间的利用率。需要集中办公的商业办公室也可以避开城市中心的高密度区进行高效办公，在一定程度上也可以缓解一定的交通压力。另外，数字化技术还会对建筑公共间产生一定的影响。数字化技术其提供的虚拟会所则可以暂时代替建筑公共空间，对建筑公共空间的改造发生直接的作用，与现实的建筑公共空间做好对应关系，其专业性强、技术性高，能够满足日益分散和专门的不同社区的需要。

二、数字化技术在建筑设计中的应用

数字化技术贯穿于建筑设计的全过程，主要体现在以下几个方面：

1、项目投标阶段的可行性研究分析。

建筑师在项目投标阶段中的主要工作是收集、检索与分析与项目有关的文件资料，其思维和表达主要体现为一种发散性、记录性、相对随意性和分析性的特征。建筑师不仅可以运用计算机的数据信息处理能力进行文字和图像等方面的文件信息处理，也可以实现对建筑项目投标可行性和合理性等方面的分析和预测，从而避免重大决策上失误的出现。但由于建筑问题的复杂性，决定了建筑师不会将设计问题仅仅局限于设计任务书等文件及所提及的范畴，而是立足于一个城市的经济、社会、文化、环境等视域中去分析考察问题。在进行大面积的建筑设计规划程中，利用数字化技术进行相关分析和预测的模型以及软件缺乏，无法充分对人口结构，经济水平，交通状况和商业发展等方面地信息进行综合分析，而只能通过传统设计方法和建筑设计人员积累的经验进行相关调研和分析，也就使得数字化技术在建筑设计中及项目投标的可行性分析中存在着一定的发展瓶颈。因此要建立这样的视域，大量收集、检索与分析与项目有关的背景资料是必不可少的。

2、初步设计阶段的概念造型构思分析。

在建筑设计中，概念设计阶段是其最关键的阶段。传统的做法是建筑师借助简单的示意草图，通过自身的空间想象力来实现建筑方案的造型构思和设计的，有着极大地局限性和约束性。但是，数字化技术的运用，则为建筑设计师进行概念设计提供了一个强有力的智能化设计工具。建筑设计师可以通过CAD技术的应用，帮助自身进行建筑三维空间、造型、色彩和质感效果等的构思，并能够将自己的构思与建筑真实环境相结合，综合对建筑概念设计进行考虑和研究，并通过CAD设计软件将设计师的构思转变为数字模型进行表达，不仅能够及时反映设计师概念设计的造型构思，也能为设计师及时改进设计意图和实时计算设计指标等提供方便。

3、深度设计阶段的方案优化设计分析。

在深度设计阶段可采用以建筑信息模型为核心的方法，该方法适合于建筑规模较大或复杂程度较高的设计项目。这种方法策略有以下优点：①建筑信息模型CAD系统中的三维实体是包含了空间几何、材料、构造、造价等全息信息的虚拟构建或物体，当建筑师使用这些物体创造建筑空间或造型时，这些与建造经济、技术等相关的因素自然而然地被一并考虑在内，其设计成果数据能对后续设计过程形成强有力的支持。②建筑信息模型CAD系统也能提供较强的三维设计功能，以及方便灵活的观察方式，如任意高度、位置的平面、剖面视图，任意方位的立面和轴测图，任意视点的色彩或线框透视图等。这些都可形成对方案设计阶段建筑师设计思维的有力支持。③建筑信息模型CAD系统中一般都提供了材料统计、概预算、热负荷、电负荷、光照模拟等多种分析、计算工具，同时可提供图纸、报表文件等建筑设计文档的自动生成工具。这些功能都可以帮助建筑师只须专注于他的核心业务，即面向建筑生命周期的设计，而建筑方案设计审批所要求的各种图纸文档仅仅作为设计的副产品而已。

当然在建筑方案设计阶段，单纯的选择三维模型或者信息模型中的一种方法，实际上都会存在一些局限的，一般认为较合理的方法是将建筑信息模型和一般三维模型两者结合起来，以发挥两种方法的综合优势。例如，当采用Sketchup模型完成的方案设计在主题空间形态，空间序列关系，以及建筑造型等方面的内容已比较明确时，作为对后续过程的支持，以及尽量减少不必要的技术操作，可适当终止更深入的Sketchup模型设计，而将已有的Sketchup模型传入到ArchiCAD或Revit中进一步深化。

4、整理设计阶段的制图设计技术分析。

随着计算机的制图技术日益进步、日趋完善，建筑设计师可以利用CAD软件中提供的建筑标准库，建筑配件库和建筑构造详图库以及各种图形生成和编辑功能来进行制图设计和细部大样中图形的意移动、装配、旋转、缩放、拼接和图标、尺寸的标注，并可以按照不同的工种和设计内容分别将制图设计信息贮存在不同的图层中，按需进行选取、组合和输出，从而得以实现施工制图设计的生成和改进。此外，数字化技术的设计系统具有统一的制图设计数据管理系统，能够记录和存储制图设计中的所有计信息和数据，能够切实保证不同建筑设计工种和内容在设计上的协调一致性，也可以为建筑设计师统一查错和纠错提供方便。

三、结语

数字化建筑设计的应用使建筑设计师们在进行建筑设计时的思维模式有了根本性的改变，在数字化建筑设计过程中是更加自由化的混沌思维模式。但是，数字化设计设计虽然能够使建筑的功能更加完善和形态更加复杂，却使建筑少了一些人文底蕴和艺术气息，因此在现代建筑领域中，对建筑进行数字化设计时，建筑设计师必须提高自身的综合素质，让现代建筑富有时代气息的同时，还应该适当的加入一些人文气息。

参考文献：

[1]董晶.数字化技术在建筑设计中的应用研究[J].煤炭技术，2011（08）.

[2]段颖辉 李丽红.浅析电子技术在建筑设计中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2011（19）.