關(guān)于建筑設(shè)計(jì)中數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用

吳勁松

摘要：人類社會(huì)已經(jīng)步入數(shù)字化的時(shí)代，電子技術(shù)和數(shù)字化媒體的興起與普及影響著人類社會(huì)的方方面面。而20世紀(jì)末數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展和成就構(gòu)成了建筑及其設(shè)計(jì)現(xiàn)狀賴以存在的重要背景，推動(dòng)了建筑在設(shè)計(jì)、建造和管理等各方面的發(fā)展，并使其大為改觀。尼葛洛龐帝在《數(shù)字化生存》一書(shū)中，充分展示了數(shù)字化科技對(duì)我們生活、工作、教育和娛樂(lè)帶來(lái)的各種沖擊，由此，“數(shù)字化”一詞，儼然成為了信息時(shí)代最重要的象征?！皵?shù)字化技術(shù)”是泛指將信息對(duì)象轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，通過(guò)電腦存儲(chǔ)、處理，由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸?shù)闹T多軟硬件技術(shù)。其中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、智能科技、大型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)于建筑設(shè)計(jì)的初期構(gòu)思、設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化和施工管理等方面都發(fā)揮著巨大的作用。本文筆者在數(shù)字化建筑設(shè)計(jì)技術(shù)上進(jìn)行廣泛的應(yīng)用，并對(duì)其計(jì)算機(jī)資料技術(shù)、建筑設(shè)計(jì)藝術(shù)處理進(jìn)行研究，將它們有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，形成一個(gè)以多媒體信息化應(yīng)用于設(shè)計(jì)的技術(shù)，此技術(shù)對(duì)其他行業(yè)的設(shè)計(jì)也有指導(dǎo)的意義

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)；數(shù)字化技術(shù)；應(yīng)用

引言

在設(shè)計(jì)工作實(shí)踐中，需要大量的表現(xiàn)圖和信息化的資料來(lái)表達(dá)建筑設(shè)計(jì)的意圖，希望在未建成之前，就能看到其設(shè)計(jì)效果，及時(shí)地根據(jù)功能需要，藝術(shù)要求，環(huán)境條件等因素進(jìn)行修改。

一、數(shù)字化技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的總括

數(shù)字化技術(shù)指的是運(yùn)用0和1兩位數(shù)字編碼，通過(guò)電子計(jì)算機(jī)、衛(wèi)星等設(shè)備，來(lái)表達(dá)、傳輸和處理所有信息的技術(shù)。數(shù)字化技術(shù)是信息技術(shù)的核心，信息的媒體有多種，如字符、聲音、語(yǔ)言和圖像等。數(shù)字化技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，這些問(wèn)題便迎刃而解。無(wú)論是字符、聲音、語(yǔ)言和圖像；也無(wú)論是中文還是外文，都使用世界上共同的兩個(gè)數(shù)字0和1編碼來(lái)表達(dá)、傳輸和處理，到了終端，即用戶手上，又原原本本地還它本來(lái)面目。這無(wú)異于消除了世界各個(gè)國(guó)家，一般說(shuō)來(lái)8個(gè)0和1，就是一個(gè)最基本的信息單位，稱之為1個(gè)比特，簡(jiǎn)寫(xiě)為1b。每秒傳送1千比特為1kb/s，每秒傳送1兆比特表示為1Mb/s，再大就是每秒1千兆，表示為1Gb/s，等等。

二、數(shù)字化技術(shù)對(duì)建筑設(shè)計(jì)究竟有什么影響呢

首先，數(shù)字化的定義之中本身就包含了很多的含義。在應(yīng)用層面和文化層面上都有著自己的影響。它不僅作為物質(zhì)載體承載著信息交換的功能，還對(duì)已加工的自然物和未加工的自然物都提出了更新穎的要求。不僅使得信息傳播去代替物質(zhì)傳播的夢(mèng)想成為現(xiàn)實(shí)，更讓一些舊的傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)逐漸向新興建筑靠近，更被其取代。這種隱藏在內(nèi)部無(wú)形的數(shù)字化作用去發(fā)揮著有形的功效。

其次，數(shù)字化技術(shù)采用了各種技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)朝向、采光和消音等數(shù)字化控制，運(yùn)用有限元分析法來(lái)解決建筑設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)問(wèn)題，真正的做到全面化，并且使用CAAD技術(shù)和CAD技術(shù)為客戶提供了鮮明的設(shè)計(jì)樣本。

不得不提的是，數(shù)字化的優(yōu)勢(shì)或許可以發(fā)揮建筑的功能，與此同時(shí)，也會(huì)帶來(lái)新的建筑類型設(shè)計(jì)。

三、數(shù)字化技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中有哪些應(yīng)用

隨著科技的進(jìn)步和信息的傳播，數(shù)字化技術(shù)在更大的層面上對(duì)建筑設(shè)計(jì)發(fā)生著重大影響，它的影響不僅僅是在科學(xué)技術(shù)上，更重要的也是設(shè)計(jì)概念和設(shè)計(jì)手法的轉(zhuǎn)變。CAD技術(shù)和CAAD技術(shù)的在建筑行業(yè)的廣泛應(yīng)用，充分的展現(xiàn)出了數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展框架。

1、可行性。最重要的是噪聲對(duì)建筑環(huán)境的影響。我們都知道，噪聲不僅會(huì)危機(jī)人類的身體健康，更對(duì)人們的生活環(huán)境和生活質(zhì)量帶來(lái)一定的困擾。而傳統(tǒng)的建筑只是關(guān)心周?chē)淖匀粭l件是否適合我們?nèi)祟惥幼。瑓s沒(méi)有考慮到噪聲給我們帶來(lái)的影響。隨著數(shù)字化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，建筑行業(yè)把尋求解決和降低噪聲的不利因素放在規(guī)劃的要素之中，對(duì)周?chē)母鞣N噪聲進(jìn)行處理，例如，設(shè)計(jì)綠化帶、選用吸聲聲音的環(huán)保材料、創(chuàng)造建筑外層保護(hù)膜等，以此來(lái)減少噪聲污染，降低噪聲的傳播速度。

2、思維概念。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)圖之中，知識(shí)借助自己自身的有限的想象力去完成建筑設(shè)計(jì)的初步構(gòu)思，他們的設(shè)計(jì)構(gòu)思從一種抽象的概念發(fā)展成草圖需要大量的時(shí)間去完成，這種不斷的耗費(fèi)可能會(huì)使得建筑師的靈感的消失，存在很多的不足。而數(shù)字化技術(shù)的出現(xiàn)，則為建筑師們提供了新的手段和設(shè)計(jì)中介，改善了以往的材料和顏色的設(shè)計(jì)特點(diǎn)都不能完全的展現(xiàn)在客戶面前的情況，能夠把建筑的色彩和造型等各方面都表現(xiàn)出來(lái)現(xiàn)，清晰的設(shè)計(jì)和搭配組合都能夠經(jīng)過(guò)數(shù)字化技術(shù)的處理清楚的擺在客戶的眼前，而對(duì)于不滿意之處，設(shè)計(jì)師們也能夠根據(jù)客戶的心意和實(shí)際情況立即修改和調(diào)整，節(jié)約雙方的時(shí)間，可謂是一舉兩得。

3、方案優(yōu)化。方案優(yōu)化真算得上是建筑中的一項(xiàng)中心環(huán)節(jié)，對(duì)于之前憑借著自身的想象力和許久的工作經(jīng)驗(yàn)得出的設(shè)計(jì)圖，在這個(gè)環(huán)節(jié)中加入數(shù)字化技術(shù)，并且通過(guò)一系列的網(wǎng)絡(luò)盛行的繪圖軟件去加工改造，全方面的考慮和規(guī)劃設(shè)計(jì)圖構(gòu)思的顏色、效果、質(zhì)感等，不斷的根據(jù)外部環(huán)境去改變建筑物的組合方式，真正的做到全面有效，把建筑設(shè)計(jì)中所要注意的房屋朝向，光照時(shí)間和建筑紅線都納入考慮之中。同時(shí)，在進(jìn)行優(yōu)化的過(guò)程中，建筑設(shè)計(jì)師們也能夠使用CAAD技術(shù)對(duì)建筑的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分析改造，提高合理性。目前來(lái)說(shuō)，這種組合形式所形成的方案優(yōu)化，已經(jīng)被全世界的設(shè)計(jì)師所工程采納和接受，并且在實(shí)際的建筑設(shè)計(jì)中得到了應(yīng)用和發(fā)生了作用。

4、技術(shù)改進(jìn)。如今，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的日趨成熟，制圖軟件的不斷普及，設(shè)計(jì)師們能夠使用CAD技術(shù)為建筑提供標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)和構(gòu)造圖庫(kù)，并且運(yùn)用圖片生成功能和編輯功能來(lái)實(shí)現(xiàn)繪圖過(guò)程中的位移、縮小、放大等一些列步驟，按照不同的設(shè)計(jì)內(nèi)容把不同的繪圖信息存放在不同的圖層當(dāng)中，這樣設(shè)計(jì)師們就可以按照自身的需要去選擇和搭配，從而做到實(shí)際施工時(shí)圖紙的改進(jìn)。更不可思議的是，這種數(shù)字化技術(shù)能夠記錄建筑師在繪圖過(guò)程中的所有的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，它內(nèi)部包含了完整的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，這樣才具備了使不同類別的設(shè)計(jì)在內(nèi)容和形式上的充分一致性，為建筑師們反復(fù)檢查和驗(yàn)證提供的便利。當(dāng)設(shè)計(jì)草圖完成之后，CAAD技術(shù)則自動(dòng)生成繪圖設(shè)計(jì)的檢查報(bào)告并且進(jìn)行全方位的審議。由此一來(lái)，CAAD技術(shù)在施工過(guò)程中的作用就溢于言表，耗費(fèi)的時(shí)間和設(shè)計(jì)師的工作內(nèi)容都相應(yīng)的減少。但這些功能并不是CAAD的全部作用，還不夸大的說(shuō)，它的運(yùn)用對(duì)建筑行業(yè)是一種跨時(shí)代的巨變。

四、建筑設(shè)計(jì)中數(shù)字化技術(shù)的不足

一方面，雖然數(shù)字化技術(shù)能夠綜合分析和改進(jìn)設(shè)計(jì)中的不足之處，但是面對(duì)規(guī)模較大的設(shè)計(jì)時(shí)，卻需要整體的測(cè)量和建造，而如今社會(huì)的數(shù)字化技術(shù)卻具有其局限性，軟件發(fā)展水平差強(qiáng)人意，在這方面的效果明顯不佳，這就依舊要依靠建筑設(shè)計(jì)師和其他工作人員采用傳統(tǒng)的建筑方法去解決。

另一方面，數(shù)字化技術(shù)是人腦思維的模擬所產(chǎn)生的，但具有這種技術(shù)的高水平的人才卻表現(xiàn)出明顯的缺乏。當(dāng)數(shù)字化技術(shù)運(yùn)用到建筑行業(yè)中后，對(duì)建筑師和工作者的高技術(shù)知識(shí)和以便找出設(shè)計(jì)過(guò)程中的弊端。

再者，要想提高數(shù)字化技術(shù)，必須首先完善企業(yè)的管理機(jī)制，使相關(guān)人員的行為得到顯著的提高。企業(yè)和公司應(yīng)當(dāng)在利用數(shù)字化技術(shù)的同時(shí)，加進(jìn)現(xiàn)代化科技技術(shù)，節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境，為工作者提供良好的環(huán)境。但是，現(xiàn)今的企業(yè)管理機(jī)制不到位，影響了數(shù)字化技術(shù)的利用和企業(yè)的收益，必須盡快的落實(shí)相關(guān)政策。

五、總結(jié)

建筑不僅是一種單純的組合排列方式，更是人類對(duì)生活的追求，數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用對(duì)建筑設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)是一個(gè)偉大的變革，它的影響表現(xiàn)在各個(gè)方面，例如操作簡(jiǎn)便性和靈活利用性不，都是傳統(tǒng)的建筑手段所不具備的。但是數(shù)字化技術(shù)在文化和藝術(shù)方面的匱乏和缺失確實(shí)是現(xiàn)代建筑行業(yè)中的弊端，它直接導(dǎo)致了建筑設(shè)計(jì)的單一性。建筑行業(yè)要想獲得良好的收益，就一定要使用最新的最合乎實(shí)際的數(shù)字化技術(shù)，大力的推進(jìn)數(shù)字化技術(shù)，不斷的優(yōu)化和創(chuàng)新。在完備的企業(yè)管理機(jī)制的基礎(chǔ)上推動(dòng)其自身的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。