數(shù)字化建筑設計中的適宜技術應用研究

王瑞

【摘 要】當今全球正處于數(shù)字化的信息時代，數(shù)字化技術也不斷在建筑設計中加以應用，得到建筑設計師的青睞。建筑師應該從適宜技術出發(fā)，來不斷探索數(shù)字化設計與地域文化相結合的新型道路，這也是當前中國的建筑師在進行數(shù)字化建筑設計探索中應該堅持研究的重要課題。本文將簡單分析數(shù)字化技術對建筑設計的影響，然后研究如何在建筑設計當中廣泛的應用數(shù)字化適宜技術，希望能對有關人士有所幫助。

【關鍵詞】數(shù)字化建筑設計；適宜技術應用

導言

“數(shù)字化”時代的最大特點來自Computer與Internet的特有性質，自20世紀末以來，它們的迅猛發(fā)展讓人類社會快速步入“數(shù)字化”時代。截至目前，數(shù)字信息正從各方向影響著人類社會的生活與進步。數(shù)字化技術在建筑中的應用廣泛，且意義重大。從建筑設計最初時期的思想構思，到設計方案實施時，項目的優(yōu)化，以及在施工過程中的項目管理，其作用功不可沒，且潛力巨大。

一、概論

1.數(shù)字化技術內涵。

數(shù)字化技術所依托的技術就是計算機技術及網(wǎng)絡技術，它把所收集到的全部信息及數(shù)據(jù)進行相應的轉換，利用數(shù)字信號形式存儲到相應的計算機系統(tǒng)當中，最后通過計算機實現(xiàn)技術處理，然后利用網(wǎng)絡來傳送。數(shù)字化技術絕對不是簡單思想觀念，具有很多方面的內容，計算機技術及網(wǎng)絡技術的廣泛應用，促使信息流作為相應的信息載體和媒體技術慢慢取代了相應的物質流，有效提升了信息交換效率，降低資源消耗。

2.適宜技術概述。

建筑數(shù)字化最終都是要指向建造的，數(shù)字化為建筑師提供了更為廣闊的設計思路、更加豐富多樣的建筑形態(tài)生成邏輯以及視覺效果更加具有表現(xiàn)力的非線性空間表現(xiàn)形式，但是同時建筑師也面臨更多的包括材料、結構以及施工等等在內的各種問題，為了盡量避免因為錯誤估計了建筑技術的可行性而導致建筑成果不理想的慘狀，冷靜而理智的對待建筑技術與數(shù)字化設計相適應是每一個建筑師都應該具備的素質。在對傳統(tǒng)的發(fā)展觀與現(xiàn)代技術的不斷交鋒與反思中逐漸形成了適宜技術理論，適應環(huán)境、最大程度的發(fā)揮出技術的經濟效益是未來建筑設計技術發(fā)展的大趨勢已經在建筑行業(yè)得到了共識。

二、建筑適宜技術的設計方法

1.設計先于建造的思維模式。

適宜技術的設計要求設計者在設計階段就要考慮到建造的技術要素，同時應該以建造的技術手段作為方案設計的主要出發(fā)點之一。例如建筑師卡拉特拉瓦使用建筑結構作為設計立意的出發(fā)點、瑞士的建筑師卒姆托則使用建筑材料以及建筑的細部構造作為立意出發(fā)點、日本的建筑師坂茂則使用了以紙板為代表的輕質結構作為建筑設計創(chuàng)作的出發(fā)點。

2.此時此地的設計策略。

此時此地的設計策略主要是一種面對現(xiàn)實條件看待建筑設計的態(tài)度，而不是出于對于某種形式的偏愛來做設計。這種設計態(tài)度反對教科書式的規(guī)則以及方法，倡導應該將當?shù)氐募夹g條件的差異性納入建筑表現(xiàn)中的一部分來。我國建筑師劉家琨的本土實踐“鹿野苑石刻博物館”就是一個非常典型的立足于適宜技術的此時此地設計策略的例子。在初設設計中，他希望利用清水混凝土一樣的做法來表現(xiàn)石刻的主體，但是當?shù)氐氖┕と藛T因為學歷經驗限制不能很好的理解清水混凝土的施工工藝，沒有辦法進行整體現(xiàn)澆混凝土承重墻，所以只能采用非承重的清水混凝土墻與頁巖磚相結合的方式進行施工，結合當?shù)靥厥馇闆r創(chuàng)造性的發(fā)明了新的施工方法。

3.保持對新技術的敏感性以及技術創(chuàng)新的自覺。

因為建筑行業(yè)本身具有的滯后性的特點，所有嚴格來說目前在建筑上面使用的技術都不能夠算作高新技術，所以建筑行業(yè)所說的新技術可能已經其他行業(yè)里面的低技術了。因此在有跨界交流的時候，不難發(fā)現(xiàn)其他許多行業(yè)里面的技術其實距離建筑行業(yè)并不遠，有些比較高級的方法，只要做好適當?shù)臏贤ㄅc交流，實際上能夠為建筑服務的可能性還是很大的，并且往往都能夠取得意想不到的結果。

三、數(shù)字化建筑中適宜技術的應用

1.注重適宜技術在建筑設計構思階段的思考。

在建筑設計構思階段考慮適宜技術對整個項目的最終完成度都有著非常重要的作用。技術手段的考慮并沒有限制建筑設計方案的想象力，反而是從實際問題出發(fā)、從實際的適宜技術角度出發(fā)來進行設計，往往會帶來更好的設計立足點和創(chuàng)意出發(fā)點。目前我國的設計行業(yè)因為種種原因仍然存在設計與技術脫節(jié)的現(xiàn)象，因為技術工藝無法滿足設計要求而導致的臨時變更設計的情況屢見不鮮。所以就要求建筑師應該能有一個設計與建造的整體觀，真正的實現(xiàn)功能、形式以及技術的統(tǒng)一。

2.挖掘數(shù)字化設計的潛能。

如今前沿的建筑技術已經處于領先地位了，從建筑手段上的機器人裝配、3D打印以及新型的建筑材料的出現(xiàn)，都昭示了新的數(shù)字化范式的到來。目前來說國內大多數(shù)的設計師都正在或者曾經經歷過從傳統(tǒng)到新工具方法使用的轉變期，在進行設計的時候也總是愿意賦予材料不同的情感，來讓材料能夠傳達與其本身相應的優(yōu)雅及特性。在設計構思階段充分考慮材料的性能，不僅僅能夠找到更加經濟合理的建筑形式，同時也能夠賦予材料更加真實性的表達，增強建筑設計的表現(xiàn)力。建筑師應該通過長期的實踐來增強自身對建筑物的理解，更好的挖掘數(shù)字化設計的潛能，做出更加具有創(chuàng)意也能更好的落地的建筑設計作品。

3.挖掘易建幾何形式的表現(xiàn)力。

建筑的易建性指的是建筑設計使得建筑施工能夠相對建議，一般來說具有三個基本原則，分別是標準化、簡易化以及集成化。利用好數(shù)字化設計的工具優(yōu)勢，在傳統(tǒng)的歐式幾何中由直線、折現(xiàn)等等簡單線性形體下最大化的來挖掘數(shù)字化的設計優(yōu)勢。直線和折線這些元素方便于材料的加工以及施工定位和其他操作，所以用直線來進行建筑的幾何構型是建筑師長期以來最為常用的設計手段，隨著計算機技術的發(fā)展，數(shù)字化設計技術的出現(xiàn)最大限度的挖掘了直線在幾何構型中的潛力，例如常見的“折疊”思想。

4.跨界技術交流的嘗試。

適宜技術的動態(tài)性以及多層次性的特征要求建筑師應該積極地保持對“新”技術的足夠敏感性，因為很有可能所謂的新技術距離我們并不遙遠，單從造價來講不會增加過多的成本，實際上的成本一般是跨行業(yè)之間交流發(fā)生的信息成本。適當?shù)倪M行嘗試跨界技術交流往往會為建筑師帶來更加廣闊的可能。

四、結語

在全球信息化的大浪潮之中，數(shù)字化技術已經深入建筑設計應用之中，它作為一種工具以及操作手段，其發(fā)展一步一步地推動了建筑業(yè)的進步，為未來建筑理論的探索及其設計方法的研究提供了更佳、更廣的途徑。數(shù)字化技術模擬建筑真實情況，能夠在設計初期，對建筑設計的形體結構等因素進行有效控制，使設計過程更人性化、合理化?？偟膩碚f，數(shù)字化時代的建筑設計已經走入普通人的生活，并延伸到各個層面之中。

參考文獻：

[1]俞傳飛.數(shù)字化信息集成下的建筑、設計與建造.中國建筑工業(yè)出版社，2008

[2]董晶.數(shù)字化技術在建筑設計中的應用研究[J].煤炭技術.2011（08）endprint