試述建筑設(shè)計(jì)中的數(shù)字化技術(shù)

張智晴 張嘉宇

摘 要：隨著當(dāng)今社會科學(xué)技術(shù)水平的飛速進(jìn)步以及計(jì)算機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。數(shù)字化技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用也開始趨于成熟化和系統(tǒng)化。并且，隨著這一領(lǐng)域的逐步完善和改進(jìn)，其在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用前景不可估量。本文筆者對建筑設(shè)計(jì)中的數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行了分析和探討。

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

1 引言

目前，數(shù)字化技術(shù)隨著社會的不斷進(jìn)步和日臻完善具有獨(dú)特的優(yōu)勢和強(qiáng)大的生命力，并且數(shù)字化技術(shù)也是一種新型的建筑設(shè)計(jì)理念和方法。計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)技術(shù)是建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用技術(shù)，并且運(yùn)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的數(shù)字化技術(shù)來輔助建筑設(shè)計(jì)的新型建筑設(shè)計(jì)理念和方式，這種技術(shù)能夠切實(shí)幫助建筑師在建筑設(shè)計(jì)過程中實(shí)現(xiàn)大量圖像和文字等信息文件的處理，從而使建筑設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量大大提高，從而也降低了建筑設(shè)計(jì)的成本和周期，并推動(dòng)了建筑設(shè)計(jì)的長遠(yuǎn)發(fā)展，同時(shí)對建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展也產(chǎn)生了至關(guān)重要的作用。數(shù)字化技術(shù)在建筑中應(yīng)用也極為廣泛，而且意義重大。其作用在建筑設(shè)計(jì)的開始到設(shè)計(jì)方案的實(shí)施以及項(xiàng)目的優(yōu)化、施工過程中的項(xiàng)目管理都功不可沒，并且潛力巨大。

2 數(shù)字化建筑技術(shù)對比傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)方式的優(yōu)勢

數(shù)字化技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展對建筑行業(yè)自然也產(chǎn)生了重大的影響，并且也使人類的生產(chǎn)技術(shù)和思維方式被徹底改變。

（1）以往，建筑師的水平和建筑技術(shù)決定了建筑項(xiàng)目的成功與否，并且因?yàn)閭鹘y(tǒng)建筑觀念完全依賴建筑師個(gè)人的想法。隨著數(shù)字化技術(shù)大量運(yùn)用，建筑企業(yè)在建筑施工中，不會只依賴建筑師個(gè)人的想法和能力，還可以通過現(xiàn)代科技、數(shù)字化技術(shù)等技術(shù)，在建筑物以及環(huán)境的多角度和整體化，以及綜合性的角度進(jìn)行思考，使得數(shù)字化的建筑設(shè)計(jì)在這個(gè)時(shí)代更加的科學(xué)合理。

（2）因?yàn)樵谠瓉硪瓿奢^復(fù)雜的設(shè)計(jì)很難，因?yàn)槠涫苤朴诳萍妓胶拖嚓P(guān)學(xué)科的限制，而現(xiàn)在，通過利用數(shù)字化技術(shù)，并且通過專業(yè)的程序和軟件，就能使一套或幾套建筑的平面和立體形象在計(jì)算機(jī)上很方便的模擬計(jì)算、設(shè)計(jì)以及修改、分析、完成，大大提高了工作的效率。

（3）數(shù)字化技術(shù)能不但能提高人們對生存環(huán)境的環(huán)保要求，而且還能提升設(shè)計(jì)單位的品位和層次。這主要因?yàn)閿?shù)字化技術(shù)能對建筑物所在區(qū)域以及其自然和人文條件進(jìn)行科學(xué)勘查和預(yù)測，從而提升人們的生活要求。

3 數(shù)字化技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的影響

因?yàn)榻ㄖO(shè)計(jì)師的建筑創(chuàng)意的激發(fā)是隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，并且依據(jù)函數(shù)算法生成大量隨機(jī)圖形而形成的。并且，為了便于數(shù)字模型的建模以及修改，還有保存、交流和攜帶，數(shù)字化技術(shù)通過計(jì)算機(jī)的項(xiàng)目分析能有效銜接復(fù)雜的表現(xiàn)形式和結(jié)構(gòu)分析，將建筑設(shè)計(jì)從二維進(jìn)入三維，形成準(zhǔn)確的建筑構(gòu)想和造型，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)藝術(shù)與技術(shù)的全新融合。還有，要實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的數(shù)字化，就要讓數(shù)字化技術(shù)能夠使用有限元分析法處理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)；實(shí)現(xiàn)建筑技術(shù)指標(biāo)控制的數(shù)字化可以通過應(yīng)用模擬軟件溫濕度、采光和隔音等各種技術(shù)指標(biāo)；并且逼真的三維效果可以通過 CAD 基礎(chǔ)上的制圖，從而方便建筑設(shè)計(jì)師與客戶的交流，這是一種建筑繪圖的新表現(xiàn)形式以及新的信息傳達(dá)媒介。

4 數(shù)字化技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

4.1 分析建筑環(huán)境的噪聲是否超標(biāo)

噪聲會危害人們的身心健康，干擾人們的正常作息和思維，影響生活質(zhì)量。傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)會注意到周圍自然環(huán)境是否宜居，但較少的關(guān)注噪聲對人們的影響。這是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展帶來的衍生品，建筑設(shè)計(jì)企業(yè)要努力尋找解決噪聲的辦法，公司應(yīng)利用各種技術(shù)在聲音來源、傳播過程、建筑設(shè)施等方面進(jìn)行噪聲處理。首先，減少建筑噪音的聲音來源。在設(shè)計(jì)時(shí)改善建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提升內(nèi)部零件的質(zhì)量以及進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，從聲源處減少噪聲的發(fā)出。也可以運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)手段安裝聲音反射、減弱裝備，減少其對建筑的聲音干擾。其次，在建筑設(shè)計(jì)選址時(shí)可以選取遠(yuǎn)離市中心和噪聲污染嚴(yán)重的地方；建設(shè)建筑外層保護(hù)膜以及綠色屏障；在修建建筑設(shè)施時(shí)設(shè)計(jì)選取吸收聲音的材料等等方法。建筑企業(yè)還可以在建筑外層設(shè)計(jì)安裝現(xiàn)代減弱噪聲的技術(shù)裝備，通過吸收、弱化等手段減少噪聲污染對人們的影響。還可以設(shè)計(jì)建設(shè)綠化帶，不僅可以美化環(huán)境、增加建筑藝術(shù)效果，還可以吸收噪聲，減弱聲音的傳播。

4.2 對概念設(shè)計(jì)的造型構(gòu)思進(jìn)行科學(xué)分析

傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)，在概念設(shè)計(jì)階段是借助簡單的設(shè)計(jì)圖，通過自身的想象力來實(shí)現(xiàn)造型構(gòu)思設(shè)計(jì)的，有很多弊端。數(shù)字化技術(shù)為設(shè)計(jì)師提供了高智能的設(shè)計(jì)工具。通過 CAAD 技術(shù)，在電腦上構(gòu)思出建筑物的三維空間和造型，對不同材質(zhì)和色彩的搭配和組合都能通過虛擬模擬看到效果。設(shè)計(jì)師可根據(jù)系統(tǒng)提示的修改結(jié)果結(jié)合自己的思路再進(jìn)行修改。

4.3 分析設(shè)計(jì)方案是否優(yōu)化

在設(shè)計(jì)師初步方案確定后，利用電腦數(shù)據(jù)對系統(tǒng)進(jìn)行分析和檢測，在分析后對方案自動(dòng)修改。設(shè)計(jì)師可參考分析數(shù)據(jù)，對建筑環(huán)境和功能等各項(xiàng)指標(biāo)人工思考，從而實(shí)現(xiàn)人、機(jī)互動(dòng)互補(bǔ)。

4.4 分析制圖設(shè)計(jì)的技術(shù)性

建筑師利用計(jì)算機(jī)制圖，數(shù)字化技術(shù)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)中制圖數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)十分完善，能夠按設(shè)計(jì)師輸入的各種數(shù)據(jù)和方案，集中制造、輸出、組合、選取、記錄、存儲、修改等各種功能，建立的制圖庫為設(shè)計(jì)師糾錯(cuò)和選改方案起到重要作用，這是手工制圖無論如何不具有的強(qiáng)大功能。

5 數(shù)字化技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的運(yùn)用還有需要改進(jìn)的地方

5.1 如果建筑設(shè)計(jì)的規(guī)模較大時(shí)，需要對設(shè)計(jì)的整體進(jìn)行預(yù)測，并且構(gòu)建模型

而數(shù)字化技術(shù)能更好的做出綜合信息分析并且在虛擬模型方面有著人工所不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。但是目前我們相應(yīng)的數(shù)字化技術(shù)及軟件發(fā)展水平不夠，對建筑設(shè)計(jì)相關(guān)信息綜合預(yù)測效果不佳。在項(xiàng)目可行性分析中，仍然主要依靠設(shè)計(jì)師和相關(guān)建筑工作者采用傳統(tǒng)模式實(shí)現(xiàn)。數(shù)字化技術(shù)水平必須加以改進(jìn)，否則前面所述的優(yōu)點(diǎn)就只能是空談。

5.2 具有高水平數(shù)字化技術(shù)的設(shè)計(jì)師人才不足

在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，對員工的數(shù)字化技術(shù)要求越來越高，設(shè)計(jì)師要具備良好的信息化和數(shù)字化技術(shù)，還要有精湛的建筑設(shè)計(jì)理念，才能更好地發(fā)現(xiàn)和改善相關(guān)的技術(shù)設(shè)計(jì)，找出不足之處，有較強(qiáng)的解決弊端的能力。建筑企業(yè)要重視員工的培養(yǎng)，能夠組織設(shè)計(jì)人員學(xué)習(xí)建筑技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)，可以舉辦技術(shù)精英的經(jīng)驗(yàn)推廣講座或是專家座談會，讓工作人員在學(xué)習(xí)聆聽中取長補(bǔ)短。企業(yè)可定期舉辦數(shù)字化設(shè)計(jì)比賽，調(diào)動(dòng)設(shè)計(jì)師的榮譽(yù)感和積極性。建筑設(shè)計(jì)人員自身要多閱讀與數(shù)字化技術(shù)相關(guān)的文章，在網(wǎng)絡(luò)上不斷吸取最新的技術(shù)信息。從而提高整體的數(shù)字化設(shè)計(jì)水平。

5.3 數(shù)字化建筑設(shè)計(jì)管理機(jī)制落后

建筑技術(shù)管理工作的水平對建筑企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展意義重大。要想提高建筑設(shè)計(jì)的數(shù)字化技術(shù)水平，必須提高其管理工作的水平。完善的建筑技術(shù)管理制度，能使建筑企業(yè)和工作人員的行為更加規(guī)范，使企業(yè)的數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)的運(yùn)用更加規(guī)范。

6 結(jié)束語

總之，建筑企業(yè)要想在競爭中獲勝，必須學(xué)習(xí)現(xiàn)代最新的數(shù)字化技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中大力運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)，不斷創(chuàng)新和完善設(shè)計(jì)水平。建筑師要學(xué)會把數(shù)字化理論和建筑實(shí)踐更好的結(jié)合，從而提升我國的建筑設(shè)計(jì)整體水平，推動(dòng)建筑企業(yè)的良性發(fā)展。

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