淺析數(shù)字技術對建筑設計的影響

孫秀新

摘? ? 要：傳統(tǒng)的建筑設計中，計算機一般以發(fā)揮輔助作用為主，許多建筑設計者僅僅局限在利用計算機制圖以及進行基本的模擬分析。實際上，數(shù)字技術的概念是比較寬泛的，數(shù)字集成分析技術、虛擬仿真技術、三維可視化都是其重要分支，目前計算機輔助設計中的參數(shù)化設計、生成設計等領域都在國內(nèi)外的建筑業(yè)引發(fā)了廣泛的關注。在建筑設計的前期、中期和后期都已經(jīng)有了數(shù)字化技術的影子，軟件技術和數(shù)字化技術的結(jié)合可全面指導建筑設計的開展和進行。本文主要就對數(shù)字技術對建筑設計的影響相關方面進行分析和探討。

關鍵詞：數(shù)字技術;建筑設計;影響

1? 數(shù)字技術對建筑設計的影響

1.1? 對建筑設計者創(chuàng)作思維的影響

一方面，數(shù)字技術引導設計者進行宏觀層面的策略思考。在數(shù)字技術的幫助下，特別是信息建筑技術和邏輯編造技術的幫助下，設計者可以顛覆傳統(tǒng)的設計理念，將更多新穎的元素融入到建筑作品當中，并簡化數(shù)據(jù)整理和分析的過程，從而呈現(xiàn)出更完美的建筑作品。另一方面，數(shù)字技術可以幫助設計者進行空間定位，從而使建筑更加人性化。先進的數(shù)字技術可以幫助設計者更好的體驗建筑的空間感，使建筑的功能變得多樣性?，F(xiàn)在能夠?qū)崟r監(jiān)測建筑內(nèi)外溫度、濕度、照度等指標的數(shù)字化系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)?，F(xiàn)代建筑結(jié)合數(shù)字化系統(tǒng)，可以有效控制各項因素，營造更加舒適的環(huán)境。

1.2? 對建筑設計者創(chuàng)作方法的影響

數(shù)字技術的應用彌補了這個問題。利用數(shù)字技術，建筑設計者可以將自己的作品用三維數(shù)字模型或者虛擬環(huán)境的形式表達出來，這使得空間變得更加的多元化，讓建筑空間能夠更加直觀地被業(yè)主理解。不僅如此，設計師還可以隨時與客戶交流，并利用各類數(shù)字工具對草稿進行改進完善，滿足客戶的要求。正是由于數(shù)字技術的存在，設計師得以從點線面的局限中跳出來，對立體結(jié)構(gòu)進行藝術創(chuàng)作，才誕生了諸多讓人驚艷的建筑作品，展現(xiàn)現(xiàn)代建筑之美。

1.3? 對現(xiàn)代建筑設計理念的影響

建筑設計的理念對整個作品的設計過程起著引導性的作用。不同的設計理念會產(chǎn)生不同的設計方案。數(shù)字技術的發(fā)展使得建筑設計的美學觀念發(fā)生了巨大變化，也催生了新的設計理念。比如，可以在建筑設計的形式特征方面注重虛擬與現(xiàn)實的結(jié)合，在建筑設計形式特征上提高交流和藝術性，以完成功能性與藝術性兼?zhèn)涞脑O計作品。

2? 建筑設計中數(shù)字技術應用

2.1? 在建筑設計前的應用

2.1.1? CAD與GoogleEarth

在實際項目中，總規(guī)、控規(guī)、方案和施工圖都需要在CAD中完成。方案前期，需要根據(jù)用地現(xiàn)狀，分析周邊環(huán)境、建筑形式和布置方式。由于CAD本身除了二維功能外，還具有三維屬性，例如地形圖是按照實際高程繪制，地形高程皆是三維數(shù)據(jù)的二維表達，但是由于線與線之間相互獨立，且無立體屬性，因此在制作模型時，需要重新繪制地形圖。例如將CAD導入Sketchup中，經(jīng)常會出現(xiàn)多點坐標Z軸不為零的情況，這將無法進行后續(xù)工作，因此必須將Z軸歸零。類似現(xiàn)象屢見不鮮，不僅浪費時間和精力，而且很大程度上影響項目進程。

在前期地形分析時，CAD地形圖中常常會遇到線形太多的困擾，由于基地關系并不明確，為分析現(xiàn)狀帶來了許多麻煩，此時就需要借助GoogleEarth三維視圖來分析。又如甲方?jīng)]有提供用地現(xiàn)狀圖時，需要通過GoogleEarth將地形矢量化，作為用地現(xiàn)狀，能清晰的看到江河湖泊的位置、山地與盆地、不同時期的情況，這都是設計的依據(jù)和參照，因而衛(wèi)星地圖的使用非常重要。

2.1.2? ArcGIS的地形應用

GIS地形處理功能強大，不僅可以導入CAD，還可以通過GoogleEarth的數(shù)據(jù)影像作為地形分析的基礎。雖然GIS可以直接讀取CAD數(shù)據(jù)，但是由于CAD與ArcGIS的數(shù)據(jù)管理模型不同，所以如果需要使用CAD數(shù)據(jù)進行地形處理，需要將CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入到Geodatabase進行應用，即首先從CAD中提取專題數(shù)據(jù)層，而后使用wblock命令把該層單獨寫出，最后將GIS數(shù)據(jù)也導入到Geodatabase中進行操作。不僅如此，GIS還擁有強大的延伸功能，其中包含多種ArcGISDesktop集合軟件，即ArcMap、ArcCatalogTM、ArcTooboxTM和ArcGlobe，同時擁有ArcReader、ArcView、ArcEditor和ArcInfo四種功能。GIS還可以通過網(wǎng)絡將地理信息傳遞給任意用戶，通過功能轉(zhuǎn)換為不同使用人群提供定制服務，例如GPS導航就是GIS的應用延伸。

2.2? 在設計中期的使用

Revit為BIM最核心的建模軟件，與Bentley、AutOCAD等一同組成了BIM。在BIM的中，Revit建筑、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和相應的機電可相互配合進行工作，進行高效對接，將設計的工作效率進行了提升。現(xiàn)在最高端的機械設計軟件為CATLA，在汽車和航空航天的設計領域當中的應用非常普及，可應用在復雜的建筑設計中，對建模和信息管理起到了巨大的幫助作用。但是，在對建筑工程進行對接的過程中還存在一定的不足，所以并沒有大規(guī)模的對其進行使用。此外，Bentley為建筑、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和相應的設備進行協(xié)同的軟件，在工廠以及市政工程的設計中得到普及應用。利用BIM平臺，可根據(jù)不同的項目類型以及單位，擇選適合的軟件。例如：在設計廠房的過程中，可利用Bentley。在設計單一的工程設計時，可應用Bentley。

2.3? 在設計后期的使用

在設計的后期，要對節(jié)能環(huán)保進行充分的考慮。在對建筑后期進行設計的過程中，Ecotect的應用已經(jīng)非常普及，該軟件為可持續(xù)進行設計的設計工具，利用其中的數(shù)據(jù)庫，可分析氣候特征和生態(tài)特征。在數(shù)據(jù)庫當中，會保存大量的數(shù)據(jù)，其中包括氣溫、風速等。利用對相關數(shù)據(jù)的分析，可確定工程的最理想朝向等。所以，應用該軟件能夠有效保障建筑物的陽光、通風等，對設計進行優(yōu)化?？捎行M足使用者提出的設計需求，并減低建筑所使用的能耗。

3? 結(jié)束語

建筑設計是建筑工程中的基礎性環(huán)節(jié)，對建筑的功能、施工安全和使用壽命等起了決定性作用。數(shù)字技術的應用提高了建筑設計的整體水平，通過影響設計者的創(chuàng)作思維和設計理念，催生出了更多理想的建筑設計作品。數(shù)字技術可以幫助設計師簡化繁重的工作，并準確表達出設計師的創(chuàng)作理念，幫助其創(chuàng)作出更加科學和藝術價值的建筑形態(tài)。未來，數(shù)字技術的發(fā)展將會推動建筑行業(yè)更快更好地發(fā)展。

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