數(shù)字化建筑設(shè)計(jì)中的適宜技術(shù)的運(yùn)用探析

俞任備 （安徽華盛國際建筑設(shè)計(jì)工程咨詢有限公司，安徽 合肥 230000）

0 前言

現(xiàn)階段我國建筑行業(yè)數(shù)字化發(fā)展速度一直在不斷加快，在這樣的背景下，相關(guān)建筑設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中的思路也在不斷更新，使越來越多的建筑形態(tài)呈現(xiàn)給大眾，這對(duì)于提高建筑的視覺效果來說具有非常積極的意義。對(duì)于相關(guān)建筑設(shè)計(jì)人員實(shí)際所開展的建筑設(shè)計(jì)工作來說，其所需要面臨的內(nèi)容以及問題較為廣泛，包括對(duì)材料、工藝方面的選擇和對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)等，所以難免會(huì)發(fā)生一些遺漏的情況，使得設(shè)計(jì)成果與方案之間存在相應(yīng)的差異。所以，相關(guān)建筑設(shè)計(jì)人員在實(shí)際開展工作的過程中應(yīng)該時(shí)刻保持理智，不斷推動(dòng)適宜技術(shù)和建筑數(shù)字化設(shè)計(jì)的有機(jī)融合，為建筑工程的總體質(zhì)量提供有效的保障。

1 數(shù)字化建筑設(shè)計(jì)與適宜技術(shù)概述

對(duì)于工業(yè)化來說，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化為其發(fā)展的最終目標(biāo)，當(dāng)前階段的數(shù)字化一直在不斷地發(fā)展與進(jìn)步，當(dāng)下已經(jīng)趨于完善，使生產(chǎn)技術(shù)得到了整體上的改革，大幅度地轉(zhuǎn)化了人們思考和生活的方式，其對(duì)于建筑行業(yè)發(fā)展所產(chǎn)生的影響是非常深遠(yuǎn)的。對(duì)于數(shù)字化建筑設(shè)計(jì)來說，其主要能夠劃分為兩個(gè)方面，分別為廣義與狹義。在這當(dāng)中的狹義數(shù)字化建筑設(shè)計(jì)，具體來說就是建筑師為了能夠更好地滿足設(shè)計(jì)需求，在其中加入一些設(shè)計(jì)切入因素，通過展開參數(shù)化模型的構(gòu)建來將設(shè)計(jì)原型充分展現(xiàn)出來，通過對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，將多種參數(shù)結(jié)合在一起，便能夠獲取更多的建筑設(shè)計(jì)方案，并且能夠利用和設(shè)計(jì)切入因素相對(duì)應(yīng)的指標(biāo)，便能夠自動(dòng)化開展各建筑設(shè)計(jì)方案所擁有優(yōu)勢(shì)以及劣勢(shì)的對(duì)比，如果實(shí)際當(dāng)中的設(shè)計(jì)資源枯竭或者是已經(jīng)完成了相應(yīng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)，那么相關(guān)的建筑師便能夠從多種改進(jìn)完成的設(shè)計(jì)方案當(dāng)中挑選相應(yīng)的成果。而另外的廣義數(shù)字化建筑設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有建筑信息管理以及計(jì)算機(jī)輔助建造技術(shù)等。

適宜技術(shù)。對(duì)于任何的建筑數(shù)字化來說，其最終的目的都是應(yīng)用于建造，在數(shù)字化的支持下，建筑師能夠擁有更多的設(shè)計(jì)思路，以此來設(shè)計(jì)出更為豐富的建筑形態(tài)，帶給人們更為良好的視覺效果，使空間的表現(xiàn)效果能夠得到更進(jìn)一步的增強(qiáng)。但與此同時(shí)，建筑師在實(shí)際開展設(shè)計(jì)的過程中也需要面臨各方面的問題，比如材料、結(jié)構(gòu)等，要想能夠最大程度防止由于錯(cuò)誤的發(fā)生而影響了建筑成果，就需要建筑師能夠?qū)ㄖ夹g(shù)以及數(shù)字化設(shè)計(jì)保持一個(gè)冷靜理智的態(tài)度，實(shí)現(xiàn)兩者的高效結(jié)合，這同時(shí)也為建筑師的基本素養(yǎng)。在傳統(tǒng)技術(shù)和現(xiàn)代技術(shù)不斷交鋒的過程中，相對(duì)成熟的適宜技術(shù)理論從其中應(yīng)運(yùn)而生，在這樣的背景下，在不會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞的基礎(chǔ)上，通過對(duì)技術(shù)的應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化為后續(xù)建筑設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展過程中需要重點(diǎn)探討的一個(gè)課題。

1.1 建筑設(shè)計(jì)中適宜技術(shù)的特征

對(duì)于建筑適宜技術(shù)特征來說，其主要包括以下幾個(gè)方面：第一，經(jīng)濟(jì)性特征。這也是其最顯著的一個(gè)特征，由于實(shí)際所應(yīng)用的技術(shù)相對(duì)比較成熟，同時(shí)在行業(yè)當(dāng)中也有著較為豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，此類技術(shù)在實(shí)際當(dāng)中的應(yīng)用不需要投入過多的成本，非常適合部分經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為落后的地區(qū)應(yīng)用；第二，地方性特征。主要指的就是適宜技術(shù)可以有效彰顯出地區(qū)的特色，也就是建立在因地制宜基礎(chǔ)上的適宜，其在以下兩個(gè)方面的表現(xiàn)較為突出，首先為適宜當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境，另一個(gè)就是傳承當(dāng)?shù)氐奈幕瘋鹘y(tǒng)；第三，動(dòng)態(tài)性特征。其主要表明的就是適宜技術(shù)在發(fā)展過程中的重重阻礙，適宜技術(shù)只有能夠與社會(huì)發(fā)展需求相符，才會(huì)對(duì)其進(jìn)行保留，所以適宜技術(shù)發(fā)展具有較強(qiáng)的動(dòng)態(tài)性，其需要能夠迎合時(shí)代發(fā)展的步伐；第四，多層次性。此方面的特征主要表現(xiàn)在設(shè)計(jì)技術(shù)以及建筑技術(shù)方面，在應(yīng)用的過程中高技術(shù)和低技術(shù)所表現(xiàn)的多層次；第五，整體適宜性，此方面的特征具體來說就是除了需要注重建筑經(jīng)濟(jì)效益之外，也需要在生態(tài)、文化以及社會(huì)效益等方面給予足夠的重視度。

2 建筑適宜技術(shù)設(shè)計(jì)方法

2.1 設(shè)計(jì)先于建造思維模式

對(duì)于適宜技術(shù)的設(shè)計(jì)需要相關(guān)的設(shè)計(jì)人員在開展設(shè)計(jì)的過程中在建造技術(shù)的要素方面給予充分的考慮，并且需要加強(qiáng)對(duì)建造技術(shù)的應(yīng)用，圍繞其來開展方案的設(shè)計(jì)工作。比如日本相關(guān)的建筑師將基于紙板的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)來當(dāng)作所開展建筑設(shè)計(jì)創(chuàng)作工作的出發(fā)點(diǎn)，如圖1。

圖1 紙板教堂

2.2 此時(shí)此地設(shè)計(jì)策略

該策略在實(shí)際當(dāng)中的應(yīng)用就是根據(jù)本有的條件來對(duì)待所開展的建筑設(shè)計(jì)工作，并不是由于設(shè)計(jì)師更加偏愛某一種形式來開展的設(shè)計(jì)，也就是端正設(shè)計(jì)態(tài)度。基于此種設(shè)計(jì)態(tài)度，其并不提倡遵循教科書式的方法和規(guī)則，強(qiáng)調(diào)需要將本有的技術(shù)條件作為基礎(chǔ)，將其一定程度融入到建筑表現(xiàn)當(dāng)中。我國著名的建筑師劉家琨在“鹿野苑石刻博物館”所展開的實(shí)踐便是具有較強(qiáng)典型性的一個(gè)案例。在開展設(shè)計(jì)的初期階段，其想要通過對(duì)清水混凝土法的應(yīng)用來將石刻主體有效彰顯出來，但由于當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)的施工人員自身在經(jīng)驗(yàn)以及認(rèn)知方面存在相應(yīng)的不足，所以無法充分掌握清水混凝土施工工藝，無法高效開展混凝土承重墻的澆筑工作，因此其實(shí)際所應(yīng)用的施工形式通常為清水混凝土和頁巖磚的結(jié)合，在當(dāng)?shù)鼐哂休^強(qiáng)特殊性條件的基礎(chǔ)上形成了較為新型的施工方法。

2.3 提高對(duì)新技術(shù)的敏感性,加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新

從實(shí)際情況來說，建筑行業(yè)在滯后性方面的特點(diǎn)表現(xiàn)同樣較為突出。因此嚴(yán)格意義上來講，當(dāng)前階段對(duì)于建筑所應(yīng)用的技術(shù)和高新技術(shù)之間還存在一定的距離，因此當(dāng)下所謂的建筑行業(yè)新技術(shù)或許為其他行業(yè)當(dāng)中的落后技術(shù)。所以實(shí)際當(dāng)中所展開的跨界交流，能夠了解到一些行業(yè)所存在的技術(shù)和建筑行業(yè)之間的距離是非常相近的，對(duì)于所存在的一部分較為高級(jí)的方式方法，需要展開相應(yīng)的溝通以及交流，這樣才可以擁有更大的概率來更好地服務(wù)于建筑，同時(shí)還有可能獲取更為優(yōu)異的成果。

3 數(shù)字化建筑中適宜技術(shù)的應(yīng)用

實(shí)際上設(shè)計(jì)與建造之間存在著較為密切的聯(lián)系，而其之間的關(guān)系究竟是怎樣的，為適宜技術(shù)所開展數(shù)字化設(shè)計(jì)需要重點(diǎn)探討的一個(gè)話題，對(duì)于其關(guān)系來說，其大致上能夠劃分為以下幾個(gè)方面：第一，需要能夠在實(shí)際開展設(shè)計(jì)的過程中遵循注重適宜技術(shù)的理念；第二，在數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用的過程中所存在的邏輯關(guān)系給予不斷深入的探索；第三，對(duì)于本土較為成熟的數(shù)字化建筑技術(shù)方面給予不斷深入的探索，在此基礎(chǔ)上來挖掘出可以表現(xiàn)出易建性幾何形式的相關(guān)形式；第四，對(duì)于本土建筑行業(yè)對(duì)于數(shù)字化未普及而另外行業(yè)對(duì)于數(shù)字化已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的高效利用的地區(qū)，需要能夠在數(shù)字化推廣方面給予足夠的力度，以此來減少信息成本。對(duì)于適宜技術(shù)的數(shù)字化設(shè)計(jì)來說，其的重點(diǎn)內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面，圖2為各方面之間的關(guān)系。

圖2 適宜技術(shù)數(shù)字化建筑設(shè)計(jì)示意圖

3.1 加強(qiáng)適宜技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)構(gòu)思過程中的思考

在實(shí)際開展建筑設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，在構(gòu)思環(huán)節(jié)應(yīng)該在適宜技術(shù)方面給予更為深入的思考，這對(duì)于項(xiàng)目的順利完成具有非常積極的作用。在所應(yīng)用技術(shù)手段方面的思考，并不會(huì)對(duì)建筑設(shè)計(jì)方案的想象造成任何的限制，而是基于實(shí)際角度來開展相關(guān)設(shè)計(jì)工作，最終所確定的立足點(diǎn)以及創(chuàng)意出發(fā)點(diǎn)的成果通常是好的。當(dāng)前階段我國的設(shè)計(jì)行業(yè)常常由于各方面的因素導(dǎo)致出現(xiàn)設(shè)計(jì)和技術(shù)脫節(jié)的情況，由于技術(shù)工藝方面存在相應(yīng)的問題，所以不能夠有效滿足設(shè)計(jì)需求，進(jìn)而使得設(shè)計(jì)被迫變更的現(xiàn)象已經(jīng)是非常常見。針對(duì)此種情況，就需要相關(guān)的建筑師自身能夠在設(shè)計(jì)以及建造方面擁有較為良好的整體觀，在此基礎(chǔ)上才能夠更好地推動(dòng)功能、形式和技術(shù)的統(tǒng)一化。

3.2 深入挖掘數(shù)字化設(shè)計(jì)的潛能

近些年來我國的建筑技術(shù)呈現(xiàn)出了良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)，新出現(xiàn)的建筑手段也越來越先進(jìn)，包括機(jī)器人裝配以及3D打印技術(shù)等，都能夠充分表現(xiàn)數(shù)字化范式的不斷推進(jìn)。當(dāng)前階段我國許多的設(shè)計(jì)師都經(jīng)歷了傳統(tǒng)工具方法到現(xiàn)代化新型工具方法的轉(zhuǎn)變，在實(shí)際開展設(shè)計(jì)工作的過程中通常也會(huì)在材料上賦予相應(yīng)的情感，以此來使材料可以有效地將自身的特性和優(yōu)雅進(jìn)行傳遞。在設(shè)計(jì)構(gòu)思的過程中在材料所具備的性能方面給予深入的探索與考慮，除了可以探索更具經(jīng)濟(jì)性以及合理性的建筑形式之外，對(duì)于材料在真實(shí)性方面的表達(dá)來說也是非常有利的，以此來使建筑設(shè)計(jì)所具備的表現(xiàn)力能夠得到更進(jìn)一步的增強(qiáng)。相關(guān)的建筑師需要能夠不斷總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上更進(jìn)一步加深在建筑物方面的理解程度，在數(shù)字化設(shè)計(jì)所具備的潛能方面給予不斷深入的探索，在此基礎(chǔ)上才可以使所完成的建筑設(shè)計(jì)作品更加富有創(chuàng)意性。

3.3 探索易建幾何形式的表現(xiàn)力

對(duì)于建筑所具備的易建性來說，其主要為實(shí)際所開展的建筑設(shè)計(jì)工作有利于實(shí)現(xiàn)建筑施工的簡(jiǎn)化，通常來說其需要遵循三個(gè)方面的原則：集成化、標(biāo)準(zhǔn)化和簡(jiǎn)易化。實(shí)際當(dāng)中通過對(duì)數(shù)字化設(shè)計(jì)相關(guān)工具的應(yīng)用，將其優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來，基于傳統(tǒng)歐氏幾何的一些較為簡(jiǎn)單的單線性形體是實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字化設(shè)計(jì)所具備優(yōu)勢(shì)的充分挖掘。所擁有的直線以及折線等元素沒能夠在材料加工和施工定位等一些方面提供相應(yīng)的支持，因此建筑師通常會(huì)應(yīng)用直線方面的設(shè)計(jì)手段來開展建筑幾何構(gòu)型工作，在計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展的背景下，數(shù)字化技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，其能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)直線在幾何構(gòu)型中所擁有潛力的充分挖掘，包括較為常見的折疊思想。

3.4 加強(qiáng)跨界技術(shù)交流

為了能夠更好地適宜技術(shù)所表現(xiàn)的動(dòng)態(tài)性和多層次性，需要相關(guān)建筑師能夠在新技術(shù)方面長(zhǎng)期擁有較強(qiáng)的敏感性，因?yàn)閷?shí)際當(dāng)中所存在的新技術(shù)有可能離我們非常相近，從造價(jià)方面來說，其并不能夠加大過多成本，在這當(dāng)中所涉及的成本通常為不同行業(yè)之間展開交流的信息成本。加強(qiáng)跨界技術(shù)交流對(duì)于相關(guān)建筑師后續(xù)的發(fā)展來說是非常有利的。

4 結(jié)語

總的來說，基于數(shù)字化信息時(shí)代，數(shù)字化技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中的應(yīng)用越來越廣泛。在此背景下的建筑師，需要能夠圍繞適宜技術(shù)，在數(shù)字化設(shè)計(jì)和地域文化的有效結(jié)合方面給予不斷深入的探索。