數(shù)字時代下建筑設(shè)計方法的變革

張丹

摘 要：隨著數(shù)字化時代的到來下建筑設(shè)計的方法出現(xiàn)了較大的改變，特別是計算機和設(shè)計軟件的日新月異導(dǎo)致建筑設(shè)計出現(xiàn)了較大的沖擊和完善，如何運用好數(shù)字技術(shù)，實現(xiàn)建筑設(shè)計的新發(fā)展已經(jīng)成為建筑設(shè)計工作的關(guān)鍵。文章根據(jù)數(shù)字時代建筑設(shè)計的實際，對于計算機的建筑設(shè)計進行了研討，提供了數(shù)字化設(shè)計、呈現(xiàn)、建造等各項工作的要點，希望能夠形成新時期建筑設(shè)計工作的新方向，在加速建筑設(shè)計方法變革的同時，實現(xiàn)建筑設(shè)計的數(shù)字化。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計；數(shù)字時代；計算機；數(shù)字化設(shè)計；數(shù)字化呈現(xiàn)；數(shù)字化建造

進入新時期，建筑行業(yè)進入了數(shù)字時代，在數(shù)字時代中人們的行業(yè)理念出現(xiàn)了較大的改變，特別是人們的思想和觀念的轉(zhuǎn)變加速了建筑行業(yè)的發(fā)展。當(dāng)前應(yīng)該將計算機系統(tǒng)地引入到建筑設(shè)計工作中，通過數(shù)字化設(shè)計、數(shù)字化呈現(xiàn)等措施實現(xiàn)數(shù)字化建筑設(shè)計的目標，進而全面地提高建筑設(shè)計方法的數(shù)字化水平，為變革建筑設(shè)計方法打好基礎(chǔ)。

1 計算機對建筑設(shè)計方法的引領(lǐng)作用

在數(shù)字時代建筑設(shè)計方法告別了傳統(tǒng)的圖紙、墨水、板尺和鉛筆，取而代之的是計算機和各種周邊設(shè)備，掃描、數(shù)字加工、圖像處理、模型系統(tǒng)構(gòu)成了當(dāng)前計算機應(yīng)用的廣泛基礎(chǔ)，并起到了對建筑設(shè)計方法的創(chuàng)新作用。在本世紀初以計算機輔助技術(shù)、計算機繪圖技術(shù)和人工智能技術(shù)以及智能專家系統(tǒng)的出現(xiàn)，讓計算機在建筑設(shè)計工作中有了廣泛地運用。通過計算機系統(tǒng)傳統(tǒng)各學(xué)科的要素可以有效整合與計算機平臺之中，進而實現(xiàn)建筑設(shè)計的直觀性和自動化，特別是虛擬技術(shù)和CAD技術(shù)的不斷成熟，最終出現(xiàn)了以計算機為代表的建筑設(shè)計新方法。

2 數(shù)字化的建筑設(shè)計方法

數(shù)字化設(shè)計不但對于建筑設(shè)計方法的有效提高有所幫助，更會對建筑行業(yè)的提升有著不可替代的作用，數(shù)字化設(shè)計會形成建筑設(shè)計的標準化流程，不但可以發(fā)揮計算機和數(shù)字化的優(yōu)勢，更會對建筑設(shè)計的傳承操作和技術(shù)起到淘汰的作用。在數(shù)字化設(shè)計工作中，建筑設(shè)計工作可以在計算機屏幕上直接進行，通過對建筑設(shè)計模型的重構(gòu)、分解、壓縮和拉伸，使數(shù)字化建筑設(shè)計具有更多的變形，有利于豐富建筑設(shè)計的方案，這會為提升建筑設(shè)計的實用性和多樣性有直接的意義。

3 建筑設(shè)計的數(shù)字化呈現(xiàn)

在傳統(tǒng)的建筑設(shè)計工作中，建筑設(shè)計的相關(guān)理念和關(guān)鍵難于在設(shè)計過程中得到重點體現(xiàn)和強調(diào)，這會降低建筑設(shè)計的有效性。在當(dāng)前的建筑設(shè)計工作中，通過數(shù)字化呈現(xiàn)，以計算機為媒體形成建筑設(shè)計的建模，這樣不但可以提高建筑設(shè)計的效果圖、平面圖和立面圖，更會以三維空間的方式對建筑設(shè)的要點加以強調(diào)，這是傳統(tǒng)建筑設(shè)計方法所不具備的功能。根據(jù)國外的建筑設(shè)計經(jīng)驗，數(shù)字化呈現(xiàn)將會是建筑設(shè)計工作的必然趨向，新時期，應(yīng)該挖據(jù)數(shù)字化呈現(xiàn)的潛力，通過虛擬計算機平臺創(chuàng)造出各種建筑效果圖，在提高建筑設(shè)計直觀性和有效性的基礎(chǔ)上，達到對建筑設(shè)計方法創(chuàng)新和應(yīng)用的有效支持。

4 建筑設(shè)計的數(shù)字化制造

數(shù)字化制造是數(shù)字時代的主要特征，在建筑設(shè)計過程中如果出現(xiàn)特殊的部件和部位，可以通過數(shù)字化技術(shù)加以制造，特別在建筑功能部位和形體變化較大的建筑結(jié)構(gòu)的建造過程中，更應(yīng)該突出數(shù)字加工和制造的優(yōu)勢，在提高建筑材料和結(jié)構(gòu)精度的同時，實現(xiàn)建筑設(shè)計的目標。當(dāng)前以計算機為平臺的激光切割技術(shù)已經(jīng)出具規(guī)模，可以通過計算機編程來實踐對建筑材料和構(gòu)建的加重。當(dāng)前數(shù)字化指導(dǎo)的難題在于現(xiàn)場的施工階段，由于環(huán)境的復(fù)雜難于控制制造加工中的精度和準確性，處理此類問題的主要技術(shù)就是加強對材料和構(gòu)件的立體測量，將構(gòu)建的平面結(jié)構(gòu)、空間結(jié)構(gòu)、水平等高線、空間網(wǎng)格等重要參數(shù)進行精確確定，在控制加工和測量偏差的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)數(shù)字化制造精度的提升。

5 建筑設(shè)計的數(shù)字化創(chuàng)造

當(dāng)前建筑設(shè)計方法的創(chuàng)新在于數(shù)字化的創(chuàng)造，在進行數(shù)字化創(chuàng)造的過程中可以用自由建筑形態(tài)來設(shè)釋許多從自然界現(xiàn)象，進而在計算機空間中通過曲線、曲面的操作，空間體且可以完全自垂直水平系統(tǒng)的限制之中解放，以展現(xiàn)盆筑數(shù)宇化后流動與自由的特質(zhì)。然而景物與可想像的空間雖然無限自由，但是設(shè)計一旦落實到內(nèi)部空間、使用功能等具體的建筑內(nèi)容時，就遇到了建造的困難，往往受限于設(shè)計表現(xiàn)方法、建筑材料、結(jié)構(gòu)及施工技術(shù)。僅能以有限的幾何線條來回應(yīng)無限的自然界中的自由形體?？臻g的解放必須通過高精準度的掌扭，才有機會創(chuàng)造商度自由的空間形式，才能有所突破并造成全新的感官經(jīng)驗。自由曲面造型的建筑與一般建筑比較.可能是10倍的造價，當(dāng)一旦被大量使用后，其造價便可能跟一般的建筑相差不多。在數(shù)字時代必須重新思考我們過去已經(jīng)習(xí)慣的設(shè)計方法。面對新的時代、新的工具、新的思考方式.一位建筑師必須要具有寬闊的視野去接受并思考如何給建筑設(shè)計注入更大的活力，通過將計算機的內(nèi)在處理過程客觀化和物質(zhì)化，去積極地使用數(shù)字科技，利用計算機應(yīng)用程式執(zhí)行與思考建筑設(shè)計的發(fā)展，而不再只是把計算機當(dāng)成取代徒手的繪圖工具?！拔覀冋诎l(fā)展的.是用于生成形式的法則而非形式本身。我們正在描述的是過程而不是組成部分。”在這個過程中，建筑師更是“催化劑”而非設(shè)計者，同時，建筑是“人造生命的一種形式，像自然界一樣，它也受制于形態(tài)發(fā)生、設(shè)計圖式的排列、復(fù)制和選擇等方面的原理?！庇嬎銠C的人工智能必須由人的直覺引導(dǎo).可以肯定的是，當(dāng)下一代人走向未來時，無論所用的是什么樣的表現(xiàn)手段，創(chuàng)造性都將是最重要的。

6 結(jié)語

綜上所述，建筑行業(yè)要利用好數(shù)字時代的發(fā)展機遇，在理念、行為上進行進一步地升級和改變，要積極開展警計算機系統(tǒng)和數(shù)字化技術(shù)的建筑設(shè)計應(yīng)用工作，以數(shù)字化的呈現(xiàn)、制造、創(chuàng)造來彰顯數(shù)字化對建筑設(shè)計方式的創(chuàng)新，達到為建筑設(shè)計方法的變革提供基礎(chǔ)的作用，在完成建筑設(shè)計數(shù)字化發(fā)展的同時，加速建筑設(shè)計工作的提升。

參考文獻

[1] 方睿.基于數(shù)字化技術(shù)的建筑設(shè)計構(gòu)思與表達[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2009（02）.

[2] 何瑩，吳玥，羅丹，項琳斐.數(shù)字化“對話”[J].世界建筑，2009（08）.

[3] 李曉鋒，周均清.數(shù)字時代的建筑發(fā)展觀[J].四川建筑，2007（01）.

[4] 張小兵.對綠色生態(tài)建筑的理解和思考[J].山西建筑，2011（31）.

[5] 李良.淺談建筑的可持續(xù)設(shè)計方法[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2009（11）.