現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)應(yīng)用

許升

【摘要】現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)會(huì)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展，且其建筑規(guī)模會(huì)越來越大，速度會(huì)越來越快，功能也會(huì)越來越復(fù)雜化，導(dǎo)致建筑施工的質(zhì)量與速度要求均提高，故而對(duì)建筑設(shè)計(jì)水平的要求也會(huì)隨之提高，因而對(duì)現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)應(yīng)用的研究意義重大。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī) 建筑設(shè)計(jì)中 應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】TU201.4 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）13-0096-02

引言

隨著時(shí)代的發(fā)展，建設(shè)的速度越來越快、建設(shè)規(guī)模越來越大、功能也越來越復(fù)雜，建筑施工的速度和質(zhì)量隨技術(shù)的更新也在快速提高，對(duì)建筑設(shè)計(jì)水平也提出了越來越高的要求。在新時(shí)期下，計(jì)算機(jī)技術(shù)已被全世界公認(rèn)為21世紀(jì)最主要的科學(xué)技術(shù)；因此，計(jì)算機(jī)技術(shù)的大力發(fā)展必然會(huì)加速建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的大力發(fā)展。

一、各種計(jì)算機(jī)技術(shù)及在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在建筑沒計(jì)的過程中，一項(xiàng)工程一般包括方案策劃，初步設(shè)計(jì)，深入設(shè)計(jì)，施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)等不同階段。在方案策劃，初步設(shè)計(jì).深入設(shè)計(jì)這三個(gè)階段中，是建筑師將自己的想法不斷形象化、具體化的過程，也是推敲方案，使方案設(shè)計(jì)不斷完善的過程。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展，建筑師在計(jì)算機(jī)的幫助下可以運(yùn)用各種方法幫助自己進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)。

1.照片的數(shù)字化合成技術(shù)

將計(jì)算機(jī)生成的虛擬圖像放在現(xiàn)實(shí)的環(huán)境照片中，可以快速驗(yàn)證和表現(xiàn)設(shè)計(jì)方案。在一些改建或擴(kuò)建項(xiàng)目中，這種方式十分有用?？梢詸z驗(yàn)新建的部分與原有的建筑及周圍環(huán)境的關(guān)系是否搭配恰當(dāng)，很容易就能判斷出來。設(shè)計(jì)者可以事先拍攝一些環(huán)境照片，然后在軟件中根據(jù)這些照片，將計(jì)算機(jī)中的攝像機(jī)與照片的視點(diǎn)相匹配。再將渲染出來的模型圖片在Photoshop軟件中與原環(huán)境照片相融合，同樣的方式還可以生成許多不同角度的合成圖像。利用這種融合的圖像有利于確定最后的設(shè)計(jì)方案。在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中，許多設(shè)計(jì)單位都運(yùn)用這種方式，取得了很好的效果。

2.光照模擬及光能傳遞技術(shù)

就設(shè)計(jì)師而言。設(shè)計(jì)方案處于推敲階段時(shí)，建筑中存在的光影效果是其中重要的考量因素，因而在真實(shí)光照效果的模擬過程中，CAAD軟件系統(tǒng)則做出了各種各樣的努力與嘗試，如常用的Lightscape軟件有效實(shí)現(xiàn)了光能傳遞技術(shù)（此處所指的為2.0NT版本），其中的光能傳遞技術(shù)對(duì)場(chǎng)景中漫射的光線可起到精確的模擬作用，進(jìn)而可讓物體將光線反射到部分物體與周圍的環(huán)境中.才有了較為柔美的陰影的產(chǎn)生，除此之外，Lightscape軟件還可對(duì)太陽(yáng)光進(jìn)行計(jì)算，附帶的還有天空光的計(jì)算，且在具體的操作過程中，僅可通過對(duì)真實(shí)燈光布置放置.便能夠計(jì)算出最接近真實(shí)的效果，完全不需要輔助光源的利用，故而該技術(shù)在建筑師對(duì)光照效果的推敲中可起到相當(dāng)大的幫助作用。

3.動(dòng)畫及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

動(dòng)畫在設(shè)計(jì)成果演示過程中的應(yīng)用已經(jīng)很成熟、很普遍了。特別是對(duì)于大型設(shè)計(jì)項(xiàng)目.在設(shè)計(jì)初期階段利用三維軟件制作一些分析性和研究性的動(dòng)畫，非常有利于建筑師思考和對(duì)比各種可行性方案。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)又稱靈境技術(shù)，最近十幾年悄然興起的高新技術(shù)。它是一種可創(chuàng)建三維虛擬世界的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。這種有由系統(tǒng)創(chuàng)建的虛擬環(huán)境，作用于用戶的視覺、聽覺、觸覺、使用戶產(chǎn)生身臨其境的感覺，用戶很自然地通過計(jì)算機(jī)進(jìn)入這個(gè)環(huán)境并操作系統(tǒng)中的對(duì)象進(jìn)行交互，進(jìn)而沉浸其中。虛擬現(xiàn)實(shí)具有三個(gè)最突出的特征，即交互性、沉浸感和構(gòu)想性，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一項(xiàng)實(shí)用技術(shù)，在建筑設(shè)計(jì)和城市規(guī)劃領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用前景。

4.協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)

眾所周知，傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)是在圖紙上主要依靠手工設(shè)計(jì)為主，設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，質(zhì)量不能保證，設(shè)計(jì)成本高。而現(xiàn)今常用的CAIM支術(shù)目前基本限于平面和單人作業(yè)。隨著并行工程的廣泛推行，以及計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同工作領(lǐng)域研究的迅速發(fā)展，人們正在尋求將建筑設(shè)計(jì)技術(shù)與協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)結(jié)合起來的方法，以開發(fā)計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)。目前，協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)主要應(yīng)用在CAD/CAM/CAE集成化、遠(yuǎn)程計(jì)算與程序設(shè)計(jì)、工作流程管理、虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)與可視化等方面。現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)正從傳統(tǒng)的單獨(dú)作戰(zhàn).發(fā)展成—個(gè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)甚至幾個(gè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的協(xié)作設(shè)計(jì)開發(fā)。

5.計(jì)算機(jī)新技術(shù)與新方法

現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域中。采用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)輔助已然成為趨勢(shì)。越來越多的人開始重視起計(jì)算機(jī)技術(shù)在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用及其在其中所發(fā)揮的作用，使得計(jì)算機(jī)新方法與新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。如NURBS造型技術(shù)，可將異常復(fù)雜的曲面形狀在建筑師的掌控下變得更靈活化；三維數(shù)字化儀器則可將實(shí)物的空間轉(zhuǎn)變?yōu)楸阌谟^察的三維模型。利于建筑設(shè)計(jì)師在計(jì)算機(jī)中對(duì)模型做出進(jìn)一步的修改。故而，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用力度不斷加大。相信今后會(huì)有更多的計(jì)算機(jī)新方法與新技術(shù)投入其中。以進(jìn)一步提高現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)效率、縮短設(shè)計(jì)周期、節(jié)約設(shè)計(jì)成本，進(jìn)而推動(dòng)著現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)朝向更佳的方向發(fā)展。

二、建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

1.BIM通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息

三維幾何形狀信息和非幾何形狀信息，如建筑構(gòu)件的材料、重量、價(jià)格、進(jìn)度和施工等等集成了建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)。為設(shè)計(jì)師、建筑師、水電暖鋪設(shè)工程師、開發(fā)商乃至最終用戶等各環(huán)節(jié)人員提供“模擬和分析”模型三維的立體實(shí)物圖形可視，項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)等整個(gè)建設(shè)過程可視方便進(jìn)行更好的溝通、討論與決策。

2.能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬化的施工

BIM技術(shù)能夠引導(dǎo)建筑信息科技達(dá)到更高水平的的新技術(shù)和新理念，如果得到全面的應(yīng)用，其能夠?yàn)榻ㄖ袠I(yè)的信息化發(fā)展帶來不可估量的影響和進(jìn)步，有效提高建筑項(xiàng)目的科學(xué)性和有效性。同時(shí)其能夠也促進(jìn)建筑行業(yè)的健康發(fā)展并帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，使建筑工程的設(shè)計(jì)以及工程質(zhì)量和施工效率明顯提高，設(shè)計(jì)和施工成本有效降低。

三、結(jié)束語(yǔ)

運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)工作的人員，拓展了作業(yè)方式，建筑設(shè)計(jì)與計(jì)算技術(shù)結(jié)合之后形成的產(chǎn)物CAD，可以結(jié)合人類和計(jì)算機(jī)兩者的優(yōu)勢(shì)將其發(fā)揮到最大。目前的CAD軟件是在傳統(tǒng)軟件的基礎(chǔ)之上不斷發(fā)展更新來的，標(biāo)準(zhǔn)和程序都越來越規(guī)范化，對(duì)建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域具有深遠(yuǎn)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]李純姣，林秀國(guó).現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)與古建筑設(shè)計(jì)的融合[J].門窗.2018（02）.

[2]孫紅然.現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)原則和措施[J].門窗.2018（01）.

[3]凌連軍.傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].建材與裝飾.2018（04）.