數(shù)字時(shí)代城市更新及建筑設(shè)計(jì)策略

李文成

（滁州市城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，安徽 滁州 239000）

城市更新是一種持續(xù)性較強(qiáng)、涉及范圍較廣的工作。城市更新是對(duì)城市中部分不適應(yīng)現(xiàn)代化城市社會(huì)生活的地區(qū)做有計(jì)劃的改建，如對(duì)舊建筑等進(jìn)行拆除，并重新進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)。拆除舊建筑能夠改善原有的生活和居住環(huán)境。在城市更新過程中，需要通過有效方式對(duì)原有的城市空間進(jìn)行合理規(guī)劃，根據(jù)不同階段工作內(nèi)容合理開展工作，提升整體工作效率。數(shù)字技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)城市更新空間的模擬，改變傳統(tǒng)管理模式，提高城市更新工作效率和質(zhì)量。文章圍繞數(shù)字化時(shí)代下的城市更新及建筑設(shè)計(jì)工作進(jìn)行了探討，旨為數(shù)字時(shí)代城市更新及建筑設(shè)計(jì)提供參考。

1 數(shù)字化技術(shù)在城市更新及建筑設(shè)計(jì)中的作用

1.1 數(shù)字技術(shù)助力城市更新

為了推動(dòng)城市建設(shè)工作，城市更新工作逐漸成為城市發(fā)展過程中的重點(diǎn)。隨著數(shù)字技術(shù)發(fā)展，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、區(qū)塊鏈、5G、VR、AR等技術(shù)被應(yīng)用在城市更新中。利用數(shù)字技術(shù)，探索解決制約城市更新痛點(diǎn)、難點(diǎn)的方法，將助力城市更新，實(shí)現(xiàn)新型智慧城市的建設(shè)。

1.2 利用數(shù)字化技術(shù)提升建筑設(shè)計(jì)水平

將數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)中，可以提升建筑設(shè)計(jì)水平。數(shù)字化技術(shù)能夠通過CAD技術(shù)幫助設(shè)計(jì)師構(gòu)建出科學(xué)合理的三維空間及色彩、質(zhì)感，將設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)構(gòu)想轉(zhuǎn)化成具體的數(shù)字模型，幫助設(shè)計(jì)師及時(shí)進(jìn)行改進(jìn)和完善。在建筑設(shè)計(jì)方案優(yōu)化階段，可以通過數(shù)字化技術(shù)中的CAD軟件功能對(duì)設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行信息采集、指標(biāo)量化以及功能屬性的預(yù)測(cè)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化和修改，確保建筑設(shè)計(jì)方案更完善。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可以使用數(shù)字技術(shù)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效處理，提升結(jié)構(gòu)整體空間品質(zhì)，利用數(shù)字技術(shù)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)特征進(jìn)行分析，保證其具有一定針對(duì)性和合理性，實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目標(biāo)。

1.3 利用數(shù)字化技術(shù)提高城市管理水平

數(shù)字化技術(shù)有利于城市交通管理工作的開展。在城市交通管理過程中，可以通過計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的有效監(jiān)控與管理，利用先進(jìn)的通信技術(shù)，將交通事故發(fā)生的信息傳遞到監(jiān)控中心。通過信息處理中心及時(shí)對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行有效處理和反饋，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的科學(xué)管理[1]。智能交通系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 智能交通系統(tǒng)

2 數(shù)字化時(shí)代下的城市更新策略

2.1 更新城市數(shù)據(jù)

從時(shí)間維度上看，城市數(shù)據(jù)更新的動(dòng)力來自人類對(duì)空間發(fā)展變化的需求。從空間維度看，隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，城市建設(shè)越來越復(fù)雜，城市更新面臨的挑戰(zhàn)也越來越多。從內(nèi)容維度看，隨著數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展和普及應(yīng)用，城市數(shù)據(jù)呈現(xiàn)不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)。

從研究?jī)?nèi)容上看，需要對(duì)現(xiàn)有各類基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究、總結(jié)提煉和科學(xué)評(píng)估。在現(xiàn)有空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行深化應(yīng)用，分析提取和研究其內(nèi)在關(guān)系以及不同類型數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)聯(lián)，對(duì)現(xiàn)有的各類專題空間數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理、整合和更新利用。進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)其他相關(guān)領(lǐng)域空間數(shù)據(jù)的挖掘分析以及相關(guān)應(yīng)用技術(shù)的研究，找出適合區(qū)域發(fā)展方向及發(fā)展模式的新技術(shù)和新方法。

2.2 更新地理信息

地理信息系統(tǒng)（GIS）是一種利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過空間的方式對(duì)地理空間進(jìn)行管理的系統(tǒng)。GIS技術(shù)在城市更新中發(fā)揮著重要的作用。隨著我國(guó)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的不斷推進(jìn)以及地理信息數(shù)據(jù)資源的不斷豐富，城市更新與發(fā)展過程中對(duì)地理信息系統(tǒng)的需求日益迫切。

目前國(guó)內(nèi)外在地理信息系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用上已經(jīng)形成了一些成熟的模式。但在我國(guó)城市更新中，GIS技術(shù)仍處于起步階段。目前，國(guó)內(nèi)城市更新中對(duì)GIS的需求主要集中在提供準(zhǔn)確、及時(shí)的空間數(shù)據(jù)和地圖服務(wù)，建立城市更新數(shù)據(jù)庫，為政府決策提供支持。

2.3 更新資源規(guī)劃

在數(shù)字技術(shù)的賦能下，通過對(duì)各類信息數(shù)據(jù)的采集、整合、分析和利用，可以更好地提升更新資源的使用效率。

2.3.1 深化更新資源現(xiàn)狀調(diào)查

利用地理信息技術(shù)和數(shù)據(jù)采集技術(shù)，對(duì)更新區(qū)域內(nèi)各類建筑物、市政設(shè)施、公用設(shè)施等現(xiàn)狀情況進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)和可視化呈現(xiàn)。通過疊加分析、時(shí)空分析等方法，為更新決策提供充分的信息依據(jù)，如在對(duì)老城區(qū)整體改造更新中，通過GIS空間分析等技術(shù)對(duì)空間分布、建筑質(zhì)量、市政設(shè)施、社會(huì)服務(wù)等方面進(jìn)行現(xiàn)狀調(diào)查和信息提取，為開展改造工作提供數(shù)據(jù)支撐[2-3]。

2.3.2 挖掘更新區(qū)域發(fā)展?jié)摿?/p>

利用數(shù)字技術(shù)對(duì)更新區(qū)域內(nèi)現(xiàn)有資源進(jìn)行全面了解和評(píng)估，分析現(xiàn)有資源在滿足現(xiàn)實(shí)需求的同時(shí)存在哪些發(fā)展?jié)摿Γ_定城市更新的重點(diǎn)領(lǐng)域和重要方向。例如對(duì)區(qū)域內(nèi)各類土地開發(fā)潛力進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)存在舊城區(qū)中存在大量待開發(fā)土地可供進(jìn)行后續(xù)利用開發(fā)，老城區(qū)中各地塊面積相對(duì)較小且密度較高導(dǎo)致地塊開發(fā)空間較小，老城區(qū)中各類市政基礎(chǔ)設(shè)施較為老化且不完善等問題。對(duì)以上問題進(jìn)行全面分析和梳理，可以為后續(xù)的土地利用規(guī)劃和項(xiàng)目策劃提供重要依據(jù)。

2.3.3 完善更新資源規(guī)劃流程

在更新資源規(guī)劃階段加入數(shù)字化元素，能夠提高規(guī)劃決策的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，如在城市更新改造過程中充分利用數(shù)字技術(shù)的空間分析功能開展城市空間布局研究。針對(duì)存在安全隱患的區(qū)域，應(yīng)用數(shù)字技術(shù)建立地理信息系統(tǒng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)安全隱患排查。通過空間分析軟件對(duì)用地性質(zhì)進(jìn)行空間分析以及用地潛力分析等。將科學(xué)合理的城市更新方案轉(zhuǎn)化為可供操作的實(shí)施方案需要進(jìn)行多方案比選、優(yōu)化或調(diào)整等操作。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集工作主要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，在數(shù)據(jù)傳輸過程中容易受天氣因素或交通狀況的影響而發(fā)生延誤現(xiàn)象[4]。

3 數(shù)字化時(shí)代下的建筑設(shè)計(jì)策略

3.1 加強(qiáng)數(shù)字技術(shù)與建筑設(shè)計(jì)的融合

數(shù)字化時(shí)代下，建筑行業(yè)的發(fā)展越來越快，為了能夠保證建筑設(shè)計(jì)工作順利開展，需要加強(qiáng)數(shù)字技術(shù)與建筑設(shè)計(jì)的融合。在建筑設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)師需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行綜合分析，選擇合適的設(shè)計(jì)方法和手段，保證建筑設(shè)計(jì)工作的順利進(jìn)行。此外，為了使數(shù)字技術(shù)能夠更好地為建筑設(shè)計(jì)服務(wù)，建筑設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作時(shí)，需要對(duì)數(shù)字技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用和利用，如在進(jìn)行建筑物戶型設(shè)計(jì)時(shí)，合理利用數(shù)字技術(shù)對(duì)建筑物的功能和布局進(jìn)行科學(xué)安排；在進(jìn)行建筑物平面布置時(shí)，合理利用數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)各個(gè)空間之間的聯(lián)通；在進(jìn)行建筑物立面效果圖制作時(shí)，合理利用數(shù)字技術(shù)對(duì)建筑外觀、效果等進(jìn)行制作。

3.2 加強(qiáng)數(shù)字技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

通過數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用可以對(duì)建筑進(jìn)行模擬、分析等，能夠使設(shè)計(jì)師更好地對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化，有效減少建筑設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題[5]。例如在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用3D打印技術(shù)，能夠有效提高建筑設(shè)計(jì)效率及建筑質(zhì)量，加快了工程建設(shè)速度。數(shù)字技術(shù)還可以應(yīng)用在建筑圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中，通過CAD技術(shù)可以對(duì)圖紙進(jìn)行準(zhǔn)確分析，將其與三維模型進(jìn)行對(duì)比，有利于設(shè)計(jì)師對(duì)建筑物進(jìn)行全面分析。

3D打印技術(shù)建筑設(shè)計(jì)模型如圖2所示。

圖2 3D打印技術(shù)建筑設(shè)計(jì)模型

在城市建設(shè)過程中需要保證建筑物能夠與周圍環(huán)境相融合，實(shí)現(xiàn)良好的互動(dòng)作用。因此，現(xiàn)代城市建設(shè)過程中需要重視數(shù)字技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，確保建筑物與周圍環(huán)境能產(chǎn)生互動(dòng)作用。在進(jìn)行城市建筑設(shè)計(jì)時(shí)，可以應(yīng)用建筑軟件三維建模、渲染等進(jìn)行模擬及分析。

隨著建筑市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，部分建筑設(shè)計(jì)師的職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)技能還有待提高。因此，建筑設(shè)計(jì)師應(yīng)重視自身素質(zhì)培養(yǎng)及專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)，積極將數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用在實(shí)踐中。例如BIM技術(shù)是一種集信息、模型于一體的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，具有信息共享、快速建模等優(yōu)點(diǎn)；VR技術(shù)是以虛擬現(xiàn)實(shí)為基礎(chǔ)的一種技術(shù)，通過構(gòu)建建筑物三維模型使建筑師對(duì)建筑物有更好的了解，可以將城市及區(qū)域環(huán)境進(jìn)行模擬再現(xiàn)，對(duì)建筑物進(jìn)行3D打印[6-7]等。將類似以上技術(shù)應(yīng)用到城市建筑設(shè)計(jì)中，不僅能夠提高建筑設(shè)計(jì)師的職業(yè)技能，還能夠加強(qiáng)數(shù)字技術(shù)在設(shè)計(jì)過程中的應(yīng)用。

計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，能夠發(fā)揮其良好的優(yōu)勢(shì)，可以有效提高建筑設(shè)計(jì)效率及質(zhì)量。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)主要包括了三維建模、工程模擬、虛擬現(xiàn)實(shí)、數(shù)字仿真等，可以根據(jù)實(shí)際情況選擇使用。在計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的作用下，設(shè)計(jì)師能夠全面掌握建筑物的實(shí)際情況，將其與設(shè)計(jì)要求進(jìn)行對(duì)比，合理確定建筑方案。此外，通過計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)還能夠?qū)⒔ㄖ锏氖褂霉δ苓M(jìn)行模擬與分析，如在進(jìn)行房屋設(shè)計(jì)時(shí)，可以應(yīng)用三維建模、虛擬現(xiàn)實(shí)、工程模擬等技術(shù)，結(jié)合建筑的實(shí)際情況進(jìn)行合理調(diào)整與修改，能夠減少施工周期，有效提高建筑工程質(zhì)量。

3.3 增強(qiáng)數(shù)字化設(shè)計(jì)的可持續(xù)發(fā)展能力

可持續(xù)發(fā)展是建筑行業(yè)發(fā)展的基本方向[8]。建筑設(shè)計(jì)師需要將可持續(xù)發(fā)展理念融入建筑設(shè)計(jì)，增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展能力。在數(shù)字化時(shí)代下，建筑設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)已經(jīng)從傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式向數(shù)字化技術(shù)轉(zhuǎn)變?，F(xiàn)階段，數(shù)字技術(shù)已逐漸代替了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，因此建筑設(shè)計(jì)師在進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮未來的發(fā)展方向。針對(duì)城市建筑設(shè)計(jì)，規(guī)劃要求與建筑設(shè)計(jì)方案要全面考慮周邊環(huán)境、周圍居民、自然環(huán)境等情況，以生態(tài)環(huán)保為原則，以現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)保護(hù)自然環(huán)境。將自然條件和技術(shù)設(shè)備合理地結(jié)合到建筑設(shè)計(jì)中。

為了提高建筑設(shè)計(jì)工作的有效性和準(zhǔn)確性，需要加強(qiáng)對(duì)數(shù)字技術(shù)的運(yùn)用和研究，對(duì)可持續(xù)發(fā)展能力進(jìn)行增強(qiáng)，更好地應(yīng)對(duì)新形勢(shì)下的建筑環(huán)境變化。

4 結(jié)語

在城市更新過程中，需要通過科學(xué)合理的方式對(duì)建筑空間進(jìn)行優(yōu)化，提高城市空間利用率和建筑使用功能。從整體上來看，城市更新主要是對(duì)現(xiàn)有城市空間進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化的過程。通過對(duì)傳統(tǒng)空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行更新改造，可以有效促進(jìn)城市發(fā)展。數(shù)字化技術(shù)是一種新型的技術(shù)，將其應(yīng)用在建筑設(shè)計(jì)中可以提升建筑設(shè)計(jì)工作效率和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)空間的優(yōu)化和整合。因此，建筑設(shè)計(jì)單位需要結(jié)合具體實(shí)際情況和數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用要求，制定合理的應(yīng)用策略。