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谈数字化技术对建筑设计发展的影响与促进

时间:2013-05-20来源:易品期刊网 点击:

摘要:随着建筑业的快速发展,数字化技术逐渐应用于其中并对建筑设计的发展起来到了至关重要的作用。其影响可具体地概括为:建筑效果表达立体化、建筑形态新奇多变化、参数设计技术精细化、项目施工无错准确化。在建筑付诸施工之前,即利用计算机将建筑设计的数字化模型真实地搭建完成,极大地节省材料及能源浪费,带给建筑行业的发展以强力的支持与促进。

关键词:数字化;建筑设计;BIM技术
  引言
  近些年来,数字化技术不断发展,并逐渐应用到建筑的设计中,可以说数字化传达的是当下建筑设计的主流语言。所谓的数字化,是借助于电脑运算,在假定的三维空间里生成虚拟的结果,如:模拟、视觉、动画等,它的优点是在实际建造前,就将方案中可能出现的问题研究出来,从而提出解决对策。建筑师在设计时,逐渐感受到了此技术的优势,并逐渐受其影响,主要体现在设计师的叙事方式和思维方式上,使建筑师向建筑信息模型、可持续建筑设计、协同设计等新兴技术和概念等方向转变,并将其作为主流的建筑设计观念进行设计,由此可见,数字化技术的发展与应用是必然的。
  数字化技术在建筑设计中所起到的作用是至关重要的,其积极影响也是毋庸置疑的,正如互联网技术以交流为目的切入了个人思维领域,其多媒体的性质甚至能绕过数字和语言的障碍。其影响具体表现在以下四点:

1 建筑效果表达立体化
  在以往的建筑设计上,大多数学生借助的是Sketch Up、Rhino、3Ds Max等来实现一些复杂的造型,但是这种技术只能从视觉和几何学上来表达建筑学的意义,使学生不能更好的了解建筑的结构、材料、面积等技术指标和细节。但是数字化技术的出现就使这个问题迎刃而解了,Revit Archi-tecture作为建筑信息模型,具有一定的真实性,不但可以实现几何体块和建筑构件之间的无缝连接,还可以准确地完成透视图、三维模型、各种平立剖面,使学生更好的了解建筑结构、材料、面积等技术指标和细节。
  Revit软件可以把其它软件的造型作为一种建筑体量融合进来,从而使建筑设计的造型能够更好的完成。还有Revit Architecture的可视化功能在设计过程中也起到了很大的帮助,建筑设计的流线分析应用此项技术,打破了传统的平面流线分析方法,制造建筑三维剖切体,从而更加直观清晰的分析建筑流线。三维虚拟模型的建立,可以说将学生学习数字化设计的主动性和积极性极大地调动了起来,因为这种模型的建立,虚拟场景的渲染、漫游、交互,整体校园规划的多媒体演示等系列综合性课题的贯穿作用,激发了学生强烈的好奇心,由此可见,数字化技术具有相当大的应用和发展空间。

2 建筑形态新奇多变化
  在计算机媒介未应用到建筑设计领域之前,很难将复杂的形式表现和结构分析看进行有效的衔接,这就是绝大多数的建筑只能用简单的几何形式来表达的原因。为了能够用准确的形式表达出这种非逻辑的灵感,我们发现了计算机媒介并将它派上了用场,它不但能将相关数据进行有效的处理,而且还辅助设计师在数字环境中进行思考,直至完成最终的造型设计。与此同时,参数化建模技术的应用使得复杂形体的结构和建造分析变得简单和高效,在这些参数分析运算的基础上,设计构思深化为准确的建筑造型,因此那些看似不可思议的建筑构想也能成为现实,从而使建筑形态新奇多变化。

3 参数设计技术精细化
  数字化设计不但给建筑设计带来了高效率的革命,而且也使参数化设计技术更加精确化。虽然在我国,尽管对数字化的关注越来越多,但是由于受到国家经济实力、科学技术发展较为缓慢等因素的影响,对于一些处在创作一线的建筑师而言,这些较为前言的参数化非线性设计以及BIM技术等还是有些陌生的,但是经过我国有关人士的实践、总结和重视,参数化设计将会更为精确化。
  在香港地区,一些建筑师已经发起建立了香港参数化设计学会(HKPDA),以推动参数化设计技术的发展。香港中文大学教授Marc Aurel Schnabel介绍瑞士的一座建筑,喷出的水汽可以形成一朵云,将一段音乐在五线谱显示的点线变化设定为参数,可以形成某种空间模式……这是一种参数化的设计,建筑师通过引入参数和规则来形成形体,使设计成为可能,而且在设计中,可以充分预知各种现实情况,如果出现差错,可以提前知晓,从而及时进行解决完成建筑施工。Marc曾表示参数化在人们搭建房屋、教堂等建筑时,就已经存在而且被应用,如在设计搭建的每一个步骤以及其中寻求解决问题的办法的过程,正是潜意识的参数化过程,而添加建筑比例关系、通风日照等各种细节的过程,则是参数化的深化过程。

4 项目施工无错准确化
  4.1 可视化预览
  数字化技术对建筑设计的一个重要影响就是使项目施工无错准确化。这个重要的影响要归功于BIM(Building Information Modeling建筑物信息模型)技术的使用,所谓的BIM是指利用数字的方式把所有的信息收集起来进行处理,它为设计师提供了从设计到施工甚至物业管理的全程可视化控制。而且所有的参与方、设计师、结构工程师、建筑师以及所有的学科等都可以通过此项技术提供的信息来了解建筑的情况,如:建筑未来用电情况、如何有效地控制成本的投入、如何保证工程质量,加强施工等,从而对其做出更加合理的、科学的决策,减少项目施工中的错误。
  4.2 协同设计
  BIM技术的独特之处就是从整个工程全生命周期的角度着眼,同时将现代信息技术应用其中,创造一个高效率的信息交流平台和共同工作的环境,从而为项目参与者提供有利的依据,可以说这是一种以数据为核心的交流和协作方式。BIM技术的作用主要体现在:一是信息的交流不受时间和地点的限制,在任何情况下都是畅通无阻,而且及时、准确。二是每一次信息的变更、提供和交流都是有据可查的,不是凭空捏造,无据可循的,这样不但能使参与各方所获得信息具有极高的准确率,因而降低获得信息的成本,而且还最大限度地降低了信息的错误率和延误率,从而减少途中的浪费、损失及返工。三是作为业主,他们可以随时了解、监督工程的进度,做到适时拨付资金,掌控整个工程的施工进度以及施工质量,有益于及时发现问题,及时采取措施补救,从而降低建造成本。

5 结束语
  数字化技术在建筑设计中发挥着十分重要的作用,它不仅使建筑效果表达的更加立体化,在设计时,使建筑形态新奇多变化,而且使参数设计精确化,项目施工无错准确化。因此,要充分发挥数字化技术对建筑设计的影响,促进我国建筑业的蓬勃发展。

参考文献
  [1]孙澄,付本臣,等.从数字到建筑-谈数字技术推动下的建筑创作[J].新建筑,2008,(3).
  [2]徐卫国.数字建构[J].建筑学报,2009,(1).
  [3]李冰,李滨泉,李桂文.数字时代下建筑设计方法的变革[J].新建筑,2009,(3).
  [4]李飚,韩冬青.建筑生成设计的技术理解及其前景[J].建筑学报,2011,(6).
  作者简介:张剑锋(1980,2-),男,黑龙江省鸡西市,现工作于黑龙江东方学院,讲师,建筑与土木工程专业领域工程硕士,研究方向为建筑设计与实践、历史建筑改造更新。
 

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