淺析數(shù)字手段技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

賈秀娟

摘要：文章在綜合建筑方案設(shè)計(jì)和對(duì)建筑進(jìn)行評(píng)價(jià)這兩個(gè)方面的基礎(chǔ)上來系統(tǒng)的詮釋和介紹數(shù)字技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用，與此同時(shí)采用新的研究手段來提出非線性設(shè)計(jì)法則與參數(shù)設(shè)計(jì)法則以及生成設(shè)計(jì)等多種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法在建筑設(shè)計(jì)中的具體使用，這不僅大大的促進(jìn)了建筑設(shè)計(jì)的優(yōu)化，也推廣了數(shù)字技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)中的推廣和發(fā)展。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)；數(shù)字手段技術(shù)；具體設(shè)計(jì)；建筑方案

前言

對(duì)于傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)觀點(diǎn)而言，其大部分都在計(jì)算機(jī)繪圖和模擬分析的范圍內(nèi)。通過采用計(jì)算機(jī)軟件，能夠提高相關(guān)人員設(shè)計(jì)表達(dá)、制作二維或者三維建筑模型的能力。除此之外，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)還能夠詮釋非線性設(shè)計(jì)和參數(shù)化設(shè)計(jì)領(lǐng)域，這些設(shè)計(jì)不僅在國(guó)際的建筑行業(yè)內(nèi)獲得了較為廣泛的關(guān)注，還被應(yīng)用到國(guó)內(nèi)，受到業(yè)內(nèi)人士的推崇和贊揚(yáng)。本文通過具體事例，來詳細(xì)的闡釋和描述如何采用數(shù)字技術(shù)來解決建筑設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的困難和問題，從而不斷的優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)和方案。

1建筑方案的具體設(shè)計(jì)

1.1非線性建筑設(shè)計(jì)方案

所謂的非線性建筑設(shè)計(jì)使之線性建筑的一種持續(xù)的流動(dòng)狀的形體，這不僅詳細(xì)的分析和聯(lián)系了建筑的性能和周邊的環(huán)境因素，還對(duì)各種影響建筑因素的研究進(jìn)行了提煉與整合，從而把各種抽象形象發(fā)展成為具體形象。對(duì)于影響建筑設(shè)計(jì)的因素而言，其不僅是綜合的還是復(fù)雜的，通過對(duì)產(chǎn)生建筑形體理論進(jìn)行進(jìn)一步研究不僅滿足了建筑設(shè)計(jì)的條件與要求，還能夠與周邊的環(huán)境保持和諧和發(fā)展。采用理性的方法來對(duì)復(fù)雜的建筑設(shè)計(jì)問題進(jìn)行綜合和求解，能有有效的避免建筑設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，簡(jiǎn)單明了的解釋清楚各種復(fù)雜矛盾之間的聯(lián)系。

這在實(shí)質(zhì)上面也是一種全新的圖解思考——數(shù)字圖解，采用計(jì)算機(jī)來替代人腦，進(jìn)而對(duì)現(xiàn)行的條件采取資源分析和組合的方式來組成建筑形體，在通過一系列的修正和反饋之后最終確立起建筑形體，從而產(chǎn)生許多造型豐富具有情感的建筑物。其生成的方法與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法相比，有著截然不同的區(qū)別和差異：建筑師來構(gòu)思草圖，繼而描繪圖紙從而建成建筑物是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的重要表現(xiàn)和應(yīng)用方式，而數(shù)字化技術(shù)是新的建筑方式。

1.2建筑方案的參數(shù)化設(shè)計(jì)

對(duì)于西方先進(jìn)資本主義國(guó)家而言，其已經(jīng)采用與建筑和其使用功能相關(guān)的具體參數(shù)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，不斷的模擬各種參數(shù)的數(shù)字化并且加以分析，從而成功的設(shè)計(jì)出多種實(shí)驗(yàn)性的建筑，在實(shí)際的操作過程中，許多實(shí)驗(yàn)性的建筑已經(jīng)投入建設(shè)并且加以使用。雖然就目前而言，能夠成功建成的數(shù)字建筑還屈指可數(shù)，可是采用理性的思考來進(jìn)一步拓展開設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)思路，從而進(jìn)行不斷的探索和研究。

眾所周知，對(duì)建筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程也就是解決矛盾的過程，而參數(shù)化設(shè)計(jì)是對(duì)建筑設(shè)計(jì)思考的具體模擬。設(shè)計(jì)師將各種能夠影響到建筑設(shè)計(jì)的因素作為參變量，對(duì)其進(jìn)行合理有效的集成，并且采用計(jì)算機(jī)技術(shù)來尋找到聯(lián)系各個(gè)參變量的具體規(guī)則，從而構(gòu)建參數(shù)模型?；蛘卟捎糜?jì)算機(jī)技術(shù)來不斷的生成建筑體量、空間與結(jié)構(gòu)，進(jìn)而通過對(duì)參數(shù)的改變來獲得多解性和動(dòng)態(tài)性的設(shè)計(jì)方案。

2建筑方案的生成設(shè)計(jì)

所謂的生成法，是指一種研究和應(yīng)用非常寬廣的設(shè)計(jì)研究方法，它通過對(duì)計(jì)算機(jī)強(qiáng)大計(jì)算能力的應(yīng)用與現(xiàn)象數(shù)理原理的有效結(jié)合來解決自然演化、社會(huì)組織以及自律形態(tài)中的多種問題。對(duì)于生成法而言，其能有效的優(yōu)化組合元素并且便捷的處理多種問題。針對(duì)復(fù)雜多變的設(shè)計(jì)中產(chǎn)生的問題，設(shè)計(jì)師可以使用誘導(dǎo)型的方法來通過有有限的經(jīng)驗(yàn)、靈感和相關(guān)專業(yè)知識(shí)來獲取無限的可行方法中的極少的一部分。

生成設(shè)計(jì)法能夠在設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)的過程中產(chǎn)生比較重大的作用，與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)可以根據(jù)給定的評(píng)價(jià)體系來高效的計(jì)算出相似的最佳方案，而設(shè)計(jì)師則可以從這些最佳方案中得出滿足人類審美觀和居住使用的最終方案。一般生成式的計(jì)算機(jī)在對(duì)建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行模擬時(shí)，通常選擇客觀的物理量當(dāng)做評(píng)價(jià)的參照標(biāo)準(zhǔn)，例如日照的高度、風(fēng)力、流線的長(zhǎng)度以及對(duì)顏色的敏感度等方面，之后再將這些問題通過計(jì)算機(jī)語(yǔ)言進(jìn)行進(jìn)一步的詮釋和描述，從而生成最后方案。

3結(jié)束語(yǔ)

21世紀(jì)是經(jīng)濟(jì)不斷進(jìn)步和社會(huì)不斷發(fā)展的時(shí)期，因此數(shù)字手段與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)于現(xiàn)代化建筑物設(shè)計(jì)而言有著比較重大的意義和作用，其不僅大大的推動(dòng)了設(shè)計(jì)方法的進(jìn)步和創(chuàng)新，而且能夠更大范圍和強(qiáng)度的展現(xiàn)建筑的藝術(shù)性。著名的建筑評(píng)論家在上世紀(jì)末預(yù)言非線性建筑在復(fù)雜的科學(xué)指引下，一定能夠成為下個(gè)千年中一場(chǎng)極其重要的建筑運(yùn)動(dòng)。

在現(xiàn)實(shí)生活中，無論是非線性建筑設(shè)計(jì)還是生成法設(shè)計(jì)，其均是通過計(jì)算機(jī)語(yǔ)言作為最終的解答途徑來詳細(xì)的描繪實(shí)際中存在的問題或者相關(guān)評(píng)價(jià)法則與標(biāo)準(zhǔn)，之后再采用不同的算法來對(duì)這些語(yǔ)言進(jìn)行組織和運(yùn)算，從而得到我們所要求圖形變化和組合。之后再通過建筑師對(duì)這些方案進(jìn)行系統(tǒng)的篩選，來取得最終的方案。這就要求建筑師不僅要根據(jù)具體的建筑問題進(jìn)行具體的分析，還要詳細(xì)的探索和研究程序代碼的編寫。與此同時(shí)，無論是計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)抑或其他正在研發(fā)中的新軟件，這些都是數(shù)字化建筑設(shè)計(jì)手段的具體應(yīng)用，一方面能夠減少建筑師的腦力勞動(dòng)，在另一方面也新的設(shè)計(jì)方法的開辟提供了必要的服務(wù)，從而加大了數(shù)字化技術(shù)應(yīng)在建筑設(shè)計(jì)中實(shí)際應(yīng)用和推廣，為優(yōu)化和合理配置建筑設(shè)計(jì)，構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)作出了重要的貢獻(xiàn)！