摘要:在信息化時代的背景下,數(shù)字化已經(jīng)走入許多領(lǐng)域。人們理解的建筑業(yè)可能還停留在手繪圖紙的階段,可是,把數(shù)字化與建筑業(yè)相聯(lián)系已是人們探討很長時間的一種嘗試了。通過計算機來實現(xiàn)建筑設(shè)計方法的提升已是大勢所趨。本文就如何在數(shù)字時代下對建筑設(shè)計方法作一些變革做了簡要分析。
關(guān)鍵詞:數(shù)字時代,建筑,設(shè)計方法,變革,分析,核心期刊
1.引言
現(xiàn)在的建筑業(yè)大多數(shù)還停留在傳統(tǒng)階段,即用線性的建筑設(shè)計構(gòu)思,在圖紙上描畫建筑輪廓和一些細節(jié)。這是一種二維的、抽象的設(shè)計方法,但是建筑是三維設(shè)計,要求有良好的總體把握與設(shè)計,如果單純靠腦力思考細致的問題,難免會有紕漏,所以,需要有一種新型的建筑設(shè)計的方法出現(xiàn)來彌補傳統(tǒng)設(shè)計方法上的一些不足。現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)發(fā)展的很快,可以說我們現(xiàn)在處于數(shù)字時代,數(shù)字化技術(shù)有著人腦所不能比擬的優(yōu)點,通過強大的數(shù)字建模技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)作等手段,可以更好的做好建筑設(shè)計工作,為設(shè)計師提供了新的手段和思路。數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用在建筑設(shè)計上也使建筑設(shè)計真正回歸到了三維的空間上,更容易從全局上把握。
2.傳統(tǒng)建筑設(shè)計方法的一些不足
第一,建筑設(shè)計是一種三維狀態(tài)下的對于空間的設(shè)計,但是傳統(tǒng)的設(shè)計方法往往是在圖紙上利用二維設(shè)計來取代三維的設(shè)計。在實際操作上,由二維設(shè)計轉(zhuǎn)變到三維的形象需要一個比較復(fù)雜的過程,這樣就會大大增加建筑設(shè)計的難度,在現(xiàn)場操作、施工上也更加困難。建筑的形狀越是復(fù)雜、不規(guī)則,這種難度就會越大。可見,這種設(shè)計方式一定程度上影響了設(shè)計與實際操作的良好結(jié)合。
第二,現(xiàn)在的建筑設(shè)計已不僅僅滿足于實現(xiàn)建筑最簡單的功能外加良好的外觀。現(xiàn)代建筑設(shè)計已經(jīng)向更深層次的方向發(fā)展,比如有的建筑需要充分體現(xiàn)出文化內(nèi)涵,要有民族特色,所以需要傳統(tǒng)、復(fù)雜的設(shè)計;還有的建筑要充分體現(xiàn)出生態(tài)、環(huán)保、低碳的理念,這樣才是符合現(xiàn)代建筑要求的成果。如果采用原始建筑設(shè)計方法,勢必不能用精確的數(shù)字來體現(xiàn)建筑設(shè)計的要求,也不能計算出建筑所用材料對建筑的影響,對生態(tài)的影響。
第三,由于現(xiàn)代建筑的設(shè)計越來越復(fù)雜,建筑物里面加入了許多新鮮的元素,比如新功能,更加新穎的小創(chuàng)意,等等。這樣就需要更加靈活的表達方式,更加細致的設(shè)計圖,但是傳統(tǒng)設(shè)計方法很難滿足精細的設(shè)計要求,在圖紙上無法做到隨意標出細節(jié)之處。而各個部分所體現(xiàn)出的細節(jié)邏輯性也是傳統(tǒng)設(shè)計方法所不能達到的。
3.數(shù)字技術(shù)在建筑設(shè)計方法中的優(yōu)點
數(shù)字技術(shù)作為一種新型的建筑設(shè)計手段,可以解放人的雙手,同時可以開闊人的思路。在數(shù)字條件下進行建筑設(shè)計,建筑師可以利用軟件及時的把自己對建筑物的構(gòu)想呈現(xiàn)在計算機上,不用再因為手繪的局限性而丟失一些好的思想。
數(shù)字技術(shù)是一種虛擬的技術(shù)手段,可以在計算機上對設(shè)計理念進行良好的模擬。在計算機上的模擬不僅僅在于對于建筑物外觀的設(shè)計,而是更加直觀、細致的模擬。建筑師可以把需要細致研究的一部分抽象為模型,對其賦予自己所構(gòu)想出的參數(shù),然后進行模擬計算,最后通過計算結(jié)果選擇出最優(yōu)的方案。而數(shù)字技術(shù)還能夠通過網(wǎng)絡(luò)或者專門的軟件來判定建筑所用材料是否符合環(huán)保、低碳的要求,當(dāng)不符合時,建筑師可以及時更換,以避免建筑建成之后對環(huán)境的破壞,同時對人產(chǎn)生的不利影響。
4.數(shù)字技術(shù)在建筑設(shè)計上的發(fā)展趨勢
當(dāng)今,數(shù)字技術(shù)在建筑設(shè)計上不能實現(xiàn)對傳統(tǒng)建筑設(shè)計方法的完全替代,但是有一些在建筑領(lǐng)域應(yīng)用的趨勢:
第一,建筑設(shè)計師由從前的對于建筑外形的不斷創(chuàng)新演變到了利用更具體的數(shù)字模型,用參數(shù)化方法來進行具體的建筑項目的設(shè)計。
第二,建筑師開始由以前的利用數(shù)字化技術(shù)對于建筑進行宏觀設(shè)計演變到了現(xiàn)在的利用數(shù)字化技術(shù),通過各種軟件技術(shù)進行更加細節(jié)的設(shè)計和研究。第三,由以前的利用數(shù)字化技術(shù)進行單一建筑的設(shè)計演變到了利用軟件技術(shù)進行更大尺度的建筑設(shè)計,例如對城市進行規(guī)劃、設(shè)計。
5.數(shù)字時代下建筑設(shè)計方法
就像前面所說,數(shù)字化技術(shù)能夠良好的替代傳統(tǒng)建筑設(shè)計方法,但只是部分替代,不能做到完全替代,下面介紹一種基于數(shù)字技術(shù)的新型建筑設(shè)計方法。
5.1場地分析
這是進行建筑設(shè)計的第一步,也是重中之重,是當(dāng)今數(shù)字技術(shù)無法替代傳統(tǒng)設(shè)計方法的一個方面。在進行建筑設(shè)計之前,設(shè)計師都要到建筑物位于的地區(qū)進行實地勘察,通過勘察,設(shè)計師可以了解到建筑物所處地區(qū)的自然環(huán)境,比如地形如何,地貌狀況以及有無發(fā)生自然災(zāi)害的危險等。考察之后設(shè)計師可以對本地區(qū)環(huán)境進行專業(yè)分析。如果建筑物所處地區(qū)位于地質(zhì)狀況比較復(fù)雜的地區(qū),這就對設(shè)計師的設(shè)計工作造成了很大困難,設(shè)計師要在設(shè)計建筑時考慮多方面因素,如果考慮不周,可能會在施工中或者建設(shè)完成后出現(xiàn)意想不到的問題。
5.2草圖的形成
如果施工場地地質(zhì)狀況復(fù)雜,這時就可以利用數(shù)字技術(shù)進行現(xiàn)場模擬和分析。當(dāng)建筑場地受到了周圍環(huán)境狀況的限制,設(shè)計師可以在查詢、參考相關(guān)數(shù)據(jù)資料的前提下,利用數(shù)字技術(shù)進行對現(xiàn)場的模擬,構(gòu)想如何能實現(xiàn)最優(yōu)的設(shè)計方案。然后設(shè)計師可以進行草圖的創(chuàng)作,草圖創(chuàng)作屬于承載設(shè)計師抽象思路的具體載體。草圖的繪制能體現(xiàn)出設(shè)計師即興的靈感和一種基于直覺的本能性。在草圖的發(fā)展、進步中,數(shù)字設(shè)計在其中扮演了非常重要的角色。在現(xiàn)代建筑設(shè)計的方法下,設(shè)計師可以現(xiàn)在圖紙上手繪出思想中的草圖,然后通過轉(zhuǎn)譯技術(shù)把紙張上的草圖轉(zhuǎn)變成數(shù)字化的草圖。把手繪草圖轉(zhuǎn)變成數(shù)字化草圖,可以保證當(dāng)設(shè)計師有好的思路,但是設(shè)計相對復(fù)雜時,能夠在實際施工中良好達到設(shè)計思想的標準。如果遇到非常復(fù)雜的建筑設(shè)計,設(shè)計師還可以把設(shè)計中的思路轉(zhuǎn)變成拓撲構(gòu)思變形后的數(shù)字文件,這樣就可以直接方便設(shè)計師處理和分析。雖然這樣做的精確度不高,但是可以保證設(shè)計師的好的靈感不會因為在圖紙上無法顯現(xiàn)出來而浪費,可以有效的激發(fā)和維持建筑師的創(chuàng)造性。
5.3環(huán)境模擬
當(dāng)草圖制作完成后,應(yīng)該充分考慮建筑周邊的自然環(huán)境,結(jié)合相關(guān)資料進行建筑物在建筑場地的環(huán)境模擬。利用數(shù)字化技術(shù),可以分析出建筑物是否符合在建筑場地建筑的要求。計算機會結(jié)合提供的數(shù)據(jù)進行分析,如不符合,可以留給建筑師充足的時間去修改設(shè)計方案而不必在施工中耗費更多的時間、精力和財力去解決問題了。
5.4結(jié)構(gòu)分析
當(dāng)確保建筑物符合建筑場地的建筑要求后,可以對建筑物的結(jié)構(gòu)等細節(jié)進行處理。把一些需要精細的地方參數(shù)化以后輸入進計算機,通過與其他相似結(jié)構(gòu)的比對、分析,能夠得到建筑細節(jié)的最優(yōu)方案,這樣可以在保證建筑質(zhì)量的同時更加節(jié)省時間,精力。
通過這些設(shè)計分析,建筑師可以得到最接近理想狀態(tài)的建筑設(shè)計,在不破壞自身設(shè)計理念的同時還能滿足建筑環(huán)境的條件。
6.小結(jié)
建筑學(xué)是一門獨立的學(xué)科,是與其他學(xué)科、技術(shù)緊密相連的。在以前的傳統(tǒng)建筑設(shè)計方法下,一系列或者有特色、或者實用的建筑拔地而起,成為了人們寶貴的財富。現(xiàn)代建筑學(xué)對于建筑的要求更高,不再僅僅局限于建筑物本身,例如環(huán)保問題、人類文化財產(chǎn)問題都是建筑設(shè)計師們要考慮的問題。另外,隨著人們的思想更加開闊,好的創(chuàng)意也層出不窮,如果再按照傳統(tǒng)建筑設(shè)計方法進行設(shè)計,勢必不利于滿足建筑物的要求,也不利于好的思想成為現(xiàn)實,所以在數(shù)字技術(shù)支持下的新型建筑設(shè)計方法應(yīng)運而生,雖然現(xiàn)階段新型建筑設(shè)計方法還不能完全取代傳統(tǒng)方法,但是兩者的相互配合也是建筑業(yè)的一大進步。
參考文獻:
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