建筑工程方案設(shè)計(jì)評價中數(shù)字技術(shù)的運(yùn)用論文

時間：2022-12-03 00:06:29 設(shè)計(jì)方案我要投稿

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　　傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)中, 計(jì)算機(jī)一般以發(fā)揮輔助作用為主, 許多建筑設(shè)計(jì)者僅僅局限在利用計(jì)算機(jī)制圖以及進(jìn)行基本的模擬分析。實(shí)際上, 數(shù)字技術(shù)的概念是比較寬泛的, 數(shù)字集成分析技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)、三維可視化都是其重要分支, 目前計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中的參數(shù)化設(shè)計(jì)、生成設(shè)計(jì)等領(lǐng)域都在國內(nèi)外的建筑業(yè)引發(fā)了廣泛的關(guān)注。在建筑設(shè)計(jì)的前期、中期和后期都已經(jīng)有了數(shù)字化技術(shù)的影子, 軟件技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)的結(jié)合可全面指導(dǎo)建筑設(shè)計(jì)的開展和進(jìn)行。隨著人民生活水平的不斷提高, 人們對建筑工程的質(zhì)量的要求也越來越高, 因此如何做好建筑的設(shè)計(jì)工作就成為相關(guān)的人員需要重點(diǎn)關(guān)注的課題。將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域中, 不僅有利于建筑設(shè)計(jì)工作效率的提高, 更有助于各種先進(jìn)的建筑設(shè)計(jì)理念的有效實(shí)現(xiàn)。

建筑工程方案設(shè)計(jì)評價中數(shù)字技術(shù)的運(yùn)用論文

　　1、建筑工程中的方案設(shè)計(jì)

　　1.1、生成設(shè)計(jì)

　　在建筑領(lǐng)域中, 生成法能夠研究自律形態(tài)、自然演化以及社會組織等問題, 是一種應(yīng)用范圍較廣的研究和設(shè)計(jì)方法[1]。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法中, 一些復(fù)雜的設(shè)計(jì)問題只能靠建筑設(shè)計(jì)師自身的經(jīng)驗(yàn)和主觀判斷去處理, 因此解決的效果并不理想。生成法在設(shè)計(jì)中可以發(fā)揮較大的作用, 對許多復(fù)雜問題的解決和方案優(yōu)化都有很大的幫助, 能夠通過精準(zhǔn)和高效的計(jì)算得出最優(yōu)的解決方案, 從而幫助設(shè)計(jì)師做出更優(yōu)的判斷。比如說對東南大學(xué)的教工廳的改造就是應(yīng)用生成設(shè)計(jì)所取得成功的例子。在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中, 想要解決門廳的技術(shù)合理性和設(shè)計(jì)美觀性等問題, 難度是非常大的, 但是生成法能夠完美地解決這些問題, 有效地構(gòu)成了最終的三維空間設(shè)計(jì)方案[2]。

　　1.2、非線性建筑設(shè)計(jì)

　　建筑設(shè)計(jì)的過程也就是研究各種影響建筑因素的過程。影響建筑設(shè)計(jì)的因素是多種多樣的, 因此通過對各種建筑因素的整合和分析, 形成比較符合建筑設(shè)計(jì)理念的設(shè)計(jì)方案。對于復(fù)雜的非線性建筑設(shè)計(jì)問題, 數(shù)字化技術(shù)是一種有效的設(shè)計(jì)手段, 設(shè)計(jì)師可以利用計(jì)算機(jī)來描述各種矛盾, 分析各個矛盾之間的關(guān)系, 并作出新的思考和分析。國外最先開始研究數(shù)字化技術(shù), 在此領(lǐng)域發(fā)展和起步較早, 并取得了較大的成就。國內(nèi)在這方面的研究主要集中在各大高校, 比如清華大學(xué)和同濟(jì)大學(xué)等, 非線性建筑設(shè)計(jì)的典型例子是2008年北京奧運(yùn)會的信息亭設(shè)計(jì), 設(shè)計(jì)者是清華大學(xué)建筑學(xué)院的學(xué)生, 在設(shè)計(jì)的時候充分分析了奧運(yùn)賽場的總體布局和環(huán)境狀況, 并通過編寫MEL的語言編寫代理系統(tǒng), 來設(shè)置和模擬人的行走速度、室內(nèi)和室外的環(huán)境以及人體行走的代碼軌跡形成了信息亭的總體形體, 最終完成了其復(fù)雜的建筑方案設(shè)計(jì)[3]。

　　1.3、參數(shù)化設(shè)計(jì)

　　在數(shù)字技術(shù)支持下, 模擬建筑設(shè)計(jì)的過程可以轉(zhuǎn)變?yōu)閰?shù)化設(shè)計(jì)的過程[4]。參數(shù)化設(shè)計(jì)是最先是在日本、美國、澳大利亞等國家構(gòu)建和使用的一種功能設(shè)計(jì)方法, 該方法的核心思想是把建筑設(shè)計(jì)的全部要素都定義為可以用某些函數(shù)來表達(dá)的變量, 在設(shè)計(jì)過程中, 通過對函數(shù)進(jìn)行分析和優(yōu)化, 并采取適合的算法, 可以獲得不同的建筑設(shè)計(jì)方案并最終選出較優(yōu)的設(shè)計(jì)結(jié)果。比如在復(fù)雜建筑如醫(yī)院或者機(jī)場的設(shè)計(jì)中, 我們可在定義好各種參數(shù)屬性以及優(yōu)化目標(biāo)之后, 進(jìn)行基于代碼驅(qū)動計(jì)算機(jī)的自動搜索, 通過不斷調(diào)整各項(xiàng)參數(shù), 能夠?qū)崿F(xiàn)代碼驅(qū)動的最優(yōu)組合, 通過對各種參數(shù)化指標(biāo)的迭代分析與更新, 就得到能夠滿足各方面使用功能要求的建筑設(shè)計(jì)方案。

　　2、建筑的分析和評價

　　建筑評價的核心內(nèi)容是建筑物的物理性能評價和使用功能評價。在建筑物正式投入使用之前, 相關(guān)部門需要對建筑的使用狀況進(jìn)行檢測, 檢測建筑物能否滿足各項(xiàng)物理性能要求和人們的使用功能需求, 比如采光、通風(fēng)、消聲、節(jié)能、環(huán)保等方面的要求, 特別是在危險或者緊急的情況下能否滿足人們的逃生需求等[5]。以往傳統(tǒng)的檢測方法是以人工為主要方式的計(jì)算與測試方法, 不僅耗費(fèi)巨大的人力、物力和財(cái)力, 而且結(jié)果也往往差強(qiáng)人意, 和實(shí)際情況存在較大的偏差。隨著建筑設(shè)計(jì)和數(shù)字技術(shù)的融合, 數(shù)字化技術(shù)和相關(guān)的軟件能夠幫助我們進(jìn)行高效的計(jì)算和評價, 不僅評價的速度快, 而且誤差較小。

　　在設(shè)計(jì)建筑方案的時候, 設(shè)計(jì)師應(yīng)該對建筑未來的用途進(jìn)行合理的分析和預(yù)測, 比如控制好空間和布局, 空間的使用效率以及建筑物的舒適、安全、便捷的程度等。傳統(tǒng)的預(yù)測只是建筑師的主觀預(yù)測, 帶有很大的主觀性和局限性, 但是現(xiàn)在計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展為設(shè)計(jì)師的預(yù)測奠定了可靠的基礎(chǔ)。仿真技術(shù)能夠?yàn)榻ㄖO(shè)計(jì)提供良好的技術(shù)支持, 對建筑未來的布局和使用情況進(jìn)行數(shù)字化構(gòu)建, 進(jìn)行各項(xiàng)仿真的功能分析以評價未來建筑在使用中的舒適化、合理化程度, 還可以對地震、火災(zāi)等災(zāi)害進(jìn)行模擬研究, 從而在一定程度上避免出現(xiàn)安全問題。

　　在數(shù)字技術(shù)支持下建筑設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)多主體的仿真設(shè)計(jì)技術(shù)方法, 通過對復(fù)雜的系統(tǒng)中建筑和人相互作用的仿真和模擬, 在對一些微觀行為進(jìn)行系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上解決許多復(fù)雜的問題或者不確定的問題, 進(jìn)而通過科學(xué)、客觀、全面的觀察和分析, 給予建筑設(shè)計(jì)師很多重要的參考, 比如在電影院、體育場、商場、學(xué)校等人口聚集的地區(qū), 在設(shè)計(jì)建筑物之前一定要做好疏通設(shè)計(jì), 精確計(jì)算從室內(nèi)疏散到室外所需要的時間, 一旦出現(xiàn)突發(fā)事件或者自然災(zāi)害, 能夠?qū)p失降到最低。國外十分重視公共場所的人流分散的設(shè)計(jì), 在此領(lǐng)域取得了很多有價值的研究成果[6], 國內(nèi)雖然起步較晚, 但隨著我國綜合實(shí)力的日益提升, 數(shù)字技術(shù)在建筑業(yè)的應(yīng)用也得到了長足的進(jìn)步, 特別是在建筑設(shè)計(jì)中, 卻來越多的數(shù)字技術(shù)融合到其中, 同時想要使數(shù)字技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中發(fā)揮更大的作用, 僅僅將其局限在建筑行業(yè)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的, 需要和軟件、電子、電力、通信、燃?xì)狻⒐艿酪约盎ヂ?lián)網(wǎng)等行業(yè)全面配合, 通力合作。因此隨著數(shù)字建筑設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷革新, 將同時帶動許多產(chǎn)業(yè)的共同發(fā)展和進(jìn)步。

　　3、結(jié)語

　　盡管我國的建筑設(shè)計(jì)中的數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步和發(fā)展, 但是就我國現(xiàn)實(shí)情況而言, 由于各地的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平參差不齊, 技術(shù)水平也不盡相同, 因此還存在許多技術(shù)上的問題需要研究和解決。通過計(jì)算機(jī)語言, 我們可以更好的了解生成法設(shè)計(jì)最優(yōu)解答的途徑, 也可以用計(jì)算機(jī)語言來描述問題和建立相應(yīng)的評價機(jī)制。在進(jìn)行建筑工程的設(shè)計(jì)的時候, 不管是計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)還是正在開發(fā)和應(yīng)用的新的軟件, 都應(yīng)該在很大程度上減少建筑設(shè)計(jì)師的工作量, 提高工作的效率。因此在今后的發(fā)展和設(shè)計(jì)中, 還需不斷加強(qiáng)數(shù)字技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究和創(chuàng)新, 探索數(shù)字技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的更好的發(fā)展模式。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]劉瀅, 申曉輝, 梁韜.數(shù)字技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].福建建筑, 2009 (09) :25~26.

　　[2]曹雪峰.數(shù)字技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].工程技術(shù)〈引文版〉, 2016 (08) :298.

　　[3]于素紅, 周栓花.探析數(shù)字技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究:電子版, 2013 (33) :63~64.

　　[4]李想.試論數(shù)字技術(shù)影響下的建筑設(shè)計(jì)理念更新[J].天津大學(xué), 2011 (12) :33~34.

　　[5]周劍, 徐倩.數(shù)字建筑應(yīng)用軟件初探[J].蘭州教育學(xué)院學(xué)報(bào), 2011 (12) :54.

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