尹红婷
哈尔滨市建筑设计院, 黑龙江省哈尔滨市,150010
摘要:随着科技的不断发展,计算机技术也得到了进一步发展,计算机被用作很多工作事务的辅助,风景园林规划设计也将计算机辅助应用于其中。风景园林规划设计单单凭借图纸无法立体地展现设计效果,设计图纸的平面展示与现实中的立体建造有差距,而计算机辅助就能够实现立体展示风景园林规划设计的具体效果。分别介绍了计算机辅助设计与学科高度交叉的风景园林设计专业,并分析了GIS与风景园林规划设计、生态辅助设计技术、模型构建等内容。
关键词:计算机辅助;风景园林规划设计;策略
风景园林规划设计需要做1张大的规划图纸,但这张图纸如果直接用手绘工作量大,且设计时只能一部分一部分地设计,然后再将其拼装起来,这样的规划设计缺乏整体性。而计算机辅助风景园林规划设计却能够立体模拟设计图纸,以便从整体上看每个部分搭配是否得当,从而能够不断修改和完善设计。计算机不但能够指导设计,同样也能够在定位选址、生态辅助等方面发挥出很大的作用。
一、计算机辅助设计与学科高度交叉的风景园林设计专业
计算机辅助设计与学科高度交叉的风景园林规划设计专业,简单来说,就是在风景园林规划设计中,应用计算机先进的技术,从而实现两者的融合。计算机技术与风景园林规划设计其实是2个不同的领域,但两者却能够同时为风景园林规划设计服务,在规划设计时,不约而同地契合。风景园林规划设计专业能够抓住时代发展的机会,也同样能够应用时代发展所提供的便利工具,计算机技术的智能化能够使风景园林规划设计更加精致。计算机在为风景园林规划设计专业辅助时,并不是生搬硬套完全依靠计算机的智能化,虽然计算机智能化的确能够省去规划设计不少的步骤,但风景园林规划的灵魂在于设计本身,计算机没有思维,自然也就不能顶替人的设计灵感,因此,风景园林规划设计需要计算机辅助与学科高度交叉。
二、GIS与风景园林规划设计
GIS在风景园林规划设计中起到分析地形地质等细致定位、细致考察的作用,风景园林规划设计在选址时,要保证园林建设地点的地址稳定、地形适宜。通过GIS的定位加系统分析,为风景园林规划设计提供设计依据,根据其地形地质等地形特点制定有侧重性的设计方案。
三、生态辅助设计技术与风景园林规划设计
1、基于气象数据的分析
具体包括:①在《柯本气候分类法》中确定气候带,初步确定气候特点;②在《中国建筑气候区划图》中确定分区,明确设计要求;③在《中国热环境分析专用气候数据集》中获得设计区域或者邻近区域的气象数据,初步认识设计区域气象特征;④在美国能源网站获得设计区域或者临近区域EPW格式的逐时气象数据,在Ecotect的WeatherTool中加载获得逐时、逐周、逐月气象变化图表;⑤使用WeatherTool工具计算建筑最佳朝向;⑥使用WeatherTool工具计算太阳辐射变化情况;⑦使用WeatherTool工具的焓湿图分析主动式设计策略;⑧使用WeatherTool工具的焓湿图分析被动式设计策略,获得适宜设计区域的被动式策略组合方式。
2、热环境分析
具体包括:①使用基于EnergyPlus的DesignBuilder软件(简称DB),分析建筑外维护结构与材料选择对建筑热舒适性的影响,从而指导建筑结构与材料选择;②使用DB分析建筑不同布局条件下,各室内空间热舒适性的变化情况,指导建筑布局,以获得自然通风条件最多时间下的良好热舒适性,以节约能源消耗;③使用DB进行暖通空调设计,计算供热、制冷负荷;④使用DB对照明控制系统进行模拟并计算照明节能量;⑤可以使用Ecotect进行上述DB所进行的热环境模拟。
3、风环境模拟
具体包括:①使用Phoenics-Flair(简称PF)模块计算室外风环境,包括冬季风及夏季风,获得设计场地的风变化情况,例如风速、风压分布情况;②使用PF分析不同建筑组群及单体建筑布局和形体对设计场地的风环境影响,获得良好通风,避免冬季风影响及利于引导夏季风,对于建筑单元形成前后风压差,利于室内风的流动;③使用PF分析建筑外风环境,获得建筑对象表面的风速、风压分布情况,为建筑结构设计提供依据;④使用PF计算室内风环境,包括舒适度、空气龄、湿度、风速、风压等为设计提供依据,以便进一步调整建筑整体布局、室内布局、开窗方式、进风口及出风口位置、风量等。
4、水环境模拟
具体包括:①使用Flow-3D模拟河流,以获得流速、水深变化情况,指导河流设计满足洪水位变化要求及控制侵蚀;②使用Flow-3D模拟河流,以流速、水深变化情况来评估水生生物的生存条件和水生生物多样性,以指导河流生态修复;③使用Flow-3D模拟环境污染和扩散情况,以便有效控制环境恶化;④使用Flow-3D可以模拟景观水景设计,例如水流跌落距离;⑤可以使用ANSYSFluent进行上述流体模拟;⑥使用Civil3D进行土方量的计算并平衡土方;⑦使用Civil3D进行雨水分析及模拟,以便减少开发后的径流量,编制符合可持续发展要求的雨水管理报告;⑧使用ArcGIS分析水平面高程基本相同条件下,水环境水深变化情况,指导湿地生境规划。
5、光环境模拟
具体包括:①查找《城市居住区规划设计规范GB50180—93》和《建筑采光设计标准》获得相关参数;②使用Ecotect进行日照分析,获得夏至日、冬至日或者大寒日的日照变化情况,指导建筑布局;③使用Ecotect遮挡分析,获得感兴趣区域具体的日照变化情况,用于设计指导和绿色建筑评估;④使用Ecotect进行三维遮挡分析,指导建筑布局和限高;⑤使用Ecotect计算光合有效辐射,指导植物规划;⑥使用Ecotect计算围护结构太阳辐射量,以判断是否外墙遮阳或使用隔热材料;⑦使用Ecotect计算光电能转换,确定固定式太阳能光电板的朝向;⑧使用Ecotect计算采光系数和照度,用于室内光环境设计的指导,并作为光环境标准的评估;⑨使用Ecotect计算全自然采光百分比和分析光控照明,计算人工照明设备关闭的时间占自然采光时间的比率以指导设计。
目前计算机生态辅助设计技术已经可以囊括影响设计的几个主要因素:热环境、风环境、水环境,以及日照和光环境。这个构架形成了对场地前期分析、过程分析和设计后比较分析的主要生态分析内容,以用于指导设计,使其向更合理的方向发展。同时,较之传统设计,因为设计师本身就可以完成以前必须依靠专业人员才能够进行的各项生态分析内容,从而能够更直接、更有效地协同设计。在计算机生态辅助设计技术日渐成熟的条件下,可以将热、风、水及日照和光环境的分析整合起来,形成跟进设计过程的生态环境分析技术报告,有效地根据设计环境的气候特点、现状条件特征达到可持续性设计的目的。
四、模型构建与风景园林规划设计
风景园林模型构建时,做好基本的必要工作,接下来的工作就是在线模拟风景园林规划设计的方案,计算机根据其设计数值可大致构建出园林的轮廓,将会通过模型构建的形式展现其设计理念。这样一来,设计者就可以直观地看到设计效果是否与其设计的理念相符合,也便于及时修改设计。模型的构建相当于将成品展示在眼前,设计理念也由图纸上跳跃到沙盘模拟上。
五、结语
计算机辅助为风景园林规划设计提供了1个设计辅助工具,而风景园林规划设计则发挥了计算机的辅助作用,二者相互联系,通过两者的配合也促进了2个领域的发展。风景园林规划设计虽不能全权替代设计本身,但却能够为设计服务,计算机所涵盖范围很广,针对风景园林规划设计不同的项目,可以给出不同的解决方案。计算机依靠自身的精确性,能够缩小风景园林规划设计的误差,在计算机辅助下,更加完善景园林规划设计方案。
参考文献
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