浅谈数字化技术影响下的当代建筑设计

发表时间:2021/5/17   来源:《城镇建设》2021年2月第4期   作者:罗建国
[导读] 近年来,随着社会的发展,我国的房屋建筑的发展也有了进步。

        罗建国
        广东省建筑设计研究院有限公司  510010
        摘要:近年来,随着社会的发展,我国的房屋建筑的发展也有了进步。在房屋建筑施工领域,针对建筑进行整体结构性优化是一个复杂且全面的工作,在对房屋结构的优化中需要不断改善结构的各项性能参数,以满足人们对房屋建筑的苛刻要求,同时在优化中需要企业不断创新技术,做好全面性技术研究,保持先进的创新理念,能够有效的提高建筑结构设计的整体性能要求。在优化前需要实地对建筑施工环境进行全面性勘察,了解水文地质情况,并根据地地理条件与用户需求对房屋建筑结构做优化调整,确保整个建筑结构优化过程符合科学性与标准性要求。
        关键词:数字化技术影响;当代建筑设计;措施
        引言
        如今,在科技进步的大背景,尤其是以数字化技术为核心的推动下,传统的生产技术、人们的生活与思维方式被彻底变革。这些新的技术向传统的理论与实践发起了冲击与挑战,促使建筑设计的手段、创意、形态和建造方式都有很大程度的变革。
        1对建筑结构设计优化的意义研究
        1.1房屋结构设计优化的作用
        在现代化的建筑工程领域,越发注重对建筑质量的要求,这样既能保障在房屋建筑施工时的安全性,同时也可以顺利推进建筑施工,保障建筑体的质量要求。因此在建筑行业将重心放在了对建筑结构设计的优化中,通过针对房屋结构的设计优化,能够很好的提高建筑整体结构的稳定性与安全性,大大增强房屋的质量与安全性。最为关键的时,针对建筑结构的设计优化能够在保障建筑体结构性能的同时最大程度节约建筑的施工成本。如针对建筑结构进行合理、科学化调整,能够有效节约施工的材料、降低人力资源的投入,对于后期质量的监管也更容易等。房屋结构设计优化前后对比明显,基于更加科学完善的优化技术,使得建筑材料的使用率被大大提高,同时降低了房屋的整体重量,使得材料需求降低,同时建筑力学性能得到有效提高,更加科学、合理化的建筑室内布局,能够给人们提供更加美观、多功能化的住房舒适体验,因此房屋结构设计的优化既符合建筑的使用价值,也符合建筑的经济性价值与美观性价值,并提升建筑的整体质量要求。
        1.2房屋结构设计优化原则
        整个房屋建筑设计优化是一项技术含量很高的工作内容,其相关设计人员既要充分对房屋建筑周边的地理、水文参数有一个详细了解,同时需要专业化、系统化的建筑结构设计知识,在众多设计优化方案中选择最佳、符合各项要求的方案,其中对房屋结构的优化将涉及到如对建筑整体框架结构的优化、房屋屋顶的结构的设计优化、围护结构以及屋内细节结构的优化等,同时在设计优化环节还要考虑房屋建筑的整体功能布局要求,对房屋受力性、稳定性做全面性优化,在保障质量的同时,还需要在竖直方向对房屋承重结构进行设计,避免转换层结构的使用,。后续还要增加房屋环节布局的优化方案,通过合理对环境生态的保护与布局,使得整个建筑更具有美观性,能够在舒适性、安全性、稳定性等方面符合居住人的条件与要求。
        2建筑设计的具体含义
        建筑设计,顾名思义就是在进行建筑的具体建设之前,针对具体的设计要求,外观等来将建造过程和建筑建成后使用时的一些问题来进行针对性的设计和解决,利用方案,图纸及文字等形式来提出解决问题的具体方法。同时,建筑设计也是在具体施工过程中需要参考的依据,利用图纸和文字指导施工过程。只有尽可能详尽的建筑设计方案才能让建筑建造过程保持在一定的成本和预算范围内,且建筑过程保持稳定有序,并且建筑落成之后具备良好的使用性能。近些年来,随着经济和科学技术的不断发展,在进行建筑设计时包含的理念和设计方法也越来越多,传统的建筑学和人工智能、节能环保等专业有了更深的结合,且设计时需要使用到更多的设计方法,而且具体施工过程中需要更多专业人员进行协调,保证工程的有效推进。


        3数字化技术辅助下的建筑设计与建造
        3.1操作与互动
        传统设计中,建筑师习惯于利用草图和模型来协助推敲设计方向。二者在初期辅助建筑师的设计思维,获得设计灵感有一定帮助,但是进入深入优化阶段显得后劲不足。草图绘制受到设计师自身的手绘能力的限制略显不便,实体模型虽更加直观但制作耗时长且修改不易。伴随数字化技术的介入,建筑师可以在计算机建模的基础上发现空间关系与建筑形体的不足进行快速直观的修改,推进设计的深度。在这样的设计流程中,建筑师与数字化设计手段能够建立良好的互动关系,使得建筑设计中对绘制图纸技巧的要求降低,让建筑师能集中精力研究建筑本身的可行性和设计的创造性上。
        3.2场地分析预测
        在进行建筑设计之前,建筑师都会以实地勘探的方法,了解项目所处的自然环境及文化背景,比如场地的地形、地貌做出专业的基地分析。传统场地调研中,地质状况复杂的项目对于建筑师的设计来说有一定的难度,需要综合考虑不同元素来解决场地问题。日前,设计师可以将数字资料输入计算机,利用OpenSiteDesigner等软件来处理算法模拟设计场地,评估整体项目以及地形地貌情况以避免决策上的重大失误。
        3.3计算机软件对思维概念的启发
        传统的建筑设计由设计师在脑中构思大致的方向、结构和形体,随后利用手绘图纸辅以文字解释等方式来阐述设计成果,依据此法,设计师所能传达的内容非常有限,需要专业人员进行深度解析才能理解原本的设计理念。近年来,各类建模及参数化软件取得突飞猛进的成果后,极大地刺激了建筑师的创造性思维,对于设计的表达也有了很好的辅助,建筑师们开始尝试抛弃原先单纯对传统工具的模仿,根据不同项目特点,结合计算机程序及人脑的经验将设计逻辑化,以数理逻辑、几何形态为基础,为创造性思维带来新灵感。目前,数字化技术应用已突破仅是辅助设计的范畴,建筑师可以直接利用软件进行创作与构思,计算机内在的逻辑或某种语法的可能性可以视为设计概念的起点,由此产生大量崭新的建筑形态、结构,颠覆了传统建筑的审美认知。
        3.4数字化技术影响下的空间与立面
        现代建筑中,建筑的空间结构和形体是两个重要元素,结构图底的转变,墙体解放使得立面不再受最初的美学所影响和制约,而是与内外空间关系相关。随着设计空间趋向复杂与多样化,建筑师对抽象空间的把握受限,需要利用数字化模型以及渲染模拟技术来推敲完善。例如,使用AutoCAD绘制平面图底,再用SketchUP/Rhino等软件建模,最后导入各类渲染软件展现设计成果。数字化技术影响下,各类软件从辅助绘图转向辅助设计的阶段,建筑师可以利用软件辅助推敲场地与建筑形体的关系来确定最终的造型,实现空间与形体关系的和谐统一,帮助建筑师改变先表皮后空间的设计习惯,使得建筑形式更加自由化。
        结语
        信息化时代的到来,数字化技术已经在许多领域有了广泛地应用,并且对于建筑设计行业带来了很大的影响。数字化技术可以极大地提高建筑设计的创新性,提高工作效率,保证建筑设计的精确度,施工的准确度以及智能化建筑的建设。数字化技术会促使建筑设计工作进入新的时代,因此要利用数字化技术来完成建筑的初步设计并分析建筑的具体可行性,对于建筑方案进行改进和技术性分析,让建筑设计行业得到长远的发展,进而促进国家的经济增长和社会发展。
        参考文献
        [1]赵明成.建筑数字化设计与建造研究[D].湖南大学,2013.
        [2]李伟.扎哈·哈迪德建筑设计的数字实现[C].全国高等学校建筑学学科专业指导委员会.模拟·编码·协同——2012年全国建筑院系建筑数字技术教学研讨会论文集.全国高等学校建筑学学科专业指导委员会:全国高校建筑学学科专业指导委员会建筑数字技术教学工作委员会,2012:88-94.
        [3]法比奥·格拉马齐奥,马蒂亚斯·科勒,扬·维尔曼,李博.一种建造的新物学材料、工具与设计在数字建造技术下的关系[J].时代建筑,2014,No.1370350-57.
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