数字化时代背景下的建筑设计

发表时间:2021/5/19   来源:《城镇建设》2021年第4卷第4期   作者:蒋天万
[导读] 数字化设计方法和施工方法不仅对公众的美学产生很大影响,而且对传统建筑设计和建设的影响也很大。
        蒋天万
        沈阳中鼎建筑设计有限公司云南分公司 云南昆明650000
        摘要:随着科学技术的发展,我国的数字化技术有了很大进展,并在建筑设计中得到了广泛的应用。在数字化的时代背景下,数字化建筑也成为建筑行业的一次重大变革,许多数字化建筑作品已经成为新时代建筑的代表。数字化设计方法和施工方法不仅对公众的美学产生很大影响,而且对传统建筑设计和建设的影响也很大。
        关键词:数字化建筑设计;建筑实践;机遇与挑战
        引言
        为有效践行可持续发展的理念,建筑行业当中,建筑设计需要采用绿色设计的理念,协调好人、建筑和环境的关系。因此,设计人员需要在原有的设计模式的基础上有效融入绿色环保的设计理念,在确保建筑工程的质量与安全的基础上,增加建筑的绿化面积。一方面可以满足当前建设资源节约型社会的要求,另一方面则可以提升建筑设计的视觉效果,一定程度上可以满足人们的精神文化需求。
        1数字化建筑技术概念
        建筑设计行业拥有悠久的历史,发展到今天所包含的技术要求越来越高。建筑设计的方向不再是传统简单的平面生成,其空间结构和表皮肌理都趋向复杂化,所以利用数字化技术推进项目的各个环节是近年来建筑业不断被推崇的方向。从广义上来讲,数字化建筑技术(DigitalDesignTechnology),是将各项复杂多变的建筑信息转化为数字输入计算机,利用电脑优于人类的计算和数据处理功能(Computation),将数据生成特定的逻辑,处理解决建筑中某些问题所提出的方法。目前,数字化建筑技术可以拆分为数字化设计(Digitaldesign)和数字化建造(DigitalFabrication)两部分。
        2数字模型与建成实体的联系与区别
        数字模型是数字建筑实现的必备手段。数字模型是几何载体信息与材料构造等属性信息的集合,它们之间是一种虚拟的链接关系,如BIM模型数据库包含的信息可以被改变和替换,并建立新的链接关系。建成实体的属性则是一种稳定的内在自然属性,设计过程即是建立虚拟的数字模型与建成实体的属性匹配。数字建筑正因为数字设计手段和数控加工工具的介入,在扩展新技术手段的同时,增加了更多的设计制约,从而加大了设计信息转化为合理建成实体的难度。国内外许多建筑师因循不同的路径,探索了不同数字设计实现的策略与方法。例如:袁烽利用机器人三维打印等先进加工工具完成的数字建造,李飚建筑生成设计的研究,马岩松应用数字技术的大型公共建筑项目。我们在数字设计工程实践过程中,认识到数字设计的落地不仅要关注迅速发展的设计技术、加工工具等方法与手段,更应该结合相应的设计策略,由此提出几何适配、缺陷转换、选型整合三种设计策略。
        3数字化技术背景下建筑设计
        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。
        3.3优化空间布局
        在绿色建筑设计当中使用科学的空间布局,一方面可以让建筑实现最大化的利用,提高资源的利用率;另一方面则可以为人们提供更好的居住环境,提升人们居住的幸福感。因此,优化建筑的空间布局是十分必要的,需要做好以下几点。

第一,设计人员所设计的建筑空间布局应当结合建筑当地的自然环境特点,使得光线设计和通风设计都可以应用到当地的自然资源。第二,设计人员需要秉持生态理念合理布局室内设施,从而使得室内的设施布局可以让室内空间焕发活力,人们居住在这样的环境当中可以获得愉快的心情,同时满足人们的审美要求。第三,照明设备的空间布局也同样重要,需要设计人员结合建筑的特点进行合合适的配光设计,调整室内光线的同时,有效减少照明的能耗。
        3.4在教学方式与方法方面的策略
        学校在进行建筑设计教学中,要重视理论教学与实践教学相结合。针对当下的教学理念,可以适当地将理论教学与实践教学相剥离,分别对学生进行专门的训练与教学。学校可以将一些理论知识转移到互联网上,方便学生通过互联网平台更加深入与立体地对一些抽象的理论知识进行学习,强化自身的建筑设计理论基础。另外,通过互联网学习理论知识,学校便可以节省出大量的教学时间,用来引导学生进行实践学习,促进学生参与大量的建筑物体验活动,提升学生的专业能力。
        3.5建筑设计全面绿化
        建筑节能设计不仅要重视设计上的节能以及选材上的节能,还要关注建筑周围的绿化情况。目前,在进行建筑节能设计时对周围环境绿化的关注度较低,缺少相应的绿化设计理念,导致建筑设计全面绿化的效果较差。因此,需要设计人员不断强化自身的绿化设计理念,为居民提供更多的绿化空间,有效提升居民的生活质量。建筑工程的建设必将伴随着环境的污染,加上大量的汽车尾气排放会严重影响城市的空气质量,甚至威胁人类的身体健康,所以进行全面绿化工作是十分必要的。在进行建筑节能设计时,可以有效利用多种绿化形式来满足居民的生活需求。例如:采用垂直绿化的方式,在建筑的外墙上栽种植物,形成植被,不仅可以有效改善周围的环境,还可以对建筑进行美化修饰。
        4面向广泛工程实践的数字设计策略展望
        数字设计的发展并非仅限于设计技术、加工技术等技术手段的提升。设计策略的拓展不仅直接服务于数字建筑本身的优化与落地,也适用于更为广泛的建筑设计决策过程。三种设计策略,几何适配体现的双向互动循环适配优选算法,将运算设计的思维用于处理建筑设计问题,以运算求得更为准确的设计解答。缺陷转换策略,从不同视角审视发展中的数字设计问题,将某一方面的阶段性缺陷转化为另一方面的正向结果,推动数字设计的传播与发展。选型整合策略,一种植根于既有建筑设计方法体系,结合数字设计工具,融入设计师思考判断的设计决策方法。三种方法从不同维度,推动数字设计的落地实现。今天,数字设计并非某种专门的设计领域,而是广大设计师、建筑师可以将其融入日常工作,运用广泛的设计技术。
        结语
        综上所述,绿色建筑设计理念充分体现了人们对环境保护工作的重视,在这样的背景下,绿色建筑可以更好地满足人们对生态、绿色、环保等方面的要求。设计人员在工作期间需要结合建筑当地的自然环境,通过构建完整的设计理念、应用绿色材料、优化空间布局等方式将绿色建筑工程有效落实,并做好墙体保温、水循环、通风采光的设计,为我国建筑行业的健康长足发展保驾护航,促进行业的可持续发展。
        参考文献
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        [2]孙凯敏.绿色建筑设计理念在建筑工程设计中的融合应用[J].决策探索(中),2020(10):27.
        [3]汪超.建筑设计中绿色设计理念的融合与应用分析[J].现代商贸工业,2019,40(24):210.
        [4]许亚君.分析建筑学设计中的绿色建筑设计理念[J].砖瓦,2020(12):86-87.
        [5]张玲.生态节能背景下绿色建筑设计运用实践解析——以长沙某体验中心建筑设计方案为例[J].农家参谋,2020(18):114.
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