数字化建筑设计范文

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中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：

数字化作为一项新技术在现代建筑发展中得到广泛应用，例如数字化建筑设计、多媒体数字建模和表现、建筑信息化模型、建筑新型表皮等，这些技术都在各个方面影响着现代建筑技术的发展。数字化建筑设计模式不仅仅需要满足现代实用性要求，而且能使建筑物拥有更高的审美价值以及舒适度空间使用。根据不同的设计特点和设计理念，可以将现代数字化建筑设计模式分为性能驱动设计模式、衍生式设计模式以及一体化设计模式，根据每一种设计模式的不同，分析它们在现代建筑设计中的作用。

1、数字化简介

数字化是结合许多复杂多变的信息，使之转变为度量的数字、数据。通过对这些数据的分析建立合理的数字化模型，从而转变为二进制代码输入计算机内部进行统一处理。如今信息化时代的到来，对信息的数字化的研究也越来越受到关注。在早期对数字化的研究处于非常繁琐的阶段，由于总是对一系列的的数字进行验算、拆分进行函数运算。计算的时间长、准确性也难以保证，数字化的使用受到很大的制约，现代计算机技术的发展为数字化发展带来了技术支持和革新。2、数字化建筑设计模式中的性能驱动设计模式

数字化建筑设计中的性能驱动式设计，是以强调性能作为整个建筑设计的出发点。设计者在进行建筑设计时，将个人的设计风格及设计理念融入建筑物的功能之中，通过使两者有机结合在保证建筑物美观具有设计感的同时，又能保证建筑物的实用性。达到这样的设计目的需要涉及到技术、经济文化等各个领域的相互配合，以保证建筑物的实用性能。我国国家大剧院采用了这种性能驱动模式进行整体设计。考虑到建筑物的使用性质，为了保证剧院中各个剧场之间的隔音效果，整个大剧院设计成一个巨大的半椭圆球形，建筑内部设计在保证主要使用空间的四个剧场独立的同时，又通过空中走廊保持紧密联系。天花板和墙面都根据声学性能要求借助专业软件进行模拟设计，通过不断调整每个设计点的参数，得到最为合理的天花板及墙面设计方案，达到符合建筑声学要求的效果。

性能驱动式设计主要以突出性能设计为出发点，它最初是使用在汽车、飞机等制造领域。由于它涉及到社会、文化、技术以及经济等多个领域，在保证建筑设计师的个人设计风格的同时，还需要考虑建筑的实用性、环境质量和建筑物本身的完整性。性能驱动设计是建立一个属于建筑物的小环境，自给自足满足建筑物自身的需求。只要通过输入相应的数据参数就能调整室内的相关功能，例如调节天花板的光照参数，只要输入相应的数据就能调整需要的天花板光照程度。对影响室内因素的降水、风力等情况，也可以进行数据的输入计算。利用自然光和自然风力状况，在保证低消耗的同时，还能创造一个舒适的室内环境。

3、数字化建筑设计模式中的衍生式设计模式

数字化设计模式中的衍生式设计模式是通过传统设计模式演化而来，衍生式设计模式是根据设置一个固定的数值进行运算，从而得出不同的设计解决方案。由于设计方案的不同，产生的设计效果也不相同。因此根据不同的设计效果，将衍生式设计出来的建筑分为几何衍生式模式和非几何衍生式模式两种建筑设计效果。

（1）衍生式设计的几何衍生模式。衍生式设计的几何衍生式模式是建筑主体是一个规则几何图形，建筑设计外表皮和内部有各种丰富的图案，由各种图案组成的几何形体非常具有审美性。通过几何形体与衍生形体的组合，会使建筑整体具有独特的建筑特点。奥运场馆建筑水立方就是采用了这种建筑设计模式。从外形上来看，它的建筑整体是一个规则的长方体。然而建筑物表面基于水分子结构衍生出各种不同的、丰富的色彩、图案，这些图案不仅具有美感而且融合在建筑物主体之中，使建筑物成为一个丰富多彩的规则长方体。

（2）衍生式设计中的非几何衍生式模式。衍生式设计中的非几何衍生式模式是一种预想中的建筑设计形体，经过收缩、旋转、扭曲变形等形状的相互置换进行预想置换，从而衍生出一种全新的设计形态。然而预想中的设计形态与全新的设计形态会有非常大的差异。在我国的现代建筑设计中，运用到这一设计方式的建筑物有上海环球金融中心。该建筑最初设计者预想出的建筑设计形体是一个竖立的长方体，采用顶部与底部两侧相互收缩的方式，形成如一把军刀形状的新型建筑形体。使整个建筑物体现出一种独特造型的同时增加建筑物抵御强风侵袭的能力。

4、数字化建筑设计模式中的一体化设计模式

数字化建筑设计模式中的一体化设计模式本质上是指结合性能驱动设计模式和衍生式建筑设计模式的特点，形成性能和造型一体化的一种综合性设计。这种设计综合建筑物良好的性能和视觉上的美感，达到建筑设计一体化的效果。一体化的设计模式，在我国现代建筑中的典型例子是广州歌剧院，建筑的外部形态和内部空间均展现出了极强的设计感以及自由流动式的表面形态。设计者采用一体化的设计模式，通过对各组成部分参数的调整与完善，得到符合设计要求的建筑物表面自由流畅感。在达到较好的外形设计要求的同时，采用性能驱动设计，注重考虑建筑结构以及内部使用所需要的声、光效果，通过数字化计算进行精准分析，最后形成了这栋功能性以及建筑外型设计感俱佳的建筑物。

一体化设计又被称为“衍生式多重性能驱动式设计”，从理论上讲它是前两者设计模式的综合。但是通过实际运用过程来看，一体化的设计运算模式却不是两者模式的简单相加之和。一体化设计包含了建筑造型与建筑性能一体化与多重建筑系统一体化。造型与性能的一体化可以说是，结合了衍生式建筑模式与性能驱动式建筑模式的特点。但是多重建筑系统一体化，却是一体化设计模式独有的特点，它决定了建筑设计对外在制约条件的处理。如果把这一类制约条件作为一个系统，那么一体化设计模式就是解决这方面问题的设计方法。

从理论上出发，一栋高层建筑在输入其主要的数据，例如场地的长、宽度和建筑物的几何形态包括它的高度、平面形状及核心筒大小等。不仅能实现能源的自给自足，而且还能将多余的电力供给周围的建筑物使用，那么数字化建设就达到了另一个发展高度。由此可以看出衍生式设计模式主要注重建筑物的形体设计，注重提高建筑物的外表形象，形成丰富的形态设计感。性能驱动模式设计主要注重建筑物的使用价值，重点在于突出建筑物的功能设计。一体化建筑设计既注重建筑物的外形的审美性，也能做到提高建筑物的功能性设计。

结束语：

现代建筑设计不再是设计师一时的设计灵感，现代建筑设计更注重功能性的体现。数字化建筑设计模式的出现，实现了建筑形态设计与现代建筑性能要求相结合的特点，在未来的建筑行业中具有非常广阔的发展前景。

参考文献：

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1数字化建筑技术对比传统建筑设计方式的优势

数字化技术在建筑设计行业的应用和发展对传统建筑设计方式起到了很大的冲击和影响，使得建筑行业的发展也出现了新的发展局面。传统的建筑设计方式认为，建筑项目成功的关键取决于建筑设计师的专业水平和建筑的技术水平。数字化技术在建筑设计中的应用，彻底颠覆了这种观点和看法，在建筑施工过程中，数字化技术的应用代替了传统建筑设计师的个人想法，并从多角度对建筑环境进行综合性的分析和预测，使得建筑设计作品更具有科学性和可行性。面对大规模的建筑设计时，传统的建筑设计方式实施起来相当困难，大量的手工操作方式不仅无法保证建筑设计的工作进度，而且很难保证设计的科学性和准确性。利用专业的数字化技术和软件，可以快速绘制出建筑的三维设计框架和立体形象，并快速对设计作品进行模拟、计算和评估，从而大大提高了建筑设计工作效率。此外，数字化技术的应用在设计过程中考虑到了更多的设计约束，如环境、噪声等，大大提高了设计作品的整体水平和层次。数字化技术可以实现对建筑区域环境的监测和预测，从而为建筑设计提供了更多的考虑因素［1］。

2数字化技术在建筑设计中的影响

数字化技术的应用为建筑设计作品增加了更多的可能性和创造性。数字化技术的应用很好地激发了建筑设计师的创造灵感，建筑设计师利用数字化技术在电脑上快速绘制出大量的设计框架和模型，并利用专业的软件进行各种设计搭配和快速变换，这种人机交互式的设计方式为技术性和艺术性的结合提供了很好的平台，为建筑设计师的思维构思的呈现提供了快捷方便的工具。数字化技术实现了建筑学科与其他学科的完美融合，多学科的交叉和交流为建筑设计师提供了更多的设计工具和思考方向，从而激发了创造性灵感的迸发。数字化技术作为一种应用工具，对人们的生产和生活都产生了巨大的影响和作用，同时随建筑设计的工作方式和思维方式也产生了巨大的影响。此外，在建筑设计的严谨性方面，数字化技术的应用大大提高了建筑设计的准确性和科学性。由数字化技术集成构建出的建筑设计模型绝对不会再设计信息丢失，设计数据矛盾等问题上出现纰漏，从根本上解决了传统手工操作可能出现的准确性问题。在数字化技术的推动下，建筑设计思维方式由二维模式转变为三维立体模式，使得建筑设计模型的直观性和可理解性更强。相信在计算机技术的辅助下，建筑设计会呈现出更良好的发展态势。

3数字化技术在建筑设计中的运用

3．1分析建筑环境的噪声是否超标

相比于传统的建筑设计方式，往往不会将噪声作为建筑设计的约束，而是选择直接忽视噪声。随着经济水平的发展和人们生活水平的提高，市民对噪声的可容忍度也在不断降低。噪声作为一种环境污染，对人们情绪的波动具有很大的影响，甚至严重影响了人们的生产生活行为。因此，在建筑设计中，应该将噪声作为设计的一个约束，并进行相应的规划和设计，解决建筑噪声污染的现实问题。在建筑设计过程中，利用数字化技术可以实现对噪声的全面分析和模拟，并通过快速的计算得出建筑区域的噪声分贝。根据计算结果进行相应的噪声控制装备的安装可以有效地降低噪声对人民生活的影响，提高客户的入住满意度。此外，利用数字化技术还可以对噪声的传播规律和特点进行总结归纳，并模拟噪声的传播路径，确定噪声传播的主要路径。通过在噪声的传播通道上安装相应的噪声阻隔装置，可以有效地从传播途径上解决噪声污染给市民生活带来的影响［2］。

3．2对概念设计的造型构思进行科学分析

在传统的建筑设计过程中，在概念设计阶段，建筑师主要通过自身的想象力来进行建筑造型的整体构思，这种人工构思的方法在工作效率以及设计直观性上都存在很多的问题。利用数字化技术提供的智能化设计工具，建筑设计师可以在电脑上快速地构思出建筑物的三维框架和整体造型，并利用不同的色彩和材质对三维框架进行搭配和模拟，最后选择自己最满意的搭配方式和设计作品。

3．3分析设计方案是否优化

建筑设计师初步确定设计方案后，可以利用建筑设计的相关信息和要求对出示方案进行分析和模拟，并快速进行方案的修改。因此么数字化技术的应用促进了建筑设计方案水平的提升和工作效率的提高，同时，建筑师根据建筑设计的各项约束和指标对初始方案的修改，也是一个实现人机互动的友好过程。

3．4分析制图设计的技术性

在数字化技术的支撑下，建筑设计师可以快速输入各种设计指标和理想方案，并对设计方案进行多样化的模拟和组合。同时，已经建立好的制图库能够对建筑师进行很好的纠错和修改，这些功能都是传统建筑设计所无法比拟的。

4数字化技术在建筑设计中的运用还有需要改进的地方

4．1如果建筑设计的规模较大时，需要对设计的整体进行预测

相比传统的建筑设计方式，数字化技术具有其不可比拟的优势和特征。在数字化技术的支撑下，建筑设计能够实现综合性的信息分析和模拟。但由于技术水平的缺陷，目前我国的数字化技术软件对建筑设计的相关信息的综合预测效果并不理想。目前很多建筑师和相关工作人员依旧采取传统的手工方式进行项目的可行性分析，因此，针对大规模的建筑设计，数字化技术的应用还有待提高。

4．2具有高水平数字化技术的设计师人才不足

数字化技术在建筑设计领域中的应用提高了对建筑师的个人素质要求。对于合格的建筑设计师，其不仅需要良好的设计专业知识，还应当熟练掌握一定的信息化技术和数字化技术。一个综合素质较高的建筑设计师，能够发现建筑设计中得数字化技术应用存在的问题并加以改进。因此，建筑企业应该加强对建筑设计师综合能力的培养，组织专业人士对建筑设计师进行相应的数字化技术培训，从而提高建筑设计数字化应用的整体水平。

4．3数字化建筑设计管理机制落后

建筑设计管理工作是建筑设计顺利进行的基础，建筑设计管理工作水平的提高对促进建筑企业的良性发展具有至关重要的作用。因此，提高数字化技术在建筑设计中的应用水平的前提是提高建筑设计管理水平，完善相关的管理制度和条约，规范建筑设计师和相关工作人员的行为，从而使数字化技术在建筑设计中的应用更加合理化、规范法［3］。

5结束语

伴随着信息技术的发展和应用，数字化技术在建筑设计过程中已经得到了广泛的应用和发展。作为一种强有力的设计工具，数字化技术为未来建筑设计理论知识的探讨和发展提供了更多的选择和途径。因此，对于建筑设计师本身而言，应抓住数字化时代的契机，提升自身对数字化技术的应用能力，为建筑行业设计出更具创造力和生命力的作品。

参考文献

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中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：

数字化就是先把大量复杂多变的数据信息变成能够度量的数字、数据，然后利用相应的数字及数据建立科学化的数字模型，且将其转变为二进制代码，导入到相应计算机系统，再进行集成式处理。实际来看，数字化并不仅仅为一种比较简单的信息储存和处理技术，它有效变革了传统生产技术，对人们的思维及生活方式都造成了极大的冲击，对建筑设计更是造成了深远影响。

一、 概论数字化技术

1. 数字化技术内涵

数字化技术所依托的技术就是计算机技术及网络技术，它把所收集到的全部信息及数据进行相应的转换，利用数字信号形式存储到相应的计算机系统当中，最后通过计算机实现技术处理，然后利用网络来传送。数字化技术绝对不是简单思想观念，具有很多方面的内容，计算机技术及网络技术的广泛应用，促使信息流作为相应的信息载体和媒体技术慢慢取代了相应的物质流，有效提升了信息交换效率，降低资源消耗。

2. 数字化技术对建筑的影响

从实践效果方面看，数字化技术对人们的生存方式及思维方式造成了十分深远的影响，此外，对相应的信息载体的建筑空间以及建筑设计技术提出了相应的要求。传统建筑技术及风格都在慢慢发生变化，在未来的建筑设计当中，数字化技术一定会全面取代传统的建筑设计技术。数字化时代的脚步越来越近，建筑这一人类生存功能载体，也在悄然的发生着变化，特别是无形数据信息同网络技术的发展更是推动层级化、多元化智能空间的生成。例如传统办公建筑的模式通常都是把企业人员集中于相应信息集约化的程度很高的场所，可是数字化技术在建筑中应用后，就会一改传统模式，逐步实现以家庭为单位这种先进的工作模式的目标。如果可以实现这种目标，那么社会结构都会产生巨大改变，一方面会形成各种各样的智能场所，城市的发展模式及构建格局也会发生巨大变化，更会消失一些建筑类型。另外，数字化技术还会在自身所具有的相应优势环境当中分担一些建筑的功能，从而促使设计师形成新的设计思路，催生一些建筑机构类型。因而不管是形式还是本质，都是对功能载体的重新分配，并朝着高效化及合理化方向发展。当然，任何事物都具有两面性，数字化技术虽然能够有效推动建筑发展，可是如果相应的建筑脱离了信息技术的束缚，就会产生分散化及底层化等问题。

二、 数字化技术在你建筑设计中的应用

通过对上述分析可以确定，数字化技术将会在我国建筑设计当中得到越来越广范的推广及应用。特别是数字化技术当中的相应的计算机辅助设计技术，简称 CAD，在建筑设计中被称作计算机辅助建筑设计技术，简称 CAAD。该项技术运用了相应的现代化计算机数字技术对辅助设计师进行建筑设计，产生的时间比较短，可是却有着十分广阔的发展前景，被建筑设计师广泛的应用。在建筑设计当中应用数字化技术，一方面可以提升建筑设计质量，算段相应的设计周期，另一方面还可以有效节约资源和能源，增强企业竞争力。数字化技术以其独特的优点获得了建筑市场的广泛认可，具体表现为以下几个方面。

1. 建筑工程项目定性当中运用数字化技术

因为数字化技术是一种基于计算机技术及网络技术的新技术，所以它不光能够处理相应的图形、文字等信息，还能够分析并预测相应建筑工程项目，这样就能对相应的建筑工程项目进行提前定性，避免因为经营者的决策失误产生严重后果。在实践方面看，虽然因为部分非技术层面因素的制约造成相应的数字化技术无法充分发挥作用，可是现代化工程的建筑设计过程当中，却依然能够依托计算机相应的文字图像处理及数据处理的功能，科学合理的分析相应建筑工程项目在投标及招标方面的可行性，对于工程项目定性具有不可或缺的作用。

2. 设计建筑工程概念中应用数字化技术

进行建筑工程设计的时候，因为概念设计为一个最重要阶段，所以单纯依靠人工绘图及设计师构想根本不够，具有很大的局限。而在设计建筑工程概念中有效应用数字化技术就可以有效弥补这块短板，利用 CCAD 技术可以帮助相应的建筑设计师构建起比较科学和合理的色彩、三维空间、质感，还能将设计师自身构想同实际的施工建筑结构进行有机的结合，这样就可以充分确保相应设计方案的准确性及科学性；数字化技术当红总的 CAAD 软件，能够把相应设计师的构想同实际的施工环境进行完美的结合，从而促使相应设计师对于建筑观念设计进行全面的研究及考虑。此外，数字化技术当中的 CAD技术还能把相应设计师的建筑设计构想有效转变为相应的数字模型，一方面能准确反映建筑设计师构思，另一方面还可以为相应设计师及时发现问题并进行有效的纠正及不断的改善提供便利。

3. 优化建筑设计方案

在相应建筑设计师初步的完成相应的设想及构思以后，能够利用数字化技术当中的 CAAD 软件当中的相关功能对设计师的方案进行有关的指标量化、信息采集、功能属性预测等工作，然后对方案进行相应的修改及优化。进行建筑设计的时候，相应的设计师可以通过 CAAD 软件的相应功能对相应的建筑环境和各项功能的技术指标事项定量、定性的分析，从而确保自己所做的建筑设计具有较高的科学性及合理性。实际上，上述两种工艺完全可以构成一个循环系统，如果能够将上述两种模式进行科学的合并及循环使用，那么就会构成人机循环 CAAD 的方案设计的优化系统，那么取得的效果会成倍增加，现阶段我国建筑设计师们都在进行积极的探索。

4. 建筑设计制图当中将会应用数字化技术

数字化技术当中的 CAAD 软件，能够为相应的建筑设计提供配件库、详图库、标准库、编辑和图形生成的功能；能够使相应的预设图形进行缩放、移动、拼接、扭转等等，还能把修改以后的相应图形信息实时存储及输出。数字化技术有着很强的设计功能，自身具备统一制图数据管理的系统，能够记录并存储建筑设计当中的所有数据及信息，还能充分确保建筑设计内容间具有高度的有效性及协调性，可以及时发现设计问题并进行有效处理。数字化技术是一种新型技术，它的基础就是计算机技术及网络技术，有着很强的设计功能，特别是 CAAD 软件，在建筑当中得到了广泛的应用。实践证明，在建筑设计当中积极应用数字化技术，可以有效促进建筑设计的发展，推动建筑业的快速发展。

三、数字化技术在建筑设计中的影响

首先，数字化技术能够依据函数算法生成大量随机图形，激发建筑设计师的建筑创意，并通过计算机的项目分析将其复杂的表现形式和结构分析有效衔接，使得建筑设计从二维进入三维，便于数字模型的建模、修改、保存、交流和携带，实现艺术与技术的全新融合，形成准确的建筑构想和造型，对建筑形体语言的塑造产生影响。

其次，数字化技术能够使用有限元分析法处理设计数据，实现建筑结构设计的数字化；通过应用模拟软件温湿度、采光和隔音等各种技术指标来实现建筑技术指标控制的数字化；通过 CAD 基础上的制图为建筑设计师与客户的交流提供逼真的三维效果，成为建筑绘图的新表现和信息传达媒介。

四、 结论

随着经济及技术的不断发展，建筑业日新月异，为了有效满足人们对建筑的需求，相应的建筑设计师就必须不断转变设计理念，积极应用数字化技术，从而有效提高建筑设计质量，促进建筑业整体的进步。

参考文献

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前 言

数字化并不仅仅为一种比较简单的信息储存和处理技术，它有效变革了传统生产技术，对人们的思维及生活方式都造成了极大的冲击，对建筑设计更是造成了深远影响。本文介绍了数字化技术内涵和对建筑设计的影响，探讨了数字化技术在建筑设计中的应用。

一、数字化对建筑的影响

从应用层面看，物质被信息替代这一基础正是数字化的显著特征。过去，人们日常生活中所用到的信息往往是由物质作为媒介来完成信息的交换。网络的出现符合这种物质流被信息流所替代的趋势潮流，如此一来，不仅使信息交换效率有所提高，还使物质资源消耗相应减少。从文化层面看，数字化给人们的日常生活与思维方式带来了极大改变，从而使建筑发展受到深远影响。

数字化技术的产生对能够体现使用功能的建筑空间及建筑造型提出的要求更高，尤其是能影响人们日常生活的。随着现在很多传统的建筑类型被新型的建筑类型逐渐替代，这种变化给能够体现使用功能的建筑空间及建筑造型注入了新鲜血液，小到住宅范围，大到城市区域，形成一种多元化、多层级的网络通信智能空间。以智能化办公建筑为例，从某种程度上讲，该种建筑类型终将有一天没有存在意义，随着soho族越来越多，住宅范围只有跟得上这种变化才能与之相匹配。

当工作与生活这二者能有机结合在一起时，建筑发展便达到了一定高度，以往明确将工作区与生活区分开规划的方法不复存在。这种改变会带来多米诺骨牌效应，促使生成许多智能空间，从而构成一个全新的建筑类型。数字化技术在其应用优势明显的区域会自动消解部分使用功能，比方说，超市这一功能性消费场所会在新兴起的电子营销冲击下而消失得无影无踪，但对休闲型一站式shopping mall则是个利好且发展层次更高。究其本质，这是一次功能再分配的过程，呈现高效、合理的特点，从而衍伸出“比特城市”（信息城市）这一特殊概念。工业革命发展到后期，城市化矛盾日益凸显，这与缺乏物质与信息脱不了干系。数字化时代，比特城市没了形式的外在限制，也可能呈现分散、低层的特点。

二、数宇化技术在建筑设计中的应用

数字化技术正在越来越多的层面上影晌着建筑行业，虽然其本身只是一项新科技，但影响已不仅仅局限于技术，而且包括设计观念和手法的重大转变。其中，计算机辅助设计（Computer Aided Design，CAB）在建筑设计专业工作中的应用技术称为计算机辅助建筑设计技术（Computer Aided Architectural Design，CAAD）。它是运用现代计算机数字技术来辅助进行建筑设计的一种新的建筑设计理念。经过短短20多年的发展历程，其发展速度和应用水平已经显示出了强大的生命力。其优越性已越来越明显地在建筑设计中反映出来，并已深深地扎根于世界建筑市场。CAAD方法利用计算机速度快、容量大、精度高和功能强的特点，帮助或代替建筑师在设计过程中处理大量的图像、数值和文字信息，从而大大地提高了建筑设计的质量，降低了设计的成本，缩短了设计的周期，并且节约了建设的投资，增强了竞争性。世界上先进工业国家多年来的实践已充分证明了这一点。传统的建筑师工作平台已经从图板过渡到计算机桌面，有了计算机和丰富的软件就可以实现建筑师构想的一切可能。CAAD在建筑设计各个阶段的具体功能和应用主要包括以下几个方面。

1、可行性分析、项目投标 运用计算机的数据信息处理能力的巨大优势，对工程项目的可行性和合理性进行分析和预测，以避免决策上的重大失误。在20世纪80年代初，美国明尼苏达州某超级市场集团总部用传统方法对该州北部地区新建超级市场项目进行了具体规划，得到的结论就是要新设7个点。在决策之前，该公司的总裁抱着试试看的想法把规划布点任务送交计算机服务中心进行分析处理。计算机系统根据所输入的该地区的人口结构、工资水平、道路交通、商业网点现状和地区发展前景等信息进行了全面的综合分析，结果得出了新建5个超级市场和新的规划布点的详细分析报告。该公司采纳了CAAD系统提供的这一方案，仅此一项就节约了l亿美元的投资。

2、概念设计、造型构思建筑设计的概念设计阶段是设计的最关键阶段。以往建筑师是依靠自己的空间想象力和借助简单的示意草图来进行方案构思和造型设计的，这种原始方式具有很大的局限性。CAAD技术可以给建筑师提供一个强有力的智能工具，帮助构思建筑的三维体型、空间、造型、色彩和质量感效果，并能同时与周围的真实环境结合起来考虑设计方案。世界著名建筑师贝聿铭在法国卢浮宫广场上的玻璃金字塔的构思就是借助CAAD技术进行和完成的。

3、方案优化、专项分析在深入的建筑设计平面布置方案设计过程中，CAAD可以对设计中的各种可以量化的可以采集的设计指标、属性或功能活动关系进行分析和评估，并通过人机交互的方式进行反馈修改，形成交互式人机优化循环。这里如何着手修改设计方案，还是由设计师起主导作用，计算机只能起着辅的数据处理的分析判别作用。同时，在建筑设计方案设计阶段中，CAAD技术还能对各种物理的、环境的和功能专项设计技术指标进行定性定量的分析，以提高建筑设计的合理性和科学性（例如对建筑日照、自然通风、保温隔热、防火防灾和经济概算等）。

4、计制图、技术文档计算机制图技术现在已发展到相当完善的程度，建筑师可以利用CAAD软件中的各种图形生成、编辑功能和建筑标准库、配件库来生成或修改建筑设计图纸。图形能任意移动、旋转、缩放和拼接，能自动标注尺寸和图标。建筑师可以按不同工种和内容分别存贮有关建筑设计信息在不同的图层中，又可以按需要任意选取不同的图层内容进行组合输出，生成各种施工图纸。设计系统具有统一的方案数据管理系统，记录、存贮设计方案中的全部设计信息。它保证了不同设计工种在工作上的协调一致，也便于统一查错和纠错。设计施工图和细部大样可选用建筑构造详图库和建筑构配件库中的内容拼接装配进施工图中。一旦设计工作完成之后，CAAD系统可以自动提供各种设计的技术经济文件和报告，连同全部设计图纸一并提交审议。使用CAAD技术在施工图阶段产生的效益十分明显。大大减轻了设计人员的绘图工作量。所以，无论是国内还是国外，建筑设计部门的CAAD技术的弓l进和应用大都是从辅助施工图设计和绘制透视图开始的。

三、数字技术对建筑设计的影响

1、数字技术对建筑形体语言塑造的影响

激发创意。在建筑设计中，设计师利用数字技术――计算机强大的运算系统，能够依据函数算法生成大量复杂、又带有一定随机性的图形，激发设计师的建筑创意。计算机的处理能力又能够将这些复杂造型精确呈现，并绘制成施工图纸。世界上许多建筑师正在寻求这种艺术和技术融合的全新创意，并在他们的建筑设计过程中挖掘出计算机辅建筑形态构思的潜能。

2、对建筑造型的设计影响

对项目的分析性内容常常能够左右建筑形态的设计意图。在计算机媒介介入前，复杂的形式表现和结构分析难以有效衔接。在非逻辑的灵感通向准确的形式的过程中，计算机媒介有效地处理相关数据，辅助设计师在数字环境中进行思考，直至完成造型设计。参数化建模技术的应用使得复杂形体的结构和建造分析变得简单和高效，在这些参数分析运算的基础上，设计构思深化为准确的建筑造型，那些看似不可思议的建筑构想也能成为现实。

3.数字模型的出现

建筑形态设计的复杂化趋向越来越使实体模型方式无法胜任创作理念的表现需求和制作时间要求。计算机硬件和计算机图形学以及CAD 软件系统的不断发展，使建筑设计的数字化从二维进入了三维的境界。首先，三维数字模型便于建模和修改，节省了大量的制作以及调整模型的时间。其次，计算机媒介通过三维模型及更加逼真的真实状态的模拟，令人身临其境，预先感受到将要建成的空间效果。最后，三维数字模型便于保存和携带，有利于交流和协同设计。

结束语

在信息化的浪潮中，数字化技术正在深入建筑设计行业，传统的建筑设计行业和设计方法以及建筑学教学等正在面临着机遇和挑战。数字化技术作为一种强有力的工具和手段，为探索未来建筑理论及其设计方法提供了诸多新途径。作为数字化时代的建筑师，应当对进入数字化时代的建筑学的未来进行认真的思考，这种思考不仅仅局限于数字化技术的应用，而应该延伸到数字化技术对人类的物质和精神生活的影响等各个方面。

参考文献：

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1引言

现今是一个信息时代，高科技渗透到了社会的各个方面，新的科学技术使得人们的生活得到了改变，人们的生活随着网络技术和计算机技术的出现进入了一个全新的时代。随着建筑业的高速发展，传统的信息处理方法已经无法满足建筑业的工作的需要，而计算机辅助系统可以解决许多传统方法无法处理的问题，如建筑业上大量的图像和信息无法及时、快速处理的难题。其因为不需在依靠传统的手工绘制，降低了人为误差，所以数字化技术的应用能够持续形的推动建筑设计朝着更高的水平层次迈进，使其能够保持一个健康发展状态。

2数字技术对现代建筑设计的影响

2.1创新了建筑设计思维模式

在建筑设计工作应用数字化技术，能够很大程度上提升建筑设计工作的质量以及效率，是推动建筑设计工作持续创新思维的动力，而数字化技术的出现很大程度上改变了设计师传统的创作思维，让设计师在进行建筑设计过程侧重于时代的发展，保证其创作成果能够充分的满足社会居民的实际需求。建立在数字化技术上的建筑设计工作中很注重理性认知与感性认知之间的有机融合，这对于设计师而言，可以说在一定程度上突破了其传统的思维模式，使得设计师在创作思维形式、结构和方法等方面发生了很大的变化，进而使得其所设计出的建筑工程产品更具有独特性和新颖性，赋予了建筑产品更大的艺术价值[1]。数字化技术的应用能够让设计师更好在设计方案中融入进更多的情感因素，进而更好的地去满足居民的个性化需求以及实际需求，这对于进一步提升建筑工程产品的适用性以及个性化有着很大的作用。

2.2创新了建筑设计的创作方法

建筑设计创作方法在数字技术的应用下发生了较大的变革，之前的建筑设计均是从几何学出发，建筑物的设计也被限制于点、线、面的基础空间中。而建筑设计在和数字化技术进行结合后，建筑空间开始被扩大，使得虚拟和现实得以结合，从而让建筑空间不再仅限于几何形态，也不再是所谓的六面体的简章模式，而是处于多维的曲线状态，大大提高了建筑空间的利用率，同时让建筑设计方案更新颖、更独特。另外，设计空间随着数字化技术的应用而变得更加立体的动态结构，不再是简单的静止画面，如虚拟现实技术，其能够让人身临其境的感受到建筑设计的效果等，这种新的设计创作方法加强了建筑设计中的人本思想含量，让建筑物的空间信息和物理特性得到了有效的融合，让人们的设计思想以及效果更统一[2]。

3数字化技术在建筑设计中的运用

3.1环境噪声分析

随着现代社会的高速发展，人们的生活水平也在不断的被提高，人们开始不断的提高对住房方面的要求。传统的建筑设计通常不太关注噪声对住房的影响，从而使得人们日常生活受到了影响，这对于居住者的身心健康而言是十分不利的，人们的情绪也会受到严重的影响。林福外，噪声不只是会影响到人们的心理状态，还会在一定程度上对人的身体造成危害。噪声能够让人们产生一定程度上的听力幻觉，人类听力能力功能甚至会在长期的噪声污染下减退，严重的情况还会出现各种疾病。其会打断了人们的工作思维以及干扰了人们的正常作息，进而降低人们的生活质量以及工作质量。所以，我们务必要降低噪声污染对人们生活以及工作上的影响，而想要做到这一点，我们首先需要分析出噪声的影响因素，从根源上将噪声污染切断。这其中的影响因素主要有噪声时间的长短、噪声的大小以及噪声的变化规律等。所以在对建筑进行设计时，需要处理好建筑的噪声。首先需细致的分析噪声环境，而利用数字化技术就能够高效、准确的完成这一任务。利用现代技术手段安装声音减弱和反射装备，借此来降低声音对建筑干扰。其次，加强控制噪声传播过程也是一个有效方法。在建设建筑外层保护膜以及绿色屏障，同时设计师可在数字化技术的指导下能够分析各类吸收声音的材料，选择合理的吸声材料，借此来降低环境噪声[3]。

3.2计算机技术的运用

随现代科技的普及以及发展，计算机技术被广泛的应用在各个领域中，这当中就有建筑行业，而建筑业的设计方式在计算机的利用下得到了有效的突破发展，其还能够很大程度上改善建筑设计工作的质量、周期、效率和成本等。在传统的建筑设计中，不可避免的会存在着较多的人为弊端，而利用计算机设计建筑方案设计不但可以节省了人力，还能够很大程度上降低人为对建筑设计的影响，且还能在设计中考虑到更多以及全面的因素。建筑师只需要在电脑上设计出草图，之后计算机软件会按照设计师的需求进行调整，实现自动化分析以及调整好建筑工程设计方案，这不但能够帮助设计师缩短建筑设计的周期，还能够通过对设计方案的参数化设计来进一步的完善出最佳设计方案，既节省了人力还减少了建筑设计的时间。

3.3概念设计的造型构思分析

概念设计阶段是建筑设计当中最为关键的一个阶段。在传统的做法下，建筑方案的造型构思和设计是建筑师利用简单的示意草图加上自身的空间想象力来实现的，存在极大地约束性以及局限性。但是，数字化技术的运用为建筑设计师进行概念设计时提供了一个有力的、智能化的设计工具。通过CAD技术的应用，建筑设计师能帮助其自身建筑好三维空间、造型、质感以及色彩效果等构思，并将建筑真实环境和自己的构思进行有效的结合，可对建筑概念设计进行综合的研究以及考虑。同时设计师还能够利用CAD设计软件，通过数字模型来表达出其的构思转变，这不但能够及时的反映出设计师在概念设计上的造型构思，还便于设计师及时的实时计算设计指标以及改进设计意图等[4]。

3.4建筑设计方案的优化

建筑节能建筑设计师在初步结束设想以及构思后，可利用数字化技术当中的CAD软件功能，借此来进行设计方案的信息采集、指标量化和预测其功能属性，且在此基础上进行进一步的修改和优化；在建筑设计这一阶段，设计师能够通过CAD软件功能来对建筑环境和各项功能技术指标进行定量、定性分析，借此来确保建筑设计的合理性以及科学性。将建设的规划方案制成三维动画，能够较佳的调整好其建筑物高度的搭配情况，进而做到有效的控制容积率；同时对该地区的整体性建设效果进行全面地了解，借此来保证将朝向、日照和建筑红线等控制在相应的要求当中。

3.5建筑信息模型的运用

CAD建立在二维技术上，表现为二维图形，无法代表建筑某一特定的实体和其元素。设计数据在CAD环境下得不到关联，所以当设计出现变更时，就会加重修改工作，增加错误风险。BIM是通过数字技术来进一步的模拟建筑物所有的真实信息。其信息的内涵包括几何形状描述的视觉信息，同时还包括大量的非几何信息，构件的价格以及材料的物理性能等。其不但包含了设计师的设计信息，还了容纳从设计一直到建成使用周期终结的整个过程的信息。BIM能及时、持续的提供上述信息的访问服务。进而提高决策效率以及其质量，最终达到提高建筑质量提高的目的，增加收益。

4结束语

总而言之，时代的进步在提高现代企业技术的同时，也加大了其竞争压力，使得建筑企业在市场竞争的生存以及发展也变得更为艰难。而数字化技术的应用不但能够优化建筑业的发展模式，缩短设计周期以及节省人力，还能够为未来的建筑业发展提供一个新的可操作的途径。特别是CAD软件的诞生，让之前大量的文字以及图像处理变得不再棘手，做到了图像文字自动化处理，提升了设计的质量以及效率，且BIM的运用又再此基础上进一步的提高了建筑设计的效益。所以，建筑企业想要的得到一个理想的经济效益以及取得较佳的企业形象，就一定要在建筑技术中加大力度改革以及创新数字化技术，同时提高数字化技术的使用效率，提高建筑设计质量以及效率，借此来进一步的推动建筑行业整体的发展。

参考文献

[1]杨姝扬，牛健.数字化建筑设计模式与应用[J].辽宁工程技术大学学报：自然科学版，2011（6）.

[2]唐丽萍.建筑设计中数字化技术的应用探究[J].中华民居，2013（09）

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引言

在现代社会的生产过程中，数字化设计被广泛的应用到各行业各业中。随着社会的不断发展，建筑行业也呈现出高速发展的态势，在现代建筑工程中也在从各个方面应用到数字化技术。在建筑领域应用数字化技术最多的就是多媒体数字建模和建筑新型表皮等方面。本文通过对数字化建筑设计模式与应用的深入理解，并对现代建筑工程中应用较为广泛的数字化设计模式进行了分类，本文还通过实例对数字化设计模式与应用进行分析，进而找出了现代建筑形体结构和功能呈多样性的根本原因。

一、数字化简介

数字化就是将许多复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据，再以这些数字、数据建立起合理的数字化模型，把它们转变为一系列二进制代码，引入计算机内部，进行统一处理，这就是数字化的基本过程。当今时代是信息化时代，而信息的数字化也越来越为研究人员所重视。早在40年代，香农证明了采样定理，即在一定条件下，用离散的序列可以完全代表一个连续函数。就实质而言，采样定理为数字化技术奠定了重要基础。

二、数字化建筑设计模式与应用

数字化作为一项新技术在现代建筑上得到了广泛的应用，例如多媒体数字建模、建筑新型表皮的应用、以及那些利用无处不在的商业广告、电子屏幕等装饰下的建筑，都在无时无刻的影响着现代建筑的各个方面，这些都可以称为是数字建筑。建筑外部形体及内部功能呈现纷繁变化的原因是由于在设计过程中运用了数字化设计中的衍生式设计、性能驱动式设计以及更高层次的一体化设计方法。这种方法能够较为直观地阐述现代建筑多样形体产生的过程，可以为建筑设计人员更好地实现设计效果。

1、衍生式设计

衍生式设计是一种基于传统算法或者说是基于传统规则的设计过程，这些传统规则可以由多种方法来定义。衍生式设计一般会产生两种结果：一种是规则丰富的几何建筑形体；另一种是自由流动的非几何建筑形体。

1.1规格几何式衍生

理论例子：在规则的正方形内输入一段编码，让这段编码按照一个随机的直线漫步，经过几次运算便生成了这种内部十分丰富的图案，将其作为一个整体的一个面，等待所有面都运算结束后，将他们拼贴到一起，就产生了这种很丰富的“带孔的盒子”，其结果就是规则丰富的几何形体。同样也是运用了这种衍生设计模式，使小型建筑在形体与造型上达到了完美平衡。

1.2自由流动式衍生

理论例子：在程序中输入预想的建筑特定形体，然后让这个形体按照规定的形体文法，例如旋转、缩放等方式将其原有的形态置换，产生新的形态，这种衍生方式被称为“置换理论”。最后形成像火焰跳动一样形体，象征着迪拜建筑的逐渐演变和创新成果。

2、性能驱动式设计

所谓性能驱动式设计就是以性能为出发点进行设计。它最初被应用于汽车、飞机制造等领域；它涉及社会、文化到技术、经济等诸多领域，力求确保建筑师的个人风格设计和社会的实效性、环境质量，以及建筑物本身的完整性相融合的一种数字设计方式。许多人都错误的把性能驱动式设计等同于可持续式设计或者“绿色设计”。其实这种观点是错误的。两者的区别在于：“可持续设计”关注的主要是建筑的“绿色环保”方面的性能，它致力于使建筑对环境的影响降低至最小；而性能驱动式设计则是令建筑本身成为一个小环境，自给自足，满足多方面的需求。以一间实验室的天花板作为该性能驱动的设计原本，在系统中输入一个标准天花板的参数，对它进行日照测试，通过对日照的参数进行调整，来分析该实验室天花板的可取目标点与缺欠目标点，当然影响室内的因素还有很多，如降水、风力等诸多条件，就需要输入相关参数进行再运算。另外它还充分利用了太阳能，自然光和自然通风，以非常低的能耗实现了十分舒适的室内环境；再如罗杰斯设计的德国泰晤士河谷大学学术资源中心借助了这种性能驱动式设计模式，经过多次气流分析，得到了这种流线形屋顶，以此达到了室内气流的最佳流动效果。以上两种就是目前在建筑设计领域中比较占主导地位数字设计模式。

3、一体化设计

一体化设计就是将衍生式设计与性能驱动式设计结合起来的一种新型设计模式，又被称作“衍生式多重性能驱动式设计”。从理论上讲，它是前两种设计模式的简单结合，但是从实际运算过程看，它的运算方法并不是前两种模式相加之和。

一体化设计包括了“造型与性能的一体化”和“多重建筑系统一体化”，“造型与性能的一体化”就是既满足造型要求又满足功能要求；“多重建筑系统一体化”简单的解释就是影响建筑的制约条件有许多，例如建筑所受的风力、光照、降水等多方面条件的影响，每一个制约条件都称为是一个系统，那么“一体化设计模式”就是设法解决多方面问题的一种设计方法。

理论上，（一体化大厦）假设一高层建筑，输入其主要数据，例如场地长度、宽度和建筑物的几何形态，包括它的高度、平面形状以及核心筒大小等。“达·芬奇塔”不仅能实现能源自给自足，而且还能将多余电力供给周围五栋相同规模建筑的用电。如果达芬奇塔建成，那么它将为数字化建筑的历史翻开一页新的篇章。

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与空间

中图分类号： P231 文献标识码： A 文章编号：

1 引言

以往的建筑空间表达往往依靠二维闭纸．或者三维的手绘图、模型等，真实性较差，也不利于交流和更改。三维手绘草图无法显示突出所有的细节，建筑大师的灵感无法很好的实现。在今天，数字技术很好的解决了这些问题[1,2]。同样以圣家族教堂的建造为例，高迪的继承者们使用AutoCAD等软件来对教堂的结构进行分析，并将新的设计数据输出到数控设备上生产构件。这样的工作方法大大的加快了工程的进度。同样的方法还被用到一些古建筑的修复和遗址复原等方面上。

2 数字技术生成建筑设计的飞跃分析

2.1 欧几里德几何形态的飞跃

根深蒂固的建筑传承式教育使许多工程师和建筑师笃信一条这样的观点：是几何学驱动了建筑的前进。但是我们可以明显的感觉到，如果建筑师们对于复杂的多面体、四度几何体、不规则碎形、三维拓扑结构等诸如此类的形式置若罔闻，而只来用欧几里德式的几何形式作为唯一选择，虽然会提供一种严格的最优化思路，但会忽视自然界本身的有机形态也束缚了结构本身的塑造。

传统的欧几里德几何形式依然能够发挥它应有的作用。但经由高斯、罗巴切夫斯基和黎曼、盖里等人的推动发展．通过在数学上限制几何形体的表现发现，借助于数字技术(计算机辅助绘图，设计和制造技术的应用)来模拟自然过程，已使得越来越多的非欧几何形式被设计建造出来，创造了颠覆传统形态的复杂不规则的空间形态。然而非线性建筑展现的不仅仅足外部形态上的非线性转变，这种转变同时还发生在它们内部的空间结构中。

计算机能够展示各种奇怪的几何形式，而这些形式只有那些长时间进行此类研究的数学家才能想象出来，单靠灵感是不能够完成这些形式的设计。正如高迪在建造独特形式的时候研究了数学处理的规则面，当代的数字建模工具也能促成建筑师进行更广泛的创造。弗兰克盖里在迪斯尼音乐厅的设计中就进行了相关的探索，运用数字技术实现了自己的的灵感。

2.2 空间文本结构的飞跃(从线性到非线性)

在建筑设计和空间规划时，通常关注的不只是单个场景，而是若干场景之问的顺序变化，彼此空间的先后关系、内外戈系、交织关系等等。这种顺序变化就如同在文学中段落与段落的前后关系、句子与句于的衔接、词与词的连接，在故事中一个事件和另外一个时间组织，构架就像叙事文本一样，拥有它自己的空问文本结构。当观赏者进入场所开始，就像是读者翻开一本书，观赏者通过不同线路对建筑空间加以体验，从不同的视点，在不同的时间进行观察，随着体验的进行、思想的漂移而随时产生不同的情景变化与感受，静止的空间结构被加入了动态的时间因素。从某种意义上说，传统和现代建筑拥有一套类似的空间句法和架构规则，不管其形式是中心对称还是离心式发展，是依循严谨的序列性还是呈不规则构图，其路径是单一线性还是多线交织，建筑的空间经历都是连续的，空间文本结构的历时性设计依然属于线性的范畴。就像传统的叙事文本，往往依据时间的序列性和事件的因果规律来进行，具有明显的顺序性。但是随着美学规念和生活方式的发展转变，叙事文本开始展露出一种追求非线性的空间化效果的趋势。

信息时代的来临，数字媒介的发展，赋予了更多空间叙事的可能性，也使得我们能够以一种非线性的方式对展示的建筑空间进行跳跃式阅读，建立了各种阅读路径的可能。在这一系统中，通过时间特征的加入，使得静态的平面系统运动起来，并且超越个别文本的局限，通过不同层面间纵横交错的链接，将传统文本静态的封闭的线性平面结构真正转化为富有弹性的开放的立体网状非线性结构。当代许多建筑师已经意识到这种非线性文本结构的转向，并正在尝试着将超链接的结构引入空间设计当中。库哈斯(Rem Koolhaas)曾说过，电梯是他设计中绝对的主角，他认为电梯不只是连接独立空间的机械手段，也是成为综合功能和空间的机制。他在许多设计实践中印证了这句话。例如在为纽约现代艺术博物馆做的投标设计中，一种轨道传输机制，使得激发参观经历与建筑空间两者间潜在与任意联系的想法得以实现。库哈斯和OMA创造了一种被称为“奥德赛(Odyssey)”的新的交通传输系统，它在一个简单的装置中结合了水平、倾斜和垂直的运动。一个如房间大小的舱体载着观赏者在博物馆中游览，极大的拓展了空间设计的思路，创造了更加丰富的空间，也带来了更多样的空间体验。

不难发现，建筑空间的变化远非仅仅发生在外部形态，建筑的内部结构也同样发生的翻天覆地的变化，并且，这些变化也与我们空间观察和表达方式的改变息息相关。

2.3 空间观察和表达方式的飞跃

长久以来，人们通过作图观察、研究和表现空间，透视和投影几何学掌握着建筑设计领域，也必然影响着人们观察和表现空间的方式。随着社会技术的进步和建筑设计的发展，图示思维和表达不可避免的将设计对象分割为各自独立的不同部分，矛盾便产生了。美学概念和生活方式的改变，加剧了人们对原有空间形态和组织构架的不满足，建筑空间的构思和推演不再只是通过一系列二维图纸和草模就足以胜任了。

与以往真实性较差的二维图纸相比，直截了当的三维建模对于复杂形体的展示而言，是绝对的核心要务，并且任何施工所需的平面图和剖面图，都可以通过三维模型生成。三维数字模型最大的好处是：可以快捷的显示模型修改的结果，而无需反复二维图纸繁复的绘制工作。数字技术对建筑实行的参数化设计中，关注的是数学函数中的变量处理，而这些处理往往会给建筑形式的生成带来一系列的可能性，因而特别适用于复杂曲面的系统化控制，有助于建筑设计的突破性创作(同样的道理也应用于轮船和飞行器设计行业)。

虚拟现实技术打破了人们的固有思维，把建筑实体空间实现在虚体空间中。最显见的例子是数字化的博物馆，除了建筑实体，还包括一座虚拟博物馆。这样的虚拟博物馆不但相对传统实体博物馆有可供参观者自由选择的展览效果，而且还将给参观者提供一种从未体验过的生活经历。如NOX设计的“声音生活住宅”(Song-House)。这个住宅兼有建筑和多媒体声音装置的特征，人们在其中欣赏声音，而且参与发出这种声音的活动，它也是一台乐器、乐谱和实时工作室，这个住宅是一个记录真实的身体在空间中行为的存储器。“建筑已不仅是在光线下简单的演绎物质，现在它也包括在空间演绎数字信息”。虚拟现实技术还应用在对建筑空间与结构的分析上，可以把未来若干年中各种可能发生的问题或者事故在电脑上就模拟出来并设法将受到的损害降到最低点。

3 结语

数字技术并不是一种抽象性的手段，也不是一种最终催生卓越设计的手段，它围绕着尺度的变化、感知的变化和视觉的变化扩大了自身探讨的领域。数字化技术的发展使计算机不仅仅局限于建筑设计过程中的辅助造型、绘图或者分析计算，而且在历史建筑保护、虚拟方式真实再现出古建筑或古代城市的原貌和氛围、建筑模拟仿真实验等诸多领域的应用方面均有所突破。从计算机媒介角度来说，更广泛的辅助设计潜能也逐步显现。

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中图分类号： TU2 文献标识码： A

前言

现阶段，建筑设计不断朝着数字化技术发展，而且数字化技术已经逐渐应用在建筑设计行业，数字化技术的优点在于，将方案设计立体的展现出来，而且可以将可能出现的问题展现出来，有利于建筑师在设计时少走弯路。

数字化技术对建筑的作用

（一）能够有效的激发建筑设计创意

与传统的建筑设计方式相比，数字化建筑设计技术具有强大的计算能力，能够将繁琐的函数用精确的图形予以呈现，从而将设计师从繁琐的运算中解放出来，全身心的投入到设计的创新中去。

（二）有利于建筑师对建筑问题的预见

设计和具体的建筑实施之间还存在着较大的差异，如果建筑师在建筑前不对建筑模型进行有效的评估，势必在建筑过程中会面临着各种棘手的问题。建筑师在建筑前利用数字化技术对建筑模型进行有效的评估，是建筑实施顺利进行的有效保障。

（三）有利于准确建筑造型的构建

传统的建筑设计都是靠手动式的计算与绘图，不但耗时耗力，更重要的是建筑设计的精度很难把握。而基于数字化技术的建筑设计，能够有效的处理设计过程中的各种参数，从而建立相应的建筑模型。建筑设计师基于这种模型，可以任意的修改参数，从而快速的模拟出各种想要的建筑设计。

二、数字化在建筑设计中的作用

（一）建筑效果表达立体化

在以往的建筑设计上，大多数学生借助的是Sketch Up 、Rhino3Ds Max等来实现一些复杂的造型，但是这种技术只能从视觉和几何学上来表达建筑学的意义，不利于更好的了解建筑的结构、材料、而积等技术指标和细节。但是数字化技术的出现就使这个问题迎刃而解了。

Revit Architecture作为建筑信息模型，具有一定的真实性，不但可以实现几何体块和建筑构件之间的无缝连接，还可以准确地完成透视图、二维模型、各种平立剖面，使工作人员更好的了解建筑结构、材料、而积等技术指标和细节。

Revit软件可以把其它软件的造型作为一种建筑体量融合进来，从而使建筑设计的造型能够更好的完成。还有Revit Architecture的可视化功能在设计过程中也起到了很大的帮助，建筑设计的流线分析应用此项技术，打破了传统的平而流线分析力一法，制造建筑二维剖切体，从而更加直观清晰的分析建筑流线。

（二）建筑形态新奇多变化

在计算机媒介未应用到建筑设计领域之前，很难将复杂的形式表现和结构分析看进行有效的衔接，这就是绝大多数的建筑只能用简单的几何形式来表达的原因。为了能够用准确的形式表达出这种非逻辑的灵感，我们发现了计算机媒介并将它派上了用场，它不但能将相关数据进行有效的处理，而且还辅助设计师在数字环境中进行思考，直至完成最终的造型设计。与此同时，参数化建模技术的应

用使得复杂形体的结构和建造分析变得简单和高效，在这些参数分析运算的基础上，设计构思深化为准确的建筑造型，因此那些看似不可思议的建筑构想也能成为现实，从而使建筑形态新奇多变化。

三、数字化技术在建筑设计中的应用

在现阶段国内建筑设计的平面布置方案设计全部过程之中，在其初步确定了设计方案后，CAAD就随即可对建设工程中的设计条件和要素进行详细地量化，并且可采集相关的设计数据、指标、属性等相应的核心功能活动关系进行深入探讨和研究，在建筑项目的设计方案设计环节中，数字化技术中的CARD技术还能够对各项物理条件、外界环境与相关功能的专项设计技术条件和指标进行定性定量的研究和分析，以确保有效地提高建筑设计方案的合理性以及科学性。这其中就例如对建筑设计的日照、自然通风条件、保温隔热、防火防灾以及经济概算等不同项目的研究和评估工作。在上述的这些内容中很大一部分都是技术性的，具备着可计算性的特点。那么现阶段这种建设方案设计环节中的专项设计数据的辅助分析以及反馈优化的概念就已经日渐被国内外广大的建筑师们所接受，并且在国外市场中已经得到了非常实际的应用。

（一）在项目投标过程中的应用

对建筑项目的投标是建筑行业至关重要的第一步，在项目投标前对项目的有效评估是成功获得项目的关键。现行的建筑数字化技术主要有CAD、CAAD等，以一新建超市市场项目为例，通过CAAD技术，可以有效的对项目规划建设地区的人口结构、工资水平、道路交通、商业网点现状和地区发展前景等信息进行全面的综合分析，从而得出具体的超级市场的规划布局。在精确的的布局规划上，才能对整个建筑的成本进行合理的预算，从而成功拿下项目的标。

（二）在建筑造型设计中的应用

随着人们物质生活水平的不断提高，对建筑设计的要求也越来越高，不是简单的局限于遮风挡雨，而是升华到了美学的层次。因此，建筑设计师在设计的过程中要充分调动设计理念，极大的发挥自身的想象力。在这样的背景下，传统的手动计算和示意图已经不能胜任现代设计的要求。而现代的数字化技术，由于其强有力的智能性，能够有效的帮助建筑设计师构建建筑的三维体型、空间、造型、色彩和质量感效果，并能够充分的将建筑周围的实际环境融入到建筑中去。譬如，世界著名建筑师贝聿铭在法国卢浮宫广场上的玻璃金字塔的构思就是借CAAD技术进行和完成的。

三、数字化技术在建筑设计中存在问题及展望

（一）数字化技术在建筑设计中存在问题

数字化技术还有最重要的一点是，它把设计者和使用者的感官和思想统一起来，相互融合。通过图像数字的表达，设计者可以在最初方案设计成立的时候借鉴使用者的意见或建议。而现在兴起的一种“自助式设计”是使用者根据自己的需要在建筑方案在构思的阶段就提出自己的想法。对于使用者来说，他们对居住环境有了自己的主导权。对于设计师来说，对用户需求将会有更深一层的理解。对于设计本身来说，更具有人性化。

现阶段数字化设计还停留在单向设计的过程，是设计师单方面对计算机进行操作，在计算机上建立图像效果和动画效果，在与其他人员进行交流沟通。而数字化设计的高端模式是交互设计，是指交流沟通的过程也在计算机上完成。现在的理论和技术都还达不到交互设计的标准，因此需要建筑师们在这方面不断探索和努力。

（二）数字化技术在建筑设计中的展望

随着数字化技术的发展，计算机辅助设计技术的日新月异发展，数字化技术在建筑设计中的应用将越来越广泛。

1、3D建筑模拟建筑空间，合理组织建筑设计各相关专业进行经济、合理的设计，优化各专业综合管道空间，解决专业之间碰撞问题。

2、数字化技术进一步发展，对建筑环境进行实景模拟，对建筑物内部空间进行光学影响分析、声学影响分析、噪音影响分析、温度变化影响分析等等，精确计算各种功能用房的特点，优化建筑构造处理。

3、建筑动画创造拟建建筑物外部环境、内部空间的实景效果为业主创造一个身临其境的效果就各基本构造细节的展示。

结语

综上所述，数字化技术在建筑设计中应用，对建筑设计的发展有着重要的意义。比如3D建模可以使抽象的问题变的形象化，使建筑效果表达的更加立体化。所以，在建筑设计中，要尽可能发挥数字化技术的作用，利用现代计算机技术使建筑设计进入新阶段，促进我国建筑业的蓬勃发展。

篇9

1数字化教学课程体系

传统的数字化技术教学全国大多数院校基本上是计算机辅助绘图软件的教学,而且教学内容也局限于绘图命令的教学,因而计算机辅助设计往往被认为仅仅计算机辅助绘图,只是一种可以提高工作效率的绘图工具,也就是人们通常所说的“手的延长”。在教学改革上,我们的目标是利用计算机的优势帮助设计者提高设计的创造性,真正地实现计算机辅助设计(ComputerAided Design, CAD),也就是所说的“脑的延长”。

根据全国高校建筑学学科专业指导委员会的《促进建筑数字技术教学发展纲要》,建筑数字技术课程改革的思路从三个方面考虑:改革教学重点,以讲授设计构思方面的软件为主;增加教学内容,加强建筑数字技术发展概貌的介绍;改革教学方式,逐步将建筑数字技术课程与建筑设计教学结合起来[3]。结合专指委的精神和学院的教学改革情况,结合建筑设计的教学过程,以达到“脑的延长”作为教学改革目标,制定出如下数字化课程体系。

2数字化课程教学大纲与内容

传统的数字教学主要是以讲授命令为主,现在的教学主要是以讲授建筑设计构思为主,基于此我们对各门课程的教学大纲与教学内容的制定进行了改革和调整。考虑在总学时总学分不变的前提下,如何尽可能详尽地讲授各个数字化软件在建筑设计中的应用也是一个难点,为此我们主要集中讲授每个软件的基础知识、建筑学专业需要用到的常用命令及它们的综合应用。

（1）数字化建筑设计概论

学时/学分: 16学时(1学分)

教学大纲:建筑学及相关专业学生的入门性指导课程;深入浅出地介绍建筑数字化设计的有关概念和相关知识、相关软件、相关技术和相关方法;

教学内容:数字化建筑设计基础;数字化建筑设计软件;建筑性能分析;虚拟现实技术在建筑设计中的应用;建筑设计信息集成;协同设计;数字化建筑设计智能化;建筑形式的数字化生成;计算机辅助建筑设计软件开发技术简介;

教学方法:以实例(动画、图像、视频等)的方式来讲解数字化建筑设计的方方面面,并以专题的方式进行讨论,引导学生深入了解数字化设计技术在建筑设计中的应用。

考核方法:期中作业论文+期末笔试。

表1数字化课程体系课程一览表

注:某大学执行三学期制(两长一短),第三学期为短学期,共5周。

（2）计算机辅助设计

学时/学分: 28学时(2学分)

教学大纲:介绍AutoCAD绘图软件,掌握基本的绘图命令,能综合使用各种命令,完成建筑设计的平面、立面、剖面图的绘制及建筑的三维建模。

教学内容与教学方法:结合建筑设计的专业要求,把整个教学过程分为四个阶段:计算机辅助绘图基本命令、建筑平面的绘制、建筑立面的绘制、建筑三维模型的绘制;同时在教学过程中把必须掌握的命令在教学过程中分步介绍,具体如下:

表2计算机辅助设计教学安排

考核方法:在规定的时间(2小时)内完成一份平面图的制作;

（3）建筑数字化表现

学时/学分: 16学时(1学分)

教学大纲:介绍3Dmax/Photoshop两款软件在建筑设计表现方面的基本应用:三维建模、三维渲染及效果图后期处理。

教学内容与教学方法:根据建筑设计的效果图表现要求,结合AutoCAD的三维建模,教学内容局限于建筑表现所需的命令与方法,具体内容安排如下:

表3建筑数字化表现教学安排

考核方法:独立完成两份作业:平面彩图制作、建筑效果图制作。

（4）草图大师

学时/学分:随设计课教学

教学大纲:了解SketchUp软件的基本使用,能独立地使用它完成建筑设计的方案构思,并生成相应的效果图和漫游动画。

教学方法:学生自学,老师提供各种学习资料和相关的案例,并结合建筑设计课进行辅导

（5）建筑信息模型

学时/学分: 32学时(2学分)

教学大纲:详细介绍Revit的发展、特点、功能与使用,包括建筑设计信息技术发展概述、建筑信息模型与Revit概述、基于构件的建筑设计、自定义簇类型、视图与渲染、明细表等应用;基于BIM的建筑节能分析(IES);

教学内容:结合当前的建筑设计竞赛或建筑设计作业,讲授Revit软件的使用,让学生直接使用软件来完成竞赛或作业,同时介绍Revit信息模型在建筑性能分析软件( IES/Ecotect)的应用。分六部分来讲述:基础知识;基于建筑构件的各种建模命令的使用和技巧;基于视图处理的各类平、立、剖、三维、详图等应用;基于建筑表现的的灯光、渲染、漫游等应用;基于体量、组、局部设计、多方案探讨、工程阶段、大项目协同设计等高级应用;建筑信息模型的性能分析。

教学方法:以实例来教学;

考核方法:独立完成建筑设计作业或建筑设计竞赛的作业。

（6）建筑技术分析

学时/学分: 16学时(1学分)

教学大纲:以Ecotect或IES软件为软件平台,介绍计算机辅助工程CAE技术在建筑性能分析中的应用,主要包括建筑声环境分析、建筑光环境分析、建筑热环境与能耗分析、建筑日照分析、建筑风环境分析等。

教学方法:以实例(建筑学设计作业)为例进行教学;

考核方法:能独立完成一幢公建的各项建筑性能分析,并以此依据改进建筑设计方案。

（7）虚拟建筑

学时/学分: 16学时(1学分)

教学大纲:介绍虚拟现实技术的基本原理与应用;以Quest3D软件为平台,介绍虚拟现实技术在建筑设计中的应用;

教学内容与教学方法:介绍Quest3D软件的基础知识和基本命令;结合建筑设计方案,建立三维模型,通过烘焙导入Quest3D;通过通道组为虚拟现实场景编辑环境、导游线路、菜单制作等,最后完成虚拟展示系统的。

考核方法:独立完成一份虚拟现实展示系统的制作。

（8）多媒体制作

学时/学分:随设计课教学

教学大纲:讲授常用的多媒体制作软件,如Flash、Authorware、Dreamweaver等设计软件,对学生设计的作品进行多媒体展示,图、文、声并茂,完美地表达建筑设计思想和建筑设计作品。

教学方法:选修全校公共课程;举行专题讲座,以实例介绍软件的使用。

3数字化课程教学方法探讨

数字化教学课程体系的建设目的明确,一方面是以建筑设计教学为主线,另一方面是以实现“脑的延长”为目标,因而在整个教学过程中要始终围绕这两个方面展开,教学过程中采用“四结合”:命令讲解与实例演示相结合、课堂作业与设计作业相结合、数字化课堂与专业课堂相结合、课堂教学与网络教学相结合,通过实践和总结,有如下的教学指导思想。

（1）理论与实践相结合

建筑设计是一门实践性很强的学科,建筑数字化技术课程也是一门实践性非常强的课程,对数字化技术软件的掌握程度关键看实践,即在设计课中应用数字化技术的实践。建筑数字化技术课程的教学效果最终通过学生在建筑设计课中体现出来,否则,也就失去本课程存在的意义,其中最主要的实践就是学生对建筑方案的构思如何通过数字技术进行表现,并通过计算机对方案进行推敲、评价,实现真正意义上的计算机辅助设计,即“脑的延长”。

（2）走近设计

在教学过程中“走近设计”,结合建筑学课程的教学实例及不同风格、不同特点的建筑设计方案来讲解软件的具体综合应用。在CAD软件教学时,我们的教学实例尽可能就来自于学生学习或设计中的的建筑平面、立面、剖面,并结合学生手工绘制建筑平面的过程来讲授相关的CAD命令,这样学生能快速地掌握计算机辅助绘图。在教学SketchUp时,直接让学生对他们在建筑课程作业的建筑设计草图进行绘制学习,同时把最后的成果在建筑数字化表现课程中作为案例来练习,也可以作为建筑设计的课程作业来上交,达到双赢的效果。

（3）课程之间即交叉又延续

我们的改革是基于建筑学专业的教学过程来展开的,因此在教学上可以通过把某个建筑设计实践的不同发展阶段作为主线,把所有的课程教学形成一个体系,课程之间既有交叉又有延续。建筑方案草图阶段通过SketchUp来绘制,成果可以在3Dmax中渲染使用,同时3Dmax成品既可以由PS加工成建筑效果图,又可以导出为VRML文件作为虚拟现实的实例。建筑方案构思完后,根据草图模型通过CAD软件来绘制平立剖等图形,并作为辅助线导入RevitBuilding信息模型软件中建成BIM模型,最后可以通过BIM模型生成各类施工图,并进行各种建筑性能分析。

4总结

建筑设计是一门富有艺术创造性的综合性应用学科,建筑设计的作品丰富多彩,从而决定了建筑数字化技术教学也必须是灵活多变的.当然目前的课程体系还有许多不足之处,如在建筑技术性能软件方面,涉及不多,除目前软件的选择不多外,作为数字化设计教学的专业老师,在建筑技术方面的知识掌握也有一定的欠缺,有待提高。本文通过结合学院的教学条件、师资情况,我们提出的数字化技术教学课程体系只是一个尝试,希望在未来实践中不断地完善和提高。

参考文献

[1]项秉仁.面对数字化时代的建筑学思考,新建筑, 2001年第6期

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1前言

随着人民生活水平的不断提高，人们对居住环境的要求不断提高，现阶段，绿色建筑理念的提出更加适应社会发展的方向，绿色建筑突出了量化性以及实效性，不仅讲究自然采光以及通风效果等，且新技术以及新能源的运用能够有效节约资源。这也从侧面反映，我国经济发展已经逐渐转型，更加注重新型的能源技术、居住环境的室内外品质以及资源的节约等。就建筑本身而言，其属于复杂的动态综合体，居住质量收到多方面因素的影响，所以，在绿色建筑设计阶段，设计师应当明确其设计目标，从根本上提升建筑品质。为了进一步凸显绿色建筑设计中“节能”这一基本出发点，实现能源的低耗，有关人员逐步将数字化模拟分析技术运用在绿色建筑的设计过程中，保障在复杂动态环境下设计措施的可操作性，以此为绿色建筑工程的健康发展打下坚实的基础。

2绿色建筑设计策划中数字化模拟技术的运用

在绿色建筑设计策划过程中，设计师应当遵循相关优化组合原则，具体包括:优先选择被动式节能，而并非主动式节能;以降低建筑能耗作为设计前提，重视环境品质;统一建设能源检测系统，且落实运营效果;选择节能效果好的方案，比如场地风能利用、通风采光等。近几年来，绿色建筑这一建设理念受到了国家的重视，且在人们生活中不断得到普及，同时，许多绿色建筑技术也不断得到发展，比如相关绿色建筑材料、功能性软件以及几点设施等。需要指出的是，我国当前绿色建筑已经达到了较好的技术效果，但在项目设计方面应当实行数字化模拟分析，以此保障建筑本身真正达到节能减排的目的，而在绿色建筑设计数字化分析过程中，应当使用计算机模拟技术分析能源的优化组合，以此保障分析效果的准确高效，且可进行实时修改与整合。以下通过几个方面分析绿色建筑设计中数字化模拟技术的运用方式。

2．1绿色建筑中主要热能源的选择

在明确绿色建筑项目设计中主要的热源与冷源的前提下，设计人员应当进一步分析项目运行过程中可再生能源运用的合理性。数字化模拟技术能够有效判断项目可再生能源的发展潜力，就目前来说，在绿色建筑设计中不适宜能源主要包括太阳能、风能、地热能等。其中，绿色建筑应当满足自然通风等基本要求，在实际的项目设计过程中，设计人员可以参考建筑现场各个不同季节的主导风向，并根据风环境判断适宜与自然通风的时节，然后根据绿色建筑建设的标准要求，按照科学的比例设计门窗并进行合理的分配。比如在通过可再生能源方案的设计后，发现太阳能较为适宜绿色建筑项目，则应当进一步判断太阳能系统的集热能力，以此判断太阳能所供热水的最佳摆放位置及其相关预留面积［1］。

2．2绿色建筑中节能方案的设计

在绿色建筑的设计过程中，外立面的合理设计具有十分重要的意义，外立面设计综合遮阳条文要求、自然采光以及业主本身要求等多方面因素，即在尽可能增加自然采光的同时，应当有效控制夏季的眩光、夕晒等问题，并且在冬季最大限度的引入阳光直射。一般来说，绿色建筑设计所涉及到的光导管技术以及可调节外遮阳技术属于单位投资中成本较高的技术，因此，在项目设计阶段使用数字化模拟技术能够有效判断正式投入使用后的效果，保障其根据绿色建设的设计标准满足安装以及数量等方面妖求。在全面分析眩光调控、夏季与冬季太阳高度角、阴天环境中的自然采光以及室内的太阳辐射问题后，得以明确可调节外遮阳的安装位置、安装数量等，且不断优化光导管的数量，尤其是地下车库的设计。另外，设计人员应当全面研究可调节外遮阳的设备型号、安装位置，以保障在建筑的必要位置设置为可调节外遮阳。同时，设计人员应当有效分析外遮阳设备以及立面开窗对室内自然采光的影响，针对部分地区而言，大面积的外窗不利于冬季取暖或者增加冬季取暖能耗，为了有效分析能耗优化以及自然采光的位置，在绿色建筑的设计环节可以使用数字化模拟技术，针对性的分析具有采光需求的房间，并进行冬季取暖与自然采光的条件分析。通过对自然采光环境的分析与研究，在绿色建筑设计过程中，一般来说应当将办公室、科研室等设计与拥有良好采光条件的位置，而将部分对自然采光并无明确要求的房间移至内区，其交通设计也应当根据建筑的实际情况得以有效确定。另外，我国大部分地区夏季冷负荷峰值均较高，且主要来源于太阳的辐射得热，所以应当针对性的进行过度季角度转换、外遮阳冬夏设计，确保房间在冬季进光、夏季遮阳，全年改善眩光、自然采光［2］。

2．3绿色建筑能耗优化分析

分析绿色建筑的能耗优化主要以实验室设计为例，在绿色建筑的节能设计环节，实验室能耗优化并未完全纳入考虑范围，由于实验室这一建筑的主要功能决定其区域系统的特殊性，即其换气次数较多，且由于排风具有一定的腐蚀性，故不适宜设置排风热回收系统，另外，为了确保整个系统处于常压状态，其他办公区域不再设置排风以补充实验室排风所引起的负压。所以在实验室绿色项目设计中，设计人员可以利用二氧化碳浓度有效控制风量或者提升围护结构，同时，在项目设计时也可以使用消防喷淋系统进行覆盖，同时在其中设置中水供水管、消防水管等，为了避免水管的冻裂，可以在人员停留少或者某些行走区域预设采暖设施保护水管。就这一保护性设计来说，设计人员可以全面分析全面动态性能，结合太阳辐射以及室外温度等外在干扰因素，使之与相近采暖区域或者设备自发热区域分析水管动态温度［3］。

3结束语

在本次大型试验室综合型绿色建筑的设计过程中可以明确数字化分析技术的关键作用，自项目方案设计之初，数字化模拟技术就为建筑的设计以及策划奠定了方案的优选基础，在数据分析结果与建筑机电设计有效结合，才进一步得出系统性的绿色建筑技术。另外，项目的设计通过层层步骤的落实与执行，保障了各项目图之间的沟通与审查，进一步降低了项目设计的成本，在该次项目设计过程中，设计人员重视实验室投入使用阶段的资源节约，不仅实现了室内外环境的优化，同时也有助于实验室的科学化管理，具有较高的参考价值。

参考文献

［1］刘昕晔．数字化模拟技术在绿色建筑设计策划中的关键作用［J］．土木建筑工程信息技术，2015，1(15):152－155．

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1 数字化技术与建筑设计的关系

数字化技术在建筑设计中得到了广泛应用，对建筑行业的发展、建筑设计的方法和建筑观念的变革产生了深刻的影响。在目前的数字化时代，建筑设计的立场和态度主要存在2种形态：

(1)将数字化技术作为一种工具取代了传统建筑设计中的某些部分，建筑占主导地位，采取拿来主义的态度，属于数字化技术的工具论：数字化技术的工具论涉及建筑设计中的具体表达方式，取代了传统建筑设计中的某些过程，将某些现实的环境转化为虚拟环境，其取代设计过程的发展前沿就是虚拟现实。建筑设计师在对模型研究的基础上，将建筑设计形成为三维艺术模型进行研究，甚至可以加入时间因素使其成为四维对象。数字化技术能够利用其自身的形式分析能力使得建筑造型精确地生成和确定，并且精确广泛地引入光照分析和气流分析等因素，真正做到以人为本的形式化与理性化相结合的完美建筑设计，并满足人们在虚拟的现实当中达到对建筑真实体验的特色，使其身临其境、漫步其中，使得建筑在完成之前能够及时弥补不足，减小建筑设计的前期与建筑施工后期之间的差距，最大限度满足用户的需求。

(2)将建筑行业作为数字化时代当中的一个行业，而数字化技术占据主导地位，建筑设计则服从数字化的要求，重组传统建筑设计，改变人们的生活方式，属于数字化技术的主导论。数字化技术的主导论就是指计算机网络将会逐渐取代传统建筑，网上购物，家里办公等新兴数字化技术的产物将在不久的将来取代传统机构，进而也会对住宅建筑的空间产生一定的影响，需要发展建筑空问中的混用空间和同一空间的多功能使用，提高建筑空间的利用率。需要集中办公的商业办公室也可以避开城市中心的高密度区进行高效办公，在一定程度上也可以缓解一定的交通压力。另外，数字化技术还会对建筑公共间产生一定的影响。数字化技术其提供的虚拟会所则可以暂时代替建筑公共空间，对建筑公共空间的改造发生直接的作用，与现实的建筑公共空间做好对应关系，其专业性强、技术性高，能够满足日益分散和专门的不同社区的需要。

2 数字化技术在建筑设计中的应用

从建筑设计的全过程看，在建筑设计领域对数字化技术的应用主要存在于以下几个方面：

(1)项目投标的可行性分析。当前，在建筑设计领域，不仅可以运用计算机的数据信息处理能力进行文字和图像等方面的文件信息处理，也可以实现对建筑项目投标可行性和合理性等方面的分析和预测，从而避免重大决策上失误的出现。但是，当前在进行大面积的建筑设计规划程中，利用数字化技术进行相关分析和预测的模型以及软件缺乏,无法充分对人口结构,经济水平,交通状况和商业发展等方面地信息进行综合分析,而只能通过传统设计方法和建筑设计人员积累的经验进行相关调研和分析，也就使得数字化技术在建筑设计中及项目投标的可行性分析中存在着一定的发展瓶颈。

(2)概念设计的造型构思分析。在建筑设计中，概念设计阶段是其最关键的阶段。传统的做法是建筑师借助简单的示意草图，通过自身的空间想象力来实现建筑方案的造型构思和设计的，有着极大地局限性和约束性。但是，数字化技术的运用，则为建筑设计师进行概念设计提供了一个强有力的智能化设计工具。建筑设计师可以通过CAAD技术的应用，帮助自身进行建筑三维空间、造型、色彩和质感效果等的构思，并能够将自己的构思与建筑真实环境相结合,综合对建筑概念设计进行考虑和研究,并通过CAD设计软件将设计师的构思转变为数字模型进行表达，不仅能够及时反映设计师概念设计的造型构思，也能为设计师及时改进设计意图和实时计算设计指标等提供方便。

(3)方案设计的优化分析。在建筑设计师进行方案设计的阶段，可以在初步方案确定以后，利用计算机数据处理的分析判别能力，通过CAAD软件对方案设计中可以采集、量化的设计指标、属性和功能等进行分析和预测，从而对方案设计进行反馈修改和优化。同时，在进行方案设计阶段过程中，建筑设计师还可以利用CAAD技术，实现对建筑环境、功能等各项专项设计技术指标的定性定量分析，从而有效提高建筑设计的科学性和合理性。而当前，将以上两种循环模式组合形成交互式人机优化循环的实用的CAAD方案设计优化系统模式，实现专项设计指标的辅助分析和方案设计的反馈优化，已经为国内外建筑设计师所广泛关注和睐，并已经在国外得到了实际的运用。

(4)制图设计的技术分析。当前，计算机的制图技术日益进步、日趋完善，建筑设计师可以利用CAAD软件中提供的建筑标准库，建筑配件库和建筑构造详图库以及各种图形生成和编辑功能来进行制图设计和细部大样中图形的意移动、装配、旋转、缩放、拼接和图标、尺寸的标注，并可以按照不同的工种和设计内容分别将制图设计信息贮存在不同的图层中，按需进行选取、组合和输出，从而得以实现施工制图设计的生成和改进。另外，数字化技术的设计系统具有统一的制图设计数据管理系统，能够记录和存储制图设计中的所有计信息和数据，能够切实保证不同建筑设计工种和内容在设计上的协调一致性，也可以为建筑设计师统一查错和纠错提供方便

3 数字化技术对建筑行业的影响

首先，数字化技术能够依据函数算法生成大量机图形，激发建筑设计师的建筑创意，并通过计算的项目分析将其复杂的表现形式和结构分析有效衔接，使得建筑设计从二维进入三维，便于数字模型的建模、修改、保存、交流和携带，实现艺术与技术的新融合，形成准确的建筑构想和造型，对建筑形体语言的塑造产生影响。

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Abstract: With the computer hardware and software in recent years, the rapid development of technology, digital technology in the depth and breadth of architectural design on the continuous improvement of the means and methods, the traditional architectural theory and design methods are more and more questioned. Digital architecture, cyber space (cyberspace), virtual architecture, digital design, parametric design, new terms emerge.

Key words: Design, digital technology, tools, media.

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

数字化技术的发展

建筑设计中的数字化技术的运用开始于上世纪60年代，经过近半个世纪的历程，随着计算机软件和硬件的高速发展，建筑设计过程中数字化技术已经从一个简单的辅助绘图工具演变成了设计的参与者的角色。特别是集最新数字化技术之大成者的参数化设计方法已经让计算机在设计过程中的扮演者举足轻重的角色。它的出现无疑会对以往经典的设计思维方式产生变革。

“设计的过程是个解决问题的过程” ，准确而高效的解决问题的方法一直以来都是人们的追求。准确就要求我们对问题有系统和科学的认识，高效则对我们采取的工具和思维提出了更高的要求。而数字化技术的发展对以上两点都有极大的促进作用。当传统的建筑设计方法面对新世纪设计要求的时候，显的片面而武断，全凭建筑师的经验和突发奇想，“感觉”和“悟性”等词语不断出现在设计过程中，在设计过程中也反映出建筑师对计算机技术在设计中运用的认识不足，数字化技术给了设计带来的仅仅是快速绘图和精致的表现。而面对这种全新的数字化设计方法，实际运用中又出现了两种极端的现象，其一：狂热的追求，面对数字化设计出的完全不一样建筑形式带来的新奇感，不去深入研究，为形式而形式。其二：漠然的观望。不去深入了解数字化设计方法，只是漠然的面对的这场变革。

国外相关理论研究

欧美一些先锋派建筑师和设计机构都在上世纪末期对计算机技术在建筑设计中运用都进行理论和实践的大胆尝试，例如J•努维尔探究的数字技术建筑新语汇、C•索杜的生成设计法；F•盖里、P•埃森曼、D•里伯斯金、T•迈尼、G•里恩都从不同层面在建筑设计过程中运用计算机技术；以艾森曼为代表的东海岸和盖里为代表的西海岸的事迹也广为人知。KPF、SOM、荷兰的NOX、MVRDV、OMA事务所，Noman Foster事务所和英国的Zaha Hadid建筑事务所等设计机构都建立起来自己的计算机技术研究和支持部门，如扎哈•哈迪德事务所的数字化研究部门CODE，已经逐步在公司内部扮演越来越重要的角色。

美国的哥伦比亚大学早在上世纪90年代就开设数字建筑设计的教学课程，随后美国哈佛大学、麻省理工学院、澳大利亚皇家墨尔本理工学院等也开设相关设计课程或建立研究机构。目前具有代表性的是英国建筑联盟学院（AA）和荷兰贝尔拉格建筑学院(Berlage institute)的设计研究实验室为参数化建筑设计和参数化城市设计进行了前沿性研究，流体城市（图1）、集群主义、参数化主义、关联设计（图2）成为了他们理论的口号。

在日本，先锋建筑师渡边诚早在10年前就对数字化技术在建筑中的应用进行了研究和实践，用计算机程序来设计建筑。他用浅白的话语道出了一个令人深思的关于数字化设计的关键点：不是能不能实现的问题，而是这种实现能否离开计算机 的问题。建筑师村野藤吾所设计的表现人性美感的柔软曲面形体建筑和伊东丰雄的建筑都从各个方面对数字化建筑设计进行了研究和实践。

国内相关理论研究

国内在对设计思维方式研究这一方面有明显的缺失与滞后，大部分是在介绍和学习西方的相关理论。在数字化建筑设计方面，虽然数字化技术在中国建筑设计领域己经扎根多年，但根据目前市场情况和常见的此类书籍来看，数字化技术在国内建筑设计方面的应用多还是停留在制图和效果表达演示层面上。 而对参数化设计研究的一些理论则更加鲜为常见，张利博士的《从CAAD到Cyberspace（信息时代的建筑与建筑设计）》和俞传飞博士的《界限的消融_试论数字化时代建筑设计及其表现关系的嬗变》具有代表性。

台湾原国立交通大学建筑研究所教授的刘育东一直致力于数字建筑新理论的研究，发表了《数位建筑发展》、《数码建筑》、《建筑的涵意》等专著。以上这些对数字化设计的理论和实践对参数化设计的研究有着重要的参考作用。

技术的微笑――传统美学的缺失

数字化设计以其理性的态度改变了传统的建筑设计过程，影响了建筑形式的生成逻辑，从而进一步给建筑带来不同于传统美学需求的建筑形式，数字化设计的建筑形式并不能用传统美学的法则来衡量。这种美来自于对影响建筑生成因素的理性思考，由于受非线性理论等复杂科学的影响，数字化设计者认为影响建筑的因素是混沌复杂的，因此建筑的形式应该是不规则的、是非线性的，形式在数字化技术的帮助下摆脱了规则标准几何形体的枷锁，逃离了静态的笛卡尔直角坐标系的限制，超越了欧几里德几何学中的比例、对称和秩序理念等传统美学的基础，生成了一种充满创造力、激动人心的复杂几何形式。基于欧几几何的传统建筑审美观念――均匀、韵律、节奏、和谐、均衡等在参数化设计中已完全不适用了。

正如前文说述，传统建筑的形态一般是静态的、稳定的，被称为是“凝固的音乐”，形式的逻辑来自于历史经验的总结，在美学上强调构图均衡、比例和谐，，复杂的曲线和曲面等新几何元素被引用在建筑之中，使建筑的形态表现出一种动态的、不确定的、不规则的特征。

由于抛弃了传统的美学标准，在这些形体中我们看不到它对建筑传统形式的呼应，看不出它对经典美学法则的继承，往往表现出一种对传统美学的缺失。它关心的是更广阔的自然和宇宙，关心的是人、建筑与环境的互动关系。但在提倡非标准化和个性化的当代社会，这种建筑形态符合当代科学、技术和哲学的发展，对当代建筑和建筑美学的发展有着重要的意义。

建筑师面临的挑战

在对传统设计过程中的这场变革中，代表了最新数字化技术的计算机已经从一个单纯的辅助设计工具演变成了设计的参与者。建筑师通过数字化技术控制影响建筑生成的复杂因素，建筑师需要主动面对以下几个方面的挑战。

首先需要正确处理建筑师与数字化技术的关系。数字化技术给建筑设计带来了前所未有的发展空间，建筑的空间和形式多样化是以往任何时期不能比拟的，但同样也带来许多的问题和误区。建筑师的设计能力、创造力与建筑师是否能够利用数字化工具来完成和实现设计想法是两个不同的概念，显然前者才是决定设计水平的关键。建筑师还是建筑设计过程的掌控者。例如高迪在设计米拉公寓（图3）和圣家大教堂（图4）时，并没有数字化技术的支持，但建筑师超乎常人的创造力和想象力还是让人折服。

另一方面，数字化技术作为当代社会最有代表性的技术，它所包含的态度从来就不是中立的，而是代表了某种具体的意识形态，具有一定的意志。在设计过程中，建筑师若没有正确认识他所运用的技术，技术的意志会下意识的左右设计过程和设计成果。建筑师就会成为技术的奴隶，被动的接受技术带来的影响。这显然是我们不愿意看到的。为此，建筑师应该主动去了解数字化技术，深入了解数字化技术发展历史，使之更好的为建筑设计服务。

其次需要协同好与其他设计工种的关系。一方面网络技术的发展为建筑师和其他工种的设计人员有了更好的沟通交流平台，交流的进行不受时间和地域的影响。这其实很关键，倘若一个软件中所特有的技术操作结果并不能为其他软件所用，那么设计的过程依然和传统设计一样是片面的。

更为重要的是要处理好技术与文化的关系，数字化技术的引入还带来的文化和观念的碰撞与交融。正如B•吉尔（B．Gille）在《技术史》中所言，“程序化(技术的进步方式)必须渗透一切科技的范围，不仅包括经济这类经常被提出的领域，同样还包括社会、文化等各类领域。如果没有这方面的研究，强加技术发展是徒劳的，因为它不能适应一个总体平衡的必要条件”。但对技术的追求与对文化的尊重并不矛盾，建筑师应该积极应对数字化技术的发展所带来的文化异化，关键还在于建筑师对待数字化技术和文化的态度。

小结

尽管代表了最新数字化技术的参数化设计方法为建筑设计提供了更加高效和精确的设计工具和设计媒介，解放了建筑师的无意义的重复劳动，让建筑师思维更加专注于影响建筑生成的各种因素，但并没有根本改变作为建筑脑力劳动者的角色。建筑设计需要建筑师为自己的设计理念总体把控，发挥能动性。并且在平时的工作和学习中，建筑师要处理好自身与技术，技术与文化之间的关系，开展广泛的交流，积极地参与到建筑的研究和实践中去，主动和相关的专业人员进行交流和合作，谨慎地面对数字化技术多带来的设计思维和社会文化上的问题和挑战。

参考文献：

[1] 张利．从CAAD到cyberspace―信息时代的建筑与建筑设计[M]．南京：东南大学出版社，2002

[2] 李建成，卫兆骥，王诂主编．数字化建筑设计概论[M]．北京：中国建筑工业出版社，2007

[3] 刘先觉主编．现代建筑理论 [M]．北京：中国建筑工业出版社，1999