陳杰

(珠海市中京國際建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司)

有關(guān)數(shù)字技術(shù)對建筑設(shè)計(jì)的影響探討

陳杰

(珠海市中京國際建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司)

隨著時(shí)代的發(fā)展，數(shù)字技術(shù)對于建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展有著越來越重要的影響力。數(shù)字技術(shù)不僅改變了傳統(tǒng)意義上的工作方式，更從思維方式和建造方式上改變了建筑設(shè)計(jì)。本文將數(shù)字技術(shù)和建筑設(shè)計(jì)作為研究的對象，深入探討了建筑設(shè)計(jì)和當(dāng)前信息時(shí)代數(shù)字化技術(shù)之間的技術(shù)，分析了數(shù)字技術(shù)對于建筑設(shè)計(jì)的影響。

數(shù)字技術(shù)；建筑設(shè)計(jì)；影響

當(dāng)前信息時(shí)代數(shù)字化技術(shù)的引用對于建筑設(shè)計(jì)十一個(gè)新的思潮，數(shù)字化的空間交流設(shè)計(jì)方式改變了傳統(tǒng)意義上的設(shè)計(jì)模式，虛擬的三維模型應(yīng)用更加立體，豐富了人類想象力和創(chuàng)造力。數(shù)字技術(shù)賦予了建筑設(shè)計(jì)在空間多樣性上的無限可能性想象，同時(shí)數(shù)字技術(shù)將建筑學(xué)與其他學(xué)科融合到一起，多學(xué)科的交叉交流也為建筑設(shè)計(jì)帶來了新的建造工具和技術(shù)，使得建筑設(shè)計(jì)推陳出新。從最初的計(jì)算機(jī)輔助繪圖到計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)一直到現(xiàn)在的數(shù)字化設(shè)計(jì)，數(shù)字技術(shù)已經(jīng)深深融入到建筑設(shè)計(jì)中的全過程中，引起了設(shè)計(jì)的巨大變革。

一、數(shù)字技術(shù)對建筑設(shè)計(jì)方法和程序的影響

以數(shù)字化生成方法為例來研究數(shù)字技術(shù)對于建筑設(shè)計(jì)方法和程序的影響，可以將其描述成以下狀態(tài)：原始分析——程序編寫——隨機(jī)生成——交互引導(dǎo)——最終定型。

1.1 、原始分析

建筑設(shè)計(jì)日趨復(fù)雜，想要更好的呈現(xiàn)這種復(fù)雜狀態(tài)就要運(yùn)用更多的恰當(dāng)?shù)墓ぞ邅磉M(jìn)行設(shè)計(jì)。計(jì)算機(jī)和數(shù)字技術(shù)雖然只是作為一種工具和技術(shù)提供相應(yīng)的手段來幫助建筑設(shè)計(jì)者，但無法否認(rèn)的是數(shù)字技術(shù)的發(fā)展使得建筑設(shè)計(jì)者可以更為有效集中精力于關(guān)鍵性的創(chuàng)造性設(shè)計(jì)工作。隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，專業(yè)軟件的操作也更加簡單便捷，與此同時(shí)設(shè)計(jì)建筑物將更加復(fù)雜繁瑣。操作工具的省級和建筑師關(guān)注的原始分析的內(nèi)容從設(shè)計(jì)目的物本身轉(zhuǎn)向生成的關(guān)系，使得設(shè)計(jì)者可以通過建立設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型來進(jìn)行關(guān)系分析，通過生成機(jī)制進(jìn)行控制和呈現(xiàn)。

1.2 、程序編寫

程序編寫是一個(gè)繁瑣嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)過程，是嚴(yán)格的算法關(guān)系運(yùn)算。目前通常認(rèn)為當(dāng)前的運(yùn)算關(guān)系無法準(zhǔn)確表達(dá)建筑原始條件分析和建筑設(shè)計(jì)目的物之間的聯(lián)系，還會(huì)如傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中一樣省略或者簡化許多信息。這是因?yàn)檫@些用于算法的數(shù)學(xué)通常來源于數(shù)字公式、物理定理、函數(shù)或者其他對某些非建筑的圖形或者現(xiàn)象的數(shù)學(xué)分析，和建筑設(shè)計(jì)相對距離較遠(yuǎn)。隨著人們的深入研究，未來的運(yùn)算方法會(huì)逐漸適應(yīng)建筑設(shè)計(jì)，其表達(dá)將更為貼切合理更加具有多樣性。

1.3 、隨機(jī)生成

計(jì)算機(jī)根據(jù)程序算法設(shè)定的邏輯進(jìn)行隨機(jī)生成，形成目的物形態(tài)或是部分形態(tài)。隨機(jī)生成表達(dá)了程序設(shè)定的邏輯特征是原始分析和程序編寫的必然結(jié)果，克服了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中某些時(shí)候的設(shè)計(jì)隨意性。隨機(jī)生成的建筑形態(tài)，無論其多么復(fù)雜，其本質(zhì)都是精確定位的數(shù)字模型。從設(shè)計(jì)過程到建造過程，實(shí)現(xiàn)全程的數(shù)字化過程已經(jīng)成為了現(xiàn)實(shí)，而不是僅僅存在于想象中。隨機(jī)生成擺脫了傳統(tǒng)的單一線性的設(shè)計(jì)程序，調(diào)整相應(yīng)的參數(shù)可以生成大量的不同類型的方案形態(tài)從中選取最佳的方案，并且每個(gè)方案都可以非?？焖俦憬莸倪M(jìn)行返回式修改和調(diào)整。信息時(shí)代建筑空間形態(tài)的生成，由于數(shù)字技術(shù)已經(jīng)開始由傳統(tǒng)的空間塑造轉(zhuǎn)變成空間誘導(dǎo)的方法。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，將設(shè)計(jì)師對于建筑空間的想象轉(zhuǎn)化成人們可以感知的建筑空間，并為之賦予設(shè)計(jì)者的創(chuàng)新理念，更加具有人性化。

1.4 、交互引導(dǎo)

交互引導(dǎo)主要為兩個(gè)方面，分別為人機(jī)交互和人工引導(dǎo)。其中人機(jī)交互是說在隨機(jī)生成之后，人和計(jì)算機(jī)之間會(huì)產(chǎn)生相互交互的循環(huán)過程，通過調(diào)整修改參數(shù)，使得設(shè)計(jì)進(jìn)行深化完善最終定型。兩者的區(qū)別在于人工引導(dǎo)中，人處于引導(dǎo)的主動(dòng)位置，通過人為的最終決定才能得出恰當(dāng)?shù)亩ㄐ驮O(shè)計(jì)。交互引導(dǎo)的過程中需要注意計(jì)算機(jī)的智能化問題，引進(jìn)專家系統(tǒng)對初步的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析和評價(jià)。例如日照分析、環(huán)境評價(jià)、建筑數(shù)據(jù)表格話的提供、經(jīng)性評價(jià)等等。在精確定位的數(shù)字模型出現(xiàn)的情況下，專家系統(tǒng)才可以在早期介入并自動(dòng)形成或者通過人工來提取數(shù)據(jù)進(jìn)行分析評價(jià)。值得注意的是，這一點(diǎn)在以草圖或者模擬的實(shí)物模型為主的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)前期階段是無法實(shí)現(xiàn)的。

1.5 、最終定型

在完成原始分析、程序編寫、隨機(jī)生成和交互引導(dǎo)四個(gè)階段后，在循環(huán)調(diào)整和修改參數(shù)的過程中，并在介入專家系統(tǒng)進(jìn)行分析評價(jià)機(jī)制的控制下，建筑設(shè)計(jì)空間形態(tài)才可以最終定型并且輸出精確的數(shù)字模型。通常情況下，這種機(jī)制主要研究大的建筑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和構(gòu)成以及體量形態(tài)的關(guān)系。

二、對建筑設(shè)計(jì)思維方式的影響

計(jì)算機(jī)及數(shù)字技術(shù)作為中性的工具體系，已經(jīng)開始深刻影響到人們生活的各個(gè)方面，深入影響到建筑學(xué)專業(yè)和建筑設(shè)計(jì)思維的各個(gè)方面。計(jì)算機(jī)及數(shù)字技術(shù)的數(shù)據(jù)精確分析性和三維立體化特征最大限度的彌補(bǔ)了傳統(tǒng)草圖思維的局限性和不足之處。整體集成的建筑數(shù)字信息模型不會(huì)出現(xiàn)設(shè)計(jì)信息丟失或者簡化問題，也不會(huì)出現(xiàn)如交叉、打架等設(shè)計(jì)紕漏。完全解決了傳統(tǒng)草圖思維上的圖示符號表達(dá)的精準(zhǔn)性不足的問題。我們的建筑設(shè)計(jì)思維方式由于數(shù)字技術(shù)的發(fā)展和推動(dòng)，很有可能從傳統(tǒng)的二維圖示的方式轉(zhuǎn)變成三維或者多維的數(shù)字設(shè)計(jì)思維方式，未來人們在探討建筑設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)想到整合的數(shù)字化三維虛擬環(huán)境。數(shù)字技術(shù)對建筑設(shè)計(jì)思維方式的影響時(shí)巨大的，它從傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和草圖思維開始，經(jīng)過不斷的延邊，在數(shù)字化技術(shù)的推動(dòng)下，形成了嶄新的數(shù)字化思維方式。傳統(tǒng)草圖思維中特有的模糊性帶來的創(chuàng)造性在數(shù)字化的思維方式中，由于計(jì)算機(jī)工具的輔助作用，呈現(xiàn)出更為開闊的創(chuàng)造前景。

三、總結(jié)語

從數(shù)字化設(shè)計(jì)到數(shù)字化建造的過程中，漫長而復(fù)雜，但是當(dāng)它被廣泛的應(yīng)用于建筑學(xué)范疇內(nèi)時(shí)，建筑設(shè)計(jì)就向前發(fā)展了一大步。數(shù)字技術(shù)作為一種不同學(xué)科可以共同使用的工具，其共同特點(diǎn)可以在學(xué)科交叉中得到最為廣泛的應(yīng)用，但其可以在未來得到更加廣泛的應(yīng)用。在電腦的特性和建筑學(xué)之間建立新的連接，將會(huì)是未來的數(shù)字建筑行業(yè)發(fā)展的新趨勢。

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1007-6344（2015）08-0113-01