黃強

（北京中外建建筑設計有限公司廣州分公司 廣東廣州 510000）

1 引言

一般而言，建筑設計方法是建筑師通過分析和攻克難題來達到一些實踐活動的要求，作為設計方法中的一種，建筑設計方法的特征和建筑物本身的某些特征緊密聯(lián)系。作為一門綜合性的學科，建筑設計方法主要研究人們行為、生活以及人們內(nèi)心建筑內(nèi)容，它包含的許多理念從屬于建筑設計理論和方法論的范圍。一般建筑設計認為，所有建筑方法和理論都應該是為建筑設計服務的，為其提供理論上的支持和方法依據(jù)，從這個角度考慮，建筑設計理論及方法的研究也屬于建筑設計工作，建筑設計的最終目標是創(chuàng)造一種特定形式的空間以滿足人們的需求。建筑設計過程屬于特殊的創(chuàng)造性活動，建筑師的創(chuàng)造性活動必須基于解決具體問題，針對業(yè)主和用戶的要求作出適當?shù)脑O計，同時按照周圍環(huán)境、預算、文化、技術和監(jiān)管因素的影響。它必須在某個基礎上完成，并最終通過實踐進行測試。在社會不斷進步的過程中，設計書們發(fā)現(xiàn)眾多建筑物，特別是較大型的建筑，在施工過程中需要人力和財力的大量投入，它將成為一種社會產(chǎn)品，對社會環(huán)境產(chǎn)生長期而重大的影響。設計過程需要從多個方面進行全面考慮，眾多方面的因素無法靠一個設計師來完成，甚至更少受到“靈感”的產(chǎn)生的影響，所以嚴謹、規(guī)范設計方法和規(guī)范的設計理論是施工質(zhì)量的重要保障。在現(xiàn)代設計理論的不斷發(fā)展過程中，設計過程中多人參與性更強，不再像以前一樣封閉、傳統(tǒng)，現(xiàn)在的設計過程更傾向于各學科共同設計完成，所以進一步對現(xiàn)代建筑設計的方法進行研討有非常重要的現(xiàn)實意義。

2 運籌學思想下的建筑設計

2.1 運籌學的概念

運籌學簡稱OR，我國古代有非常著名的田忌賽馬的故事，講了孫臏通過合理的設計和安排，通過把上、中、下馬安排到不同的順序，幫助田忌贏得賽馬比賽。這種使用數(shù)學，游戲和邏輯學的思想便代表著運籌學的初步成型?，F(xiàn)代運營研究始于20世紀40年代初，主要用于為管理者提供有效和便捷的管理工具。在數(shù)學和邏輯的基礎上，管理系統(tǒng)中的各個環(huán)節(jié)都可以進行統(tǒng)一的規(guī)劃管理。在經(jīng)濟水平不斷發(fā)展的過程中，運籌學在各行各業(yè)中有著非常廣泛的應用，在經(jīng)濟、建筑、生產(chǎn)、服務金融等行業(yè)都有應用并形成了較為完備的理論體系，如在數(shù)學規(guī)劃理論，庫存理論，排隊等方面更加突出。但是，因為建筑工程的經(jīng)濟條件有限，同時又有一些其他的客觀條件的限制，導致施工過程存在一定問題。如何運用業(yè)務研究開發(fā)基于不同工程屬性的線性規(guī)劃，突破條件約束，從而使建筑成本大大降低，節(jié)約人力、物力成本，為公司降級成本。

2.2 運籌學的特點

在幾十年的發(fā)展過程中，運籌學慢慢形成了具有自身特點的特征：既包含其他領域，又可以融入各個領域，自身包含有各種各樣的理論背景，在現(xiàn)在網(wǎng)絡發(fā)達的時代，使用數(shù)據(jù)和模型來尋找最佳解決方案。把科學的方法應用在組織結(jié)構和組織管理中，把理論和實際相結(jié)合，更好的解決問題，給領導者提供更好的解決方案及措施。整體結(jié)構的優(yōu)化不僅可以從整體的角度考慮問題，還可以從側(cè)面分析整個系統(tǒng)的風險，從而發(fā)現(xiàn)最好的解決辦法。運籌學解決問題的主要步驟是根據(jù)實際問題來確定目的，在分析問題的過程中不斷收集數(shù)據(jù)，之后建立相關的模型，在繁多的表象中發(fā)現(xiàn)本質(zhì)，對模型進行求解并檢驗正誤，找到解決事情的根本辦法，有針對性的改進模型及解決辦法，最后確定最佳的方案并嚴格實施，做好監(jiān)督工作。建立模型是運籌學最重要的特征之一，依靠模型發(fā)現(xiàn)并解決實際問題更為直觀，簡潔和清晰。最后，開發(fā)出最佳方法，運行研究是否可行，科學，合理等。

圖1 運籌學解決問題的基本過程

3 建筑設計方法中運籌學建模的問題

運籌學具有各種各樣的模型，具有很強的適配性，根據(jù)不同的因素分為不同的類型。因此，要按照實際問題選擇不同的模型。利用運籌學解決實際問題最關鍵部分是建立數(shù)學模型。通常，數(shù)學模型是為了達到某個目的而開發(fā)的非具象的，簡單的數(shù)學結(jié)構，其形式可能是公式圖形或圖標。

在進行建筑設計的時候，運行規(guī)劃的思路和方法體現(xiàn)在設備設計和工程設計上。在解決實際問題的過程中，如何以數(shù)學方式設計建筑設計方法變得非常重要。事實上，在一個方面，數(shù)學模型應用在建筑設計方法中，即物理建筑的集中版本，其也是更大規(guī)模的運營研究的擴展。

作為思維方式的一種，運籌學數(shù)學模型的建立同時也是實際生活中實際問題的圖像化處理，它通常用數(shù)字或符號顯示，其能夠使不同的人們利用不同的思維方式進行思考，并且他們構建的模型是不同的，使模型的藝術性得到充分提高，令人激動地未知性充滿其中，這個過程和建筑設計的過程很吻合，所以在建筑設計的過程中利用運籌學建立模型解決問題是非常合理的。

4 基于運籌學的建筑設計方法

4.1 建立模型的建立

建筑模型主要由物理小尺寸模型和建筑物的實體模型組成，然后考慮一些其他因素來選擇可被所有設計者識別的形式。根據(jù)當前科學技術構建模型，特別是建筑物3D模型，我們必須在構建這個模型時使用計算機，在設計多個建筑物時必須運用運籌學思路，可以看出建筑設計的應用仍然相對頻繁，這個想法也為具體分析提供了良好的條件。與物理模型相比，數(shù)字模型的投資對投資者和設計者都是可以接受的?？梢钥闯?，運營研究的理念對于建筑師和用戶來說非常有用。運用運籌學的思想來設計建筑物并不需要太多的資金支持，但也具有良好的設計效果。

4.2 基于運籌學的設計方法

建筑設計實際上是空間的設計。對建筑進行運籌學思想的設計后進行施工的過程中，復雜的數(shù)學模型運算被總體規(guī)劃轉(zhuǎn)化成為解決實際問題的思維和方法。建筑實體的性能數(shù)據(jù)由模型表示，模型是設計者目前通?？山邮艿男问健Ｄ壳?，運籌學的發(fā)展水平只夠建立三維模型的，在建立過程中依靠計算機來實現(xiàn)，因此運籌學的科學技術水平和發(fā)展水平還是有限的。對建筑進行設計的過程中，應當加強協(xié)調(diào)思想的運用，另外根據(jù)具體的問題具體分析，可以提供對我們有幫助的條件。運籌學思想在建筑設計方法中的運用，在節(jié)約建筑材料的成本的同時，又降低了施工成本，還可以反映出美觀的設計效果，總的來看，運籌學思想為建筑設計提出了準確的指導思想以及合理的控制方法。

4.3 評估建筑物的使用

在評估建筑物的效果和評估建筑物的使用時，不僅可以使用建筑中常用的方法，還要注意把運籌學思想帶入到結(jié)果審查中。例如，可以使用諸如模糊評估和分析層次過程的方法，采用運籌學方法可以從定量的角度和不確定性角度分別進行對象的評估，并給出不同分析方法的異同，以及提出有建設性的意見便于領導者做決定。例如，在使用層次分析法時，這種方法可以從定性和定量連個方面近行分析，使評價過程更加合理，評價的結(jié)果更加科學可靠，應用運籌學思想解決多種原因和多層次的復雜問題方面具有很大的優(yōu)勢。如今，這個想法已經(jīng)應用于許多評估系統(tǒng)，如土地，建筑和環(huán)境。建筑物的設計理念很大程度上影響著人們周圍的生活質(zhì)量，把運籌學思想應用到層次分析法中，為決策者提供更準確的信息。

4.4 在使用大型建筑項目

我國許多著名建筑在建筑設計過程中都采用了運營研究模型及其管理方法，如鳥巢和水立方等建筑。這些建筑物投資大，周期長，工程復雜，可控性差。因此，相關人員必須采用科學的方法進行設計和評估。這個大型建筑項目包含許多設計理念和各種施工技術，因此在人力優(yōu)化和決策方面仍存在一些困難。此時，相關人員可以使用操作研究使其簡單易行?？梢猿浞挚紤]因素。在建筑工程招標，項目設計，成本控制，成本控制和風險評估等方面，應采用運籌學的思路，進一步保證建筑工程的質(zhì)量。運籌學中的決策分析理論對該計劃的決策者非常有幫助。他們可以使用這個想法來確定最終計劃，在下一步工作中，它也可以對計劃的指標做出正確的決定。可以看出，運行研究在大型建筑的設計過程中起著重要作用，并得到了有效的驗證。

5 結(jié)束語

建筑設計方法是一門應用學科，是人類的操作行為。為了進一步推動建筑設計方法的新形勢，中國特色建筑設計的建立和發(fā)展，符合中國國情，不僅要解決研究對象、內(nèi)容和目的問題，還要解決設計問題。研究建筑設計方法應不斷探索新的科學方法。運籌學的定性和定量系統(tǒng)視角為建筑設計提供了科學依據(jù)。在設計過程中，建立建筑實體規(guī)模模型或計算機三維虛擬模型，引入建筑效果評估的概念，運用運籌學方法的研究方法是一個有益的討論。相信它將促進建筑設計方法?？茖W研究和科學水平達到了一個新的水平。