何夢圓 陳圓憶
摘要:隨著大數據時代的到來,數字化技術不僅顛覆性地改變人們的傳統(tǒng)上的生產生活方式,為人們的生活帶來極大的便利,甚至影響人們的生存和思維方式。數字化設計的核心在于通過計算規(guī)則與參數的設定來實現設計的生成、發(fā)展與調控,實現設計的最優(yōu)化,大大地提高了設計的效率與精準度以及后期落地可行性。其應用十分廣泛,數字設計將現實和虛擬融合,為建筑設計拓寬了表現形式與表現空間,為建筑師提供了建筑新思路,對當代建筑產生了巨大的影響。
關鍵詞:數字設計時代;建筑設計;發(fā)展
一、數字時代下建筑設計的特點
(一)從二維空間到多維空間的升級演化
二維空間可以追溯18世紀到19世紀,這時空間的概念只是停留在建筑表面的發(fā)展。其次,三大力學和歐式幾何空間觀中提出的建筑是圍合的空間概念,再發(fā)展到密斯凡德羅提出的流動空間概念并賦予建筑立體連續(xù)的空間,建筑不再是單純地只停留在立面的設計。直到計算機的發(fā)明,其運用數字化的技術建立了一個虛擬空間,豐富了空間的概念,實現了建筑從三維向四維空間的轉化。傳統(tǒng)的空間造型設計——平立剖,設計師往往通過二維手繪的方式進行表現。但當遇到多元而又變化復雜的建筑時,三維模型相對于二維圖形就能夠更全面地表達設計內容以及拓寬設計思維。
(二)空間設計的參數化和智能化
參數化設計借助計算機強大的計算能力,其使用參數作為模型基數,為建筑設計帶來了更多的便捷性與靈活性。它優(yōu)化了這傳統(tǒng)設計的弊端,設計可根據模型的演示,完成方案的深化與整體把控,也避免了以往在方案中改變某一設計條件而外形受之限制的弊端?,F在只需修改模型,就可以改變設計結果,提高了方案設計的可控性。并且為設計師提供了多種思路與邏輯,設計師可以在其基礎上進行分析與研究,不斷深化想法,并運用參數化設計的可控作用,得到最終滿意的效果。智能化的特點則主要體現在利用參數解決現實建造工藝細節(jié)上的精確性和復雜性的問題,實現虛擬向現實的轉變。
二、數字設計對建筑設計影響
(一)建筑材料與形態(tài)結構的多元化
隨著工業(yè)時代玻璃、鋼等材料在建筑材料的大量使用,以及20世紀70年代后現代主義建筑在建筑理論上的不斷發(fā)展,建筑的透明性也隨著建筑逐漸開始走向一種探索多元、模糊、復雜的形態(tài)。而數字時代下對于建筑的建造邏輯也帶來了新的變化,建筑師通過對傳統(tǒng)材質的不斷拓展,增強了界面的透明性,使其內外空間與周邊環(huán)境形成良性對話,弱化了建筑對周邊環(huán)境的侵略性。如王澍的寧波滕頭館,設計師運用舊瓦爿、古磚與毛竹模板清水混凝土為材料,以穿透性的建筑墻體來表現空間層次的豐富,使建筑與周邊植物融為一體,達到一種透明的意向。
傳統(tǒng)的建筑形態(tài)是永恒不變的,它有著秩序性、穩(wěn)定性與規(guī)則性。數字參數化設計的興起,使建筑不再受制于功能所帶來的局限,它的形態(tài)是連續(xù)性和流動性的。數字時代下的參數化設計觀念的興起首先為后現代主義建筑設計的結構形態(tài)提供了更多的發(fā)展空間和風格,也使建筑的結構趨向更加多元化的發(fā)展。建筑形態(tài)開始從水平垂直的建構體系逐漸轉向折疊、交叉、組合、包裹與滲透等形態(tài)多元的趨勢發(fā)展。如扎哈哈迪德設計的廣州歌劇院,她的靈感來源于海珠石的傳說,其建筑的造型新穎奇特,就像是被兩塊被珠江水沖刷過的靈石一般。她以動態(tài)的建筑空間和形式和模糊邊界的手法形成功能交織并有機相連,實現空間變化連續(xù)和流動。
(二)對于傳統(tǒng)技藝的傳承
數字時代下的數字技術與媒體的運用,成功地將傳統(tǒng)的建筑文物從現實轉為數字虛擬空間中。且運用數字技術將其轉化為三維模型,為傳統(tǒng)技藝的匠人提供一種靈活又能使誤差最小化的方法,實現了設計的高效率和高質量,甚至可以以此衍生出更新穎的傳統(tǒng)設計,也為設計提供了新思路。其次,運用參數設計的平臺,可以為社會大眾提供一個學習優(yōu)秀傳統(tǒng)建筑文化的平臺,弘揚傳承傳統(tǒng)非物質文化,為實現建筑本土化設計提供設計方法。
三、數字時代下建筑設計未來發(fā)展方向
(一)傳統(tǒng)材料的智能化建造
運用參數化設計的建筑形體非常復雜,傳統(tǒng)施工方式往往實施難度大。利用計算機來對材料的準確加工,增加了材料的可塑性,也為建筑的多樣性的形態(tài)創(chuàng)造了條件。在此基礎上還為新材料新技術的研發(fā)創(chuàng)造了條件和可能,使得新材料和新技術得以不斷地發(fā)展和應用,實現建筑領域的不斷創(chuàng)新與突破。
(二)朝著綠色可持續(xù)設計的方向發(fā)展
隨著全球變暖,能源短缺,環(huán)境的不斷惡化,可持續(xù)發(fā)展理念已經成為建筑設計的重中之重。綠色建筑指的是在建筑規(guī)劃、設計、施工和使用過程中能夠合理利用能源和建筑廢物的循環(huán)可回收。同時,建筑還需圍繞當地的環(huán)境特色、人文以及自然因素如氣候、降水、光照、水流、地勢等問題,為人居環(huán)境健康作考慮,使建筑成為生態(tài)的一部分。此外,想要實現建筑的可持續(xù)發(fā)展,還需從整體規(guī)劃來考慮其經濟性、功能性、生態(tài)性等問題。
數字化技術在建筑設計環(huán)節(jié)中運用仿真模擬的手段分析建筑的周邊的環(huán)境因素,并且通過分析建筑材料構建與環(huán)境的關系來解決建筑采光通風等能耗問題,達到節(jié)能減排的效果,從而推動建筑設計朝著一種可持續(xù)的方向發(fā)展。而在前面一點中提到材料智能化,又可為可持續(xù)建筑而服務,一方面設計師致力于研發(fā)智能結構或者使用新性能的材料來達到環(huán)??裳h(huán)的效果;另一方面,一些傳統(tǒng)的材料又通過參數化的過程中被賦予了一些新的性能與作用。
四、結語
數字時代下的參數化設計,為建筑設計行業(yè)帶來了前所未有的變革與創(chuàng)新,改變了藝術創(chuàng)作的表現形式,為建筑的形態(tài)、結構和材料的發(fā)展帶來了無限的可能。然而,數字設計只是當今時代的產物,其必然有局限性。一方面,計算機只是設計思維的輔助工具,并不能幫助設計師去解決和分析所有問題;另一方面,由于參數化設計功能的強大,造成許多設計師一味地去追求建筑造型表皮設計,使其過度夸張化,違背了可持續(xù)建筑設計的核心,造成對環(huán)境資源的破壞與浪費。技術只是一種手段,在未來的建筑設計中,還需設計師結合實際,深入思考。
參考文獻
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作者簡介
何夢圓(1997—),女,漢族,浙江師范大學,研究方向:環(huán)境設計。
陳圓憶(1996—),女,漢族,浙江師范大學,研究方向:環(huán)境設計。