摘要:伴随着我国现代化进程的不断推进,我国城市建设如火如荼的开展,建筑物的数量和功能不断增多,为了满足市场的需求,建筑物在设计阶段必须综合考虑全方位因素。建筑物高度的增加要求设计师必须把握好结构和建材的配合,防止因为设计失误导致问题工程的出现。因此,借助大数据和自动化技术,将几何学与建筑设计深入融合,成为时代不可逆转的趋势。本文从建筑设计领域出发,探析了数字化设计的内涵以及可以采取的优化措施,希望能为建筑设计转型升级提供一定的借鉴作用。
关键词:几何学;数字化;建筑设计;策略
伴随着我国互联网基础设施的不断普及,在网络助力下众多领域借助互联网突破了传统发现的瓶颈,传统的建筑设计囿于人工绘图的误差,经过不同环节的放大,细小的误差可能导致整个建筑的设计失误。为了改变传统建筑设计领域存在的问题,利用数字化绘图实现高质量建筑成为建筑设计领域必须面对的课题。数字化设计在建筑物设计角度、高度、材质等方面都可以实现合理约束,在数字化设计领域的几何学可以为建筑设计提供巨大的技术支撑。
一、建筑几何学研究概述
(一)含义及现状
建筑几何学在信息技术背景下由西方建筑设计学发展出的学科。该理论将计算机数字设计和建筑设计深入融合,旨在借助数字模型实现科学设计。建筑几何学是一个综合学科,设计建筑学、设计学、计算机学、材料学、结构学等众多领域的知识。该理论从问世开始就受到设计实践领域的青睐,并且经过十多年的探索,建筑几何学已经成为理论基础框架和实践运用都比较成熟的学科。但是,我国对于建筑几何学的研究起步较晚,主要还是受限于西方成熟的理论框架约束,在设计实践中也受到西方几何学的约束较多,因此,为了增强我国自主设计创新能力,必须要突破西方理论的桎梏,实现特色化发展。
(二)必要性
建筑物的材质和结构直接关乎建筑物的安全指数,不同的几何造型的稳定性是有差异的,尤其在数字化设计领域,可以借助几何造型降低成本、增强创新性。在传统建筑设计领域,虽然有几何学的身影,但是由于人工绘图的限制,为了避免不必要的误差,设计人员会在惯性思维下选择固定的几何模型,或者在追求标新立异的理念下忽略建造成本只为了追求新颖。几何学是建筑的灵魂,熟练运用几何造型能够确保建筑物的设计逻辑,将后期建造和设计体系完美融合,让建筑师突破僵化的理论桎梏,拓宽发散思维,实现理想设计理念。
二、设计策略
(一)面向形体生成的建筑几何学
1、空间需求
计算机智能技术让建筑设计三维可视化,允许设计人员在电脑屏幕上直接观察不同几何图形的设计效果。利用计算机技术在原有地形基础上进行个性化规划,设计软件会有不同的几何模型辅助设计人员观察不同形状的结构特性,根据建筑的最终功能进行个性化调整。信息技术助力下的建筑几何学还可以通过电脑操作观看不同角度的几何剖面图,让设计和场地在设计理念下完全契合。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2、物质性能
建筑物在建设完成后成承担着不同的功能,或用于群众居民住宅、或用于办公等,在建筑几何学概念下,建筑物的具体物理性能可以从设计阶段进行细节操作。在物质性能领域思考建筑几何学主要从力学和环境彼此作用角度考虑,进而确保设计的科学性。几何学能够达到无柱空间的建设,通过合理分析几何的耐受力,选取适合的材料,扩大内部空间的同时达到建筑物物理性能的稳定。伴随着全球气候的变化,在几何学与建筑学深入融合的同时还要考虑不同结构的气候耐受性,现在气压和风力变幻无常,建筑设计必须要有气候的适应性,增强建筑的稳定性,充分考虑建筑物的绿色节能可控。
(二)面向建造的建筑几何学
1、几何原型
在借助计算机进行建筑物几何图形设计时要合理使用几何原型。几何原型是简单的几何图形,设计师选择不同的几何原型会让建筑物最终呈现不同的轮廓,通过不同几何图形的叠加或者重合等技术,将最终复杂的设计效果简单化。在设计实践中,最常用的几何原型为直纹曲面。该原型将直线的运动轨迹在设计图纸中全面保留,让建筑人员明晰建筑模型的具体内部构造要点。伴随着计算机技术的不断升级,几何原型也在不断扩充,生物几何、平板曲面、折叠等多样化的原型在建筑设计领域运用不断增加。但是不同的几何原型有不同的使用对象,在选用时必须要进行个性化分析。
2、形态重构
几何原型受制于有限的几何形状,且在材料使用和建造灵活性层面都有一定的局限性,但是,形态重构则可以解决这个问题。在功能复杂的建筑设计领域,设计师一般采取形态重构的方式进行单元设计。形态重构要求借助平面嵌入或者曲面拟合等形式进行复杂的建筑设计。这种设计方式能够减轻建筑建设阶段的难度,减少建筑阶段的不必要支出。形态重构的设计理念在西方设计实践中被广泛应用,这种方式能最大程度将设计图纸的形状在建筑物中进行还原。
结语
总而言之,在计算机技术的帮助下,众多领域实现了智能化发展,建筑物的设计必须要立足建筑物的功能进行个性化分析,这就决定了建筑设计不能完全依赖智能技术,不同建筑物虽然在功能层面有一定的区分,但是在设计领域存在很大程度的共性。建筑几何学就是在建筑物共性角度分析问题,在保证建筑物空间稳定性的基础上提升其艺术欣赏价值。传统的人工设计会存在不同比例的误差,且由于工具的限制,设计图纸无法将设计精髓完全体现,最终导致建设效果与设计师理想存在脱钩。本文从建筑设计领域出发,探析了建筑几何学的意义以及可以采取的优化途径,希望能为建筑设计升级提供一定的借鉴作用。
参考文献
[1]陈中高,吉国华.基于几何学的数字化建筑设计策略研究[J].华中建筑,2019,3701:1-4.
[2]刘兴伟,龚光华,薛涛,李荐民.多功能数字化建筑参数检测仪器设计[J].单片机与嵌入式系统应用,2017,1701:61-64+68.
[3]王骏阳.池舍中的数字化与非数字化再论数字化建筑与传统建筑学的融合[J].时代建筑,2017,05:116-123.
[4]酒正纲,温婉丽.案例式教学在数字化建筑工程测量教学中的应用探析[J].河北建筑工程学院学报,2016,3401:103-105.
论文作者:李继奎
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/4
标签:几何学论文; 建筑设计论文; 建筑论文; 建筑物论文; 几何论文; 领域论文; 原型论文; 《基层建设》2019年第10期论文;