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摘要：技术化造就了现代建筑发展的历史语境，特别是进入数字时代以来，计算机的使用对建筑设计方法产生了巨大的冲击。随着数字化时代的到来，建造方式呈现出了高科技化的态势。本文试图在总结数字化时代建筑设计特点的基础上，剖析新时代下建筑设计方法。
关键词：建筑设计方法；数字时代
现今，计算机技术已经被应用于人们生活的各个领域。在建筑行业中，计算机技术的应用更促进了建筑设计方法的改变，并对其造成了巨大的影响。同时，随着计算机数字技术的运用，建筑行业数字化的时代也随之而来。数字时代下的建筑设计方式通常包含设计过程的数字化及设计表达的数字化，如BIM（信息化模型）及VR（虚拟现实技术）等。
一、数字化时代建筑设计方式的特点
数字化时代建筑设计特点大致可体现在几个方面：（1）过去建筑师在进行建筑设计时，建筑方案设计通常会被放在首要位置，然后再在进行施工图的绘制。建筑设计通常分为不同的阶段，设计逐渐成熟需要较长的时间段。数字化时代下建筑师可以在结构工程师、设备工程师的协同帮助下完成建筑的系统性设计；（2）过去在进行建筑设计时，技术往往是设计的重点所在。而在现今，不仅对技术要进行考虑，而且还要对建筑设计的经济性进行考虑，甚至环境因素也应该考虑在其中，而且还要对使用者的要求进行满足；（3）过去的建筑设计在建筑功能方面更加侧重，更在意设计的专业化，现今建筑设计则更侧重与逻辑性和层次性；（4）以往建筑师进行建筑设计时，有理有据的设计进程是其主要侧重点，当下相关的建筑设计却更加侧重部门之间的协调和配合，并通过相关的计算机模拟设计技术来实施进行，以达到完善建筑设计的目的[1]。
二、计算机技术在建筑设计中所发挥的作用
随着时代的发展，全新的数字化设计系统已经逐渐进入人们的生活。在数字化时代，传统建筑中强调韵律、比例、对称等具有秩序美的静态理想空间正逐步被计算机技术生成的切割、扭曲、滑动、重叠等动态新奇的空间所取代。建筑的设计过程，应该在传统设计方法的基础上进行改进和改善，并结合新的数字化技术进行创新。在新时代下，建筑设计师应该对计算机技术有一定的掌握和了解，从而有助于传统设计方法的改进。在计算机的初始阶段，绘画功能就是计算机所具备的，而随着时代的发展和科学技术的进步，计算机的作用和功能得到了迅猛的发展，而相应的绘画功能也变得越来越强大。因此，在建筑设计的过程中运用计算机技术所发挥的作用是至关重要的。另外，随着计算机中的辅助设计系统的不断更新，也近一步的提升了计算机系统在建筑设计过程中发挥的作用，不仅介入到了设计师设计理念当中，而且为设计师的创造方式提供了重要帮助。将计算机的内在处理过程客观化和物质化，去积极地使用数字科技，利用计算机应用程式执行与思考建筑设计的发展，而不再只是把计算机当成取代徒手的绘图工具。
三、建筑设计方式的创新
1、建筑设计方法论的发展与计算机技术的引入
进入数字时代后，对建筑设计方式而言，亦由数百年来惯用的类比式设计工具如描图纸、铅笔、墨水、纸板、等，转而采用全新的数字化设计系统立体扫描、影像处理、制图、模型、动画等形式呈现。早期的建筑教育形式中，以绘画的形式进行授课是最为主要的方法之一。而随着上个世纪工业革命的到来和科学技术水平的发展提升，建筑行业的发展也得到了巨大改变。具体而言，主要由于在新技术和新材料的逐渐涌现，不仅使建筑设计的过程中涉及到的因素变多，而且致使要考虑因素变多，从而也就导致了建筑设计效率较低。但随着计算机技术的应用，不仅有效的提升了建筑设计的效率问题，而且解决了设计过程中的逻辑问题。
2、计算机辅助设计工具
在建筑设计的过程中应用计算机技术，可以实现绘图、三维视图、计算机辅助设计。随着计算机的普及应用，传统的绘图工具开始被淘汰，而相应的计算机辅助程序开始变多。在建筑设计过程中，相关的计算机辅助设计工具也开始变多，成了设计师不可或缺的辅助设计工具。比如CAD，在产品图纸的绘制过程，发挥着不可替代的作用。再则CATIA，不仅具有较好的实用性，而且在建筑设计过程中对建筑设计者的创新能力有显著的促进和提升的作用。建筑师在采用了CATIA的情况下，能够发挥创造力和想象力创建出极具创造力的建筑设计作品，并且在计算机技术的辅助下，也可很大程度的减少形体塑造的思考决策时间。
3、在建筑设计中虚拟现实技术的应用
在通常情况下，在建筑设计中虚拟现实技术的实现主要可分为两个部分，即硬件系统和软件系统。
在建筑设计中运用虚拟现实技术时，相关的设计者和用户是可以通过虚拟三维模型来对建筑设计内容进行身临其境的管理的，不仅具有立体感，而且具有真实感。比如下图：
图一：德国AAUTHOR项目的虚拟现实
在应用了虚拟现实软件系统的情况下，立体感和真实感是较为强烈的，不仅对建筑物、环境、室内情况方面有较好的体现，而且在场景色彩、阴影、光照也格外清晰。而想要实现这样的效果，则需要先对虚拟的三维模型进行打造，而打造的过程往往根据设计者头脑预想设计方案来进行。就模型的构建而言，大致可从三个方面出发即：（1）进行几何建模，同时构建出三维场景需要的几何构形。（2）进行物理建模，而在过程中，主要的工作是对第一步的几何建模结果的颜色、光照等内容进行处理。（3）进行行为建模，在这一步和建模过程中，主要是对物体的运用和行为行进行详细的描述处理。而相关的虚拟建筑模型建立流程如下图二：
图二：虚拟建筑模型建立流
从上图二可以看出，三维空间的物体经并、交、差等几何运算是可以通过几何建模来实现的，同时，也可进行旋转、平移、缩放等一系列的几何变换。简而言之，几何建模是作为可视化三维模型的基础而存在的。而当今，若想要实现几何建模，可采用的软件，一般有3DSMAX，SKECHUP，REVIT。在这些软件中，都能够构建通用互换模型。需要引起注意的是，在对这些模型进行建立时，大多是将网络技术作为基础来构建的，而模型体现的常见立体形体在通常情况下是通过三角形来进行建立的。
四、在数字化制造的应用中实现创新
如今数字化的应用已经较为常见，并且由于数字化具有可弹性以及灵活性等特点，在建筑设计的过程中，运用计算机技术则可以大大保证建筑施工进度，避免不确定性对建筑工程造成的影响。随着计算机技术的不断发展和完善，在需要对异型材料或非标准的材料进行加工时，则可以采用计算技术，不仅价格相对低廉，可满足大规模的生产需求，而且还可以满足个性化的需求。总而言之，不断加强应用计算机功能，可以有效地促进数字化的发展，同时也可满足个性化的发展。而相应的实现数字化制造的应用创新，则可以有效的解决共性和个性冲突的问题。另外，因为某些建筑工程的工作量较大，相关的施工工序较为复杂，且涉及的建筑材料种类也非常繁多（其中也不乏非常规的材料，而随着时代的发展，非常规材料的应用也原来越多），不仅给施工工艺提出了新的要求，而且在建造方法上提出了新的要求，数字化则可以很好的解决这类问题。
结束语
综上所述，在建筑设计创作过程中，传统的设计方法虽仍然适用。但随着时代的发展、科技技术的进步以及社会经济水平的提升，相应的建筑设计方法势必会随着数字化时代的到来带来一场变革。数字化时代下建筑设计方法，则可以对传统方法起到再思考和再创造的作用。
参考文献
[1]杨虹.数字时代下的建筑动态性及其设计方法研究[D].同济大学，2007.
[2]宋云峰.数码?建筑——数字技术对当代建筑的影响[J].Architecture And Construction，2003（2）：45.
[3]张利.从到沙一信息时代的建筑与建筑设计[M].东南大学出版社，2002.
论文作者:胡高
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第16期
论文发表时间:2017/11/18
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