数字化建筑设计精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇数字化建筑设计，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词：数字化；建筑设计模式；

中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：

数字化作为一项新技术在现代建筑发展中得到广泛应用，例如数字化建筑设计、多媒体数字建模和表现、建筑信息化模型、建筑新型表皮等，这些技术都在各个方面影响着现代建筑技术的发展。数字化建筑设计模式不仅仅需要满足现代实用性要求，而且能使建筑物拥有更高的审美价值以及舒适度空间使用。根据不同的设计特点和设计理念，可以将现代数字化建筑设计模式分为性能驱动设计模式、衍生式设计模式以及一体化设计模式，根据每一种设计模式的不同，分析它们在现代建筑设计中的作用。

1、数字化简介

数字化是结合许多复杂多变的信息，使之转变为度量的数字、数据。通过对这些数据的分析建立合理的数字化模型，从而转变为二进制代码输入计算机内部进行统一处理。如今信息化时代的到来，对信息的数字化的研究也越来越受到关注。在早期对数字化的研究处于非常繁琐的阶段，由于总是对一系列的的数字进行验算、拆分进行函数运算。计算的时间长、准确性也难以保证，数字化的使用受到很大的制约，现代计算机技术的发展为数字化发展带来了技术支持和革新。2、数字化建筑设计模式中的性能驱动设计模式

数字化建筑设计中的性能驱动式设计，是以强调性能作为整个建筑设计的出发点。设计者在进行建筑设计时，将个人的设计风格及设计理念融入建筑物的功能之中，通过使两者有机结合在保证建筑物美观具有设计感的同时，又能保证建筑物的实用性。达到这样的设计目的需要涉及到技术、经济文化等各个领域的相互配合，以保证建筑物的实用性能。我国国家大剧院采用了这种性能驱动模式进行整体设计。考虑到建筑物的使用性质，为了保证剧院中各个剧场之间的隔音效果，整个大剧院设计成一个巨大的半椭圆球形，建筑内部设计在保证主要使用空间的四个剧场独立的同时，又通过空中走廊保持紧密联系。天花板和墙面都根据声学性能要求借助专业软件进行模拟设计，通过不断调整每个设计点的参数，得到最为合理的天花板及墙面设计方案，达到符合建筑声学要求的效果。

性能驱动式设计主要以突出性能设计为出发点，它最初是使用在汽车、飞机等制造领域。由于它涉及到社会、文化、技术以及经济等多个领域，在保证建筑设计师的个人设计风格的同时，还需要考虑建筑的实用性、环境质量和建筑物本身的完整性。性能驱动设计是建立一个属于建筑物的小环境，自给自足满足建筑物自身的需求。只要通过输入相应的数据参数就能调整室内的相关功能，例如调节天花板的光照参数，只要输入相应的数据就能调整需要的天花板光照程度。对影响室内因素的降水、风力等情况，也可以进行数据的输入计算。利用自然光和自然风力状况，在保证低消耗的同时，还能创造一个舒适的室内环境。

3、数字化建筑设计模式中的衍生式设计模式

数字化设计模式中的衍生式设计模式是通过传统设计模式演化而来，衍生式设计模式是根据设置一个固定的数值进行运算，从而得出不同的设计解决方案。由于设计方案的不同，产生的设计效果也不相同。因此根据不同的设计效果，将衍生式设计出来的建筑分为几何衍生式模式和非几何衍生式模式两种建筑设计效果。

（1）衍生式设计的几何衍生模式。衍生式设计的几何衍生式模式是建筑主体是一个规则几何图形，建筑设计外表皮和内部有各种丰富的图案，由各种图案组成的几何形体非常具有审美性。通过几何形体与衍生形体的组合，会使建筑整体具有独特的建筑特点。奥运场馆建筑水立方就是采用了这种建筑设计模式。从外形上来看，它的建筑整体是一个规则的长方体。然而建筑物表面基于水分子结构衍生出各种不同的、丰富的色彩、图案，这些图案不仅具有美感而且融合在建筑物主体之中，使建筑物成为一个丰富多彩的规则长方体。

（2）衍生式设计中的非几何衍生式模式。衍生式设计中的非几何衍生式模式是一种预想中的建筑设计形体，经过收缩、旋转、扭曲变形等形状的相互置换进行预想置换，从而衍生出一种全新的设计形态。然而预想中的设计形态与全新的设计形态会有非常大的差异。在我国的现代建筑设计中，运用到这一设计方式的建筑物有上海环球金融中心。该建筑最初设计者预想出的建筑设计形体是一个竖立的长方体，采用顶部与底部两侧相互收缩的方式，形成如一把军刀形状的新型建筑形体。使整个建筑物体现出一种独特造型的同时增加建筑物抵御强风侵袭的能力。

4、数字化建筑设计模式中的一体化设计模式

数字化建筑设计模式中的一体化设计模式本质上是指结合性能驱动设计模式和衍生式建筑设计模式的特点，形成性能和造型一体化的一种综合性设计。这种设计综合建筑物良好的性能和视觉上的美感，达到建筑设计一体化的效果。一体化的设计模式，在我国现代建筑中的典型例子是广州歌剧院，建筑的外部形态和内部空间均展现出了极强的设计感以及自由流动式的表面形态。设计者采用一体化的设计模式，通过对各组成部分参数的调整与完善，得到符合设计要求的建筑物表面自由流畅感。在达到较好的外形设计要求的同时，采用性能驱动设计，注重考虑建筑结构以及内部使用所需要的声、光效果，通过数字化计算进行精准分析，最后形成了这栋功能性以及建筑外型设计感俱佳的建筑物。

一体化设计又被称为“衍生式多重性能驱动式设计”，从理论上讲它是前两者设计模式的综合。但是通过实际运用过程来看，一体化的设计运算模式却不是两者模式的简单相加之和。一体化设计包含了建筑造型与建筑性能一体化与多重建筑系统一体化。造型与性能的一体化可以说是，结合了衍生式建筑模式与性能驱动式建筑模式的特点。但是多重建筑系统一体化，却是一体化设计模式独有的特点，它决定了建筑设计对外在制约条件的处理。如果把这一类制约条件作为一个系统，那么一体化设计模式就是解决这方面问题的设计方法。

从理论上出发，一栋高层建筑在输入其主要的数据，例如场地的长、宽度和建筑物的几何形态包括它的高度、平面形状及核心筒大小等。不仅能实现能源的自给自足，而且还能将多余的电力供给周围的建筑物使用，那么数字化建设就达到了另一个发展高度。由此可以看出衍生式设计模式主要注重建筑物的形体设计，注重提高建筑物的外表形象，形成丰富的形态设计感。性能驱动模式设计主要注重建筑物的使用价值，重点在于突出建筑物的功能设计。一体化建筑设计既注重建筑物的外形的审美性，也能做到提高建筑物的功能性设计。

结束语：

现代建筑设计不再是设计师一时的设计灵感，现代建筑设计更注重功能性的体现。数字化建筑设计模式的出现，实现了建筑形态设计与现代建筑性能要求相结合的特点，在未来的建筑行业中具有非常广阔的发展前景。

参考文献：

[1]杨姝扬,牛健.数字化建筑设计模式与应用[J].辽宁工程技术大学学报,2011(6)

篇2

数字化技术与建筑设计有着广泛地企业,建筑行业将数字化技术作为创新建筑设计、促进建筑设计发展的关键要素加以强化,特别在数字化、信息化时代的社会条件下,数字化技术的价值得到了广泛地认可,应用数字化技术,实现自身发展业已成为建筑设计工作的共识。在信息时代的背景下,建筑设计已经不再是某个设计师个人的单独主观劳动,而是通过数字化技术的广泛应用成为一项全方位、高综合、立体性的建筑设计工作,通过数字化技术的运用可以更为全面、客观地呈现建筑设计内容,提升建筑设计的效率和质量。运用数字化技术可以利用计算机和专业程序的优势,将建筑设计以数字化和计算机语言的形式加以体现,这有利于提高建筑设计加工的效率,同时也有利于建筑设计的数字化和规范化,方便建筑设计工作向更专业、更系统、更科学的方向发展。数字化技术可以在短时间实现多套建筑设计方案,这有助于建筑设计人员对不同思维方式、不同设计思想的综合评价,有助于在施工、市场的实际条件下选择具有最佳优势的方案。有了数字化技术作为基础,建筑设计还可以将周边环境作为参考量进行高层次设计,使建筑周边环境、人口分布、产业类型得到进一步优化,有效提升建筑设计的全面性、客观性、科学性。有了数字化技术作为基础,建筑设计工作与建筑行业其他工作和交叉行业有了交流的平台,使建筑设计与社会建设和生产的关系更为紧密,有助于建筑设计性更高的层面发展。

2建筑设计实践中数字化技术的应用例证

2.1噪声控制中数字化技术的应用

噪声是当前四大环境公害之一,对人们的身心健康、情绪状态会造成一定的影响和危害,严重的噪声会引发听力功能下降,甚至对心理疾病的产生有引发作用。传统建筑设计对噪声没有重点地控制和消除措施,这有不重视噪声危害的客观原因,也有难于控制噪声的技术困难原因。应用数字化技术可以控制噪声的来源,通过数字化技术有针对性地应用噪声反射装置,噪声减弱设备,降低噪声对建筑和人群的影响,提升建筑的舒适度。应用数字化技术可以控制噪声传播的途径,在建筑设计中可以利用数字化技术描述噪声传播路径,通过建筑外层保护、吸音材料使用、建筑物遮挡、绿色平整的形式控制和阻断造成传播路径,减少噪声对人们的有害影响。

2.2数字化建筑设计中数字化技术的应用

随着现代科技的普及和发展,计算机技术的应用范围越来越广,并且逐渐应用到建筑行业中来,这有利于建筑业的设计方式的突破发展，对企业工作效率的提高、建筑质量的改善、市场的拓展有着重大意义,以及对消费者绿色消费的满意程度都得以大大提升。其中,计算机的运用对建筑设计起到了巨大的辅助作用。在传统的建筑设计中往往存在着许多人为的弊端。且利用计算机进行建筑方案设计不仅节省了人工草图设计的时间和精力,避免了人为对建筑设计的影响,还能比以往的设计中考虑更多、更为全面的因素。建筑师只需在电脑上设计出草图,计算机会自动的形成各个方案,以供选择,建筑师可以对其作出调整和修改,减少了建筑设计的时间,节省了人力。另外,参数化设计也是较为先进的设计方案。简而言之,利用数学思维模式,把影响建筑设计的影响因素利用数字化技术转变成数学问题。参数化设计将以往的模糊、笼统的建筑设计方案转变成准确、系统的数字化建筑方案,通过数学化模式的计算,规定建筑设计的规范模式。设计更为复杂、先进的建筑模型,通过现有的计算机建筑设计软件的运用以及专业网络编辑程序的编写两种方式来进行数字化建筑方案的编写,这有助于数字化建筑设计工作效率的提升,并且会做到对建筑设计工作整体的保证作用。

3结语

篇3

【关键词】建筑设计，数字化，技术

引 文：目前，数字化技术随着社会的不断进步和日臻完善具有独特的优势和强大的生命力，并且数字化技术也是一种新型的建筑设计理念和方法。计算机辅助建筑设计技术是建筑设计领域中的应用技术，并且运用现代计算机的数字化技术来辅助建筑设计的新型建筑设计理念和方式，这种技术能够切实帮助建筑师在建筑设计过程中实现大量图像和文字等信息文件的处理，从而使建筑设计的效率和质量大大提高，从而也降低了建筑设计的成本和周期，并推动了建筑设计的长远发展，同时对建筑设计的发展也产生了至关重要的作用。数字化技术在建筑中应用也极为广泛，而且意义重大。其作用在建筑设计的开始到设计方案的实施以及项目的优化、施工过程中的项目管理都功不可没，并且潜力巨大。

1 数字化建筑技术对比传统建筑设计方式的优势

数字化技术的产生和发展对建筑行业自然也产生了重大的影响，并且也使人类的生产技术和思维方式被彻底改变。

1.1 以往，建筑师的水平和建筑技术决定了建筑项目的成功与否，并且因为传统建筑观念完全依赖建筑师个人的想法。随着数字化技术大量运用，建筑企业在建筑施工中，不会只依赖建筑师个人的想法和能力，还可以通过现代科技、数字化技术等技术，在建筑物以及环境的多角度和整体化，以及综合性的角度进行思考，使得数字化的建筑设计在这个时代更加的科学合理。

1.2 因为在原来要完成较复杂的设计很难，因为其受制于科技水平和相关学科的限制，而现在，通过利用数字化技术，并且通过专业的程序和软件，就能使一套或几套建筑的平面和立体形象在计算机上很方便的模拟计算、设计以及修改、分析、完成，大大提高了工作的效率。

1.3 数字化技术能不但能提高人们对生存环境的环保要求，而且还能提升设计单位的品位和层次。这主要因为数字化技术能对建筑物所在区域以及其自然和人文条件进行科学勘查和预测，从而提升人们的生活要求。

2 数字化技术在建筑设计中的影响

因为建筑设计师的建筑创意的激发是随着数字化技术的发展，并且依据函数算法生成大量随机图形而形成的。并且，为了便于数字模型的建模以及修改，还有保存、交流和携带，数字化技术通过计算机的项目分析能有效衔接复杂的表现形式和结构分析，将建筑设计从二维进入三维，形成准确的建筑构想和造型，进一步实现艺术与技术的全新融合。还有，要实现建筑结构设计的数字化，就要让数字化技术能够使用有限元分析法处理设计数据；实现建筑技术指标控制的数字化可以通过应用模拟软件温湿度、采光和隔音等各种技术指标；并且逼真的三维效果可以通过 CAD 基础上的制图，从而方便建筑设计师与客户的交流，这是一种建筑绘图的新表现形式以及新的信息传达媒介。

3 数字化技术在建筑设计中的运用

3.1 分析建筑环境的噪声是否超标。

噪声会危害人们的身心健康，干扰人们的正常作息和思维，影响生活质量。传统的建筑设计会注意到周围自然环境是否宜居，但较少的关注噪声对人们的影响。这是现代工业发展带来的衍生品，建筑设计企业要努力寻找解决噪声的办法，公司应利用各种技术在声音来源、传播过程、建筑设施等方面进行噪声处理。首先，减少建筑噪音的声音来源。在设计时改善建筑物内部结构，提升内部零件的质量以及进行结构优化，从声源处减少噪声的发出。也可以运用现代技术手段安装声音反射、减弱装备，减少其对建筑的声音干扰。其次，在建筑设计选址时可以选取远离市中心和噪声污染严重的地方；建设建筑外层保护膜以及绿色屏障；在修建建筑设施时设计选取吸收声音的材料等等方法。建筑企业还可以在建筑外层设计安装现代减弱噪声的技术装备，通过吸收、弱化等手段减少噪声污染对人们的影响。还可以设计建设绿化带，不仅可以美化环境、增加建筑艺术效果，还可以吸收噪声，减弱声音的传播。

3.2 对概念设计的造型构思进行科学分析。

传统的建筑设计，在概念设计阶段是借助简单的设计图，通过自身的想象力来实现造型构思设计的，有很多弊端。数字化技术为设计师提供了高智能的设计工具。通过 CAAD 技术，在电脑上构思出建筑物的三维空间和造型，对不同材质和色彩的搭配和组合都能通过虚拟模拟看到效果。设计师可根据系统提示的修改结果结合自己的思路再进行修改。

3.3 分析设计方案是否优化。

在设计师初步方案确定后，利用电脑数据对系统进行分析和检测，在分析后对方案自动修改。设计师可参考分析数据，对建筑环境和功能等各项指标人工思考，从而实现人、机互动互补。

3.4 分析制图设计的技术性。

建筑师利用计算机制图，数字化技术的设计系统中制图数据管理系统十分完善，能够按设计师输入的各种数据和方案，集中制造、输出、组合、选取、记录、存储、修改等各种功能，建立的制图库为设计师纠错和选改方案起到重要作用，这是手工制图无论如何不具有的强大功能。

4 数字化技术在建筑设计中的运用还有需要改进的地方

4.1 如果建筑设计的规模较大时，需要对设计的整体进行预测，并且构建模型。

而数字化技术能更好的做出综合信息分析并且在虚拟模型方面有着人工所不可比拟的优点。但是目前我们相应的数字化技术及软件发展水平不够，对建筑设计相关信息综合预测效果不佳。在项目可行性分析中，仍然主要依靠设计师和相关建筑工作者采用传统模式实现。数字化技术水平必须加以改进，否则前面所述的优点就只能是空谈。

4.2 具有高水平数字化技术的设计师人才不足。

在建筑设计领域中，对员工的数字化技术要求越来越高，设计师要具备良好的信息化和数字化技术，还要有精湛的建筑设计理念，才能更好地发现和改善相关的技术设计，找出不足之处，有较强的解决弊端的能力。建筑企业要重视员工的培养，能够组织设计人员学习建筑技术和数字化技术，可以举办技术精英的经验推广讲座或是专家座谈会，让工作人员在学习聆听中取长补短。企业可定期举办数字化设计比赛，调动设计师的荣誉感和积极性。建筑设计人员自身要多阅读与数字化技术相关的文章，在网络上不断吸取最新的技术信息。从而提高整体的数字化设计水平。

4.3 数字化建筑设计管理机制落后。

建筑技术管理工作的水平对建筑企业的长远发展意义重大。要想提高建筑设计的数字化技术水平，必须提高其管理工作的水平。完善的建筑技术管理制度，能使建筑企业和工作人员的行为更加规范，使企业的数字化设计技术的运用更加规范。

5结束语

总之，建筑企业要想在竞争中获胜，必须学习现代最新的数字化技术在建筑设计中大力运用数字化技术，不断创新和完善设计水平。建筑师要学会把数字化理论和建筑实践更好的结合，从而提升我国的建筑设计整体水平，推动建筑企业的良性发展。

参考文献

[1]许昊皓，黄子云.数字建筑―――从数字设计到数字建造[J].中外建筑，2012（1）.

[2]胡冗冗，李岳岩，许洁.数字化建筑的挑战与发展[J].山西建筑，2011（1）.

[3]梁文祥.基于数字化技术的建筑设计研究[J].数字化用户，2013（11）.

篇4

【关键词】建筑设计；数字化；技术

前 言

数字化并不仅仅为一种比较简单的信息储存和处理技术，它有效变革了传统生产技术，对人们的思维及生活方式都造成了极大的冲击，对建筑设计更是造成了深远影响。本文介绍了数字化技术内涵和对建筑设计的影响，探讨了数字化技术在建筑设计中的应用。

一、数字化对建筑的影响

从应用层面看，物质被信息替代这一基础正是数字化的显著特征。过去，人们日常生活中所用到的信息往往是由物质作为媒介来完成信息的交换。网络的出现符合这种物质流被信息流所替代的趋势潮流，如此一来，不仅使信息交换效率有所提高，还使物质资源消耗相应减少。从文化层面看，数字化给人们的日常生活与思维方式带来了极大改变，从而使建筑发展受到深远影响。

数字化技术的产生对能够体现使用功能的建筑空间及建筑造型提出的要求更高，尤其是能影响人们日常生活的。随着现在很多传统的建筑类型被新型的建筑类型逐渐替代，这种变化给能够体现使用功能的建筑空间及建筑造型注入了新鲜血液，小到住宅范围，大到城市区域，形成一种多元化、多层级的网络通信智能空间。以智能化办公建筑为例，从某种程度上讲，该种建筑类型终将有一天没有存在意义，随着soho族越来越多，住宅范围只有跟得上这种变化才能与之相匹配。

当工作与生活这二者能有机结合在一起时，建筑发展便达到了一定高度，以往明确将工作区与生活区分开规划的方法不复存在。这种改变会带来多米诺骨牌效应，促使生成许多智能空间，从而构成一个全新的建筑类型。数字化技术在其应用优势明显的区域会自动消解部分使用功能，比方说，超市这一功能性消费场所会在新兴起的电子营销冲击下而消失得无影无踪，但对休闲型一站式shopping mall则是个利好且发展层次更高。究其本质，这是一次功能再分配的过程，呈现高效、合理的特点，从而衍伸出“比特城市”（信息城市）这一特殊概念。工业革命发展到后期，城市化矛盾日益凸显，这与缺乏物质与信息脱不了干系。数字化时代，比特城市没了形式的外在限制，也可能呈现分散、低层的特点。

二、数宇化技术在建筑设计中的应用

数字化技术正在越来越多的层面上影晌着建筑行业，虽然其本身只是一项新科技，但影响已不仅仅局限于技术，而且包括设计观念和手法的重大转变。其中，计算机辅助设计（Computer Aided Design，CAB）在建筑设计专业工作中的应用技术称为计算机辅助建筑设计技术（Computer Aided Architectural Design，CAAD）。它是运用现代计算机数字技术来辅助进行建筑设计的一种新的建筑设计理念。经过短短20多年的发展历程，其发展速度和应用水平已经显示出了强大的生命力。其优越性已越来越明显地在建筑设计中反映出来，并已深深地扎根于世界建筑市场。CAAD方法利用计算机速度快、容量大、精度高和功能强的特点，帮助或代替建筑师在设计过程中处理大量的图像、数值和文字信息，从而大大地提高了建筑设计的质量，降低了设计的成本，缩短了设计的周期，并且节约了建设的投资，增强了竞争性。世界上先进工业国家多年来的实践已充分证明了这一点。传统的建筑师工作平台已经从图板过渡到计算机桌面，有了计算机和丰富的软件就可以实现建筑师构想的一切可能。CAAD在建筑设计各个阶段的具体功能和应用主要包括以下几个方面。

1、可行性分析、项目投标 运用计算机的数据信息处理能力的巨大优势，对工程项目的可行性和合理性进行分析和预测，以避免决策上的重大失误。在20世纪80年代初，美国明尼苏达州某超级市场集团总部用传统方法对该州北部地区新建超级市场项目进行了具体规划，得到的结论就是要新设7个点。在决策之前，该公司的总裁抱着试试看的想法把规划布点任务送交计算机服务中心进行分析处理。计算机系统根据所输入的该地区的人口结构、工资水平、道路交通、商业网点现状和地区发展前景等信息进行了全面的综合分析，结果得出了新建5个超级市场和新的规划布点的详细分析报告。该公司采纳了CAAD系统提供的这一方案，仅此一项就节约了l亿美元的投资。

2、概念设计、造型构思建筑设计的概念设计阶段是设计的最关键阶段。以往建筑师是依靠自己的空间想象力和借助简单的示意草图来进行方案构思和造型设计的，这种原始方式具有很大的局限性。CAAD技术可以给建筑师提供一个强有力的智能工具，帮助构思建筑的三维体型、空间、造型、色彩和质量感效果，并能同时与周围的真实环境结合起来考虑设计方案。世界著名建筑师贝聿铭在法国卢浮宫广场上的玻璃金字塔的构思就是借助CAAD技术进行和完成的。

3、方案优化、专项分析在深入的建筑设计平面布置方案设计过程中，CAAD可以对设计中的各种可以量化的可以采集的设计指标、属性或功能活动关系进行分析和评估，并通过人机交互的方式进行反馈修改，形成交互式人机优化循环。这里如何着手修改设计方案，还是由设计师起主导作用，计算机只能起着辅的数据处理的分析判别作用。同时，在建筑设计方案设计阶段中，CAAD技术还能对各种物理的、环境的和功能专项设计技术指标进行定性定量的分析，以提高建筑设计的合理性和科学性（例如对建筑日照、自然通风、保温隔热、防火防灾和经济概算等）。

4、计制图、技术文档计算机制图技术现在已发展到相当完善的程度，建筑师可以利用CAAD软件中的各种图形生成、编辑功能和建筑标准库、配件库来生成或修改建筑设计图纸。图形能任意移动、旋转、缩放和拼接，能自动标注尺寸和图标。建筑师可以按不同工种和内容分别存贮有关建筑设计信息在不同的图层中，又可以按需要任意选取不同的图层内容进行组合输出，生成各种施工图纸。设计系统具有统一的方案数据管理系统，记录、存贮设计方案中的全部设计信息。它保证了不同设计工种在工作上的协调一致，也便于统一查错和纠错。设计施工图和细部大样可选用建筑构造详图库和建筑构配件库中的内容拼接装配进施工图中。一旦设计工作完成之后，CAAD系统可以自动提供各种设计的技术经济文件和报告，连同全部设计图纸一并提交审议。使用CAAD技术在施工图阶段产生的效益十分明显。大大减轻了设计人员的绘图工作量。所以，无论是国内还是国外，建筑设计部门的CAAD技术的弓l进和应用大都是从辅助施工图设计和绘制透视图开始的。

三、数字技术对建筑设计的影响

1、数字技术对建筑形体语言塑造的影响

激发创意。在建筑设计中，设计师利用数字技术――计算机强大的运算系统，能够依据函数算法生成大量复杂、又带有一定随机性的图形，激发设计师的建筑创意。计算机的处理能力又能够将这些复杂造型精确呈现，并绘制成施工图纸。世界上许多建筑师正在寻求这种艺术和技术融合的全新创意，并在他们的建筑设计过程中挖掘出计算机辅建筑形态构思的潜能。

2、对建筑造型的设计影响

对项目的分析性内容常常能够左右建筑形态的设计意图。在计算机媒介介入前，复杂的形式表现和结构分析难以有效衔接。在非逻辑的灵感通向准确的形式的过程中，计算机媒介有效地处理相关数据，辅助设计师在数字环境中进行思考，直至完成造型设计。参数化建模技术的应用使得复杂形体的结构和建造分析变得简单和高效，在这些参数分析运算的基础上，设计构思深化为准确的建筑造型，那些看似不可思议的建筑构想也能成为现实。

3.数字模型的出现

建筑形态设计的复杂化趋向越来越使实体模型方式无法胜任创作理念的表现需求和制作时间要求。计算机硬件和计算机图形学以及CAD 软件系统的不断发展，使建筑设计的数字化从二维进入了三维的境界。首先，三维数字模型便于建模和修改，节省了大量的制作以及调整模型的时间。其次，计算机媒介通过三维模型及更加逼真的真实状态的模拟，令人身临其境，预先感受到将要建成的空间效果。最后，三维数字模型便于保存和携带，有利于交流和协同设计。

结束语

在信息化的浪潮中，数字化技术正在深入建筑设计行业，传统的建筑设计行业和设计方法以及建筑学教学等正在面临着机遇和挑战。数字化技术作为一种强有力的工具和手段，为探索未来建筑理论及其设计方法提供了诸多新途径。作为数字化时代的建筑师，应当对进入数字化时代的建筑学的未来进行认真的思考，这种思考不仅仅局限于数字化技术的应用，而应该延伸到数字化技术对人类的物质和精神生活的影响等各个方面。

参考文献：

[1]李媛，刘德明.建筑设计思维特征制约下的数字化设计方法解析[J].建筑学报，2013（10）.

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关键词 建筑设计；数字化技术；应用

中图分类号TU2 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）108-0179-02

1数字化对建筑的影响

从应用层面看，物质被信息替代这一基础正是数字化的显著特征。过去，人们日常生活中所用到的信息往往是由物质作为媒介来完成信息的交换。网络的出现符合这种物质流被信息流所替代的趋势潮流，如此一来，不仅使信息交换效率有所提高，还使物质资源消耗相应减少。从文化层面看，数字化给人们的日常生活与思维方式带来了极大改变，从而使建筑发展受到深远影响。

数字化技术的产生对能够体现使用功能的建筑空间及建筑造型提出的要求更高，尤其是能影响人们日常生活的。随着现在很多传统的建筑类型被新型的建筑类型逐渐替代，这种变化给能够体现使用功能的建筑空间及建筑造型注入了新鲜血液，小到住宅范围，大到城市区域，形成一种多元化、多层级的网络通信智能空间。以智能化办公建筑为例，从某种程度上讲，该种建筑类型终将有一天没有存在意义，随着soho族越来越多，住宅范围只有跟得上这种变化才能与之相匹配。

当工作与生活这二者能有机结合在一起时，建筑发展便达到了一定高度，以往明确将工作区与生活区分开规划的方法不复存在。这种改变会带来多米诺骨牌效应，促使生成许多智能空间，从而构成一个全新的建筑类型。数字化技术在其应用优势明显的区域会自动消解部分使用功能，比方说，超市这一功能性消费场所会在新兴起的电子营销冲击下而消失得无影无踪，但对休闲型一站式shopping mall则是个利好且发展层次更高。究其本质，这是一次功能再分配的过程，呈现高效、合理的特点，从而衍伸出“比特城市”（信息城市）这一特殊概念。工业革命发展到后期，城市化矛盾日益凸显，这与缺乏物质与信息脱不了干系。数字化时代，比特城市没了形式的外在限制，也可能呈现分散、低层的特点。

2数字化技术具体应用

2.1可行性分析、项目投标

计算机处理信息数据的优势与众不同，科学合理地分析并预测工程项目的可行性，能减少决策失误率。1980年，美国明尼苏达州某超市集团总部想规划该州北部区域的新建超市项目，经过传统方法得出要新增七个规划布点的结论。在正式做决定前，该超市集团老总尝试将这一规划任务交给计算机服务中心处理。计算机服务中心根据反馈过来的关于该州的相关信息（如人口构成、工资待遇、交通情况、商业网点等等）后进行综合处理，得出的分析报告与传统方法得出的不同，减少了两个规划布点。仅仅CAAD系统这一方案便为该超市集团节省投资费用1亿美元左右，并使工程项目投标能在极短时间内完成。

2.2概念设计、造型构思

过去，建筑师在概念设计阶段（即建筑设计的关键时期）构思设计方案或建筑造型时，或是凭借自身空间想象力，或是简单设计结构草图，这种局限性较大的设计方法较为原始。而CAAD系统的出现为建筑师高效设计大打方便之门，三维立体图形能够帮助设计师更好地理解建筑空间、建筑造型与色彩质感等概念，并综合考虑周围环境做好设计优化。法国卢浮宫广场上的玻璃金字塔便是世界著名建筑师贝聿铭在借助CAAD系统构思完成的，对后世影响巨大。

2.3方案优化、专项分析

CAAD系统在建筑设计平面布置方案的深化过程中分析、评估、量化采集到的设计指标、重要属性或功能活动，反馈修改工作通过人机交互完成，以此实现人机交互的良性循环与最终优化。如何对设计方案进行具体修改主要还是看设计师，计算机也只是在旁边进行一些辅助工作，例如整理数据、综合分析等等。另外，在建筑设计的设计方案初始阶段，CAAD系统能完成定性定量的关于物理、环境和功能等专项内容的技术指标核定，从而使建筑设计更趋向科学合理。上述这些多为技术性及可计算性的设计内容，也能通过CAAD系统完成信息输入与人机交互，反馈修改工作通过人机交互完成，以此实现人机交互的良性循环与最终优化。这两种人机交互的组合便构成了CAAD系统设计方案的优化交互。现阶段，如此这般的设计方案专项内容技术指标的综合分析与反馈修改已被越来越多的建筑师广为使用，且在国内外的应用效果还不错。

2.4设计制图、技术文档

计算机在数字化技术的支撑下，其制图技术发展程度已经到了一定高度，CAAD系统软件中也有制图工具。建筑师使用CAAD系统，可完成建筑设计图纸的创建、优化及修改等诸多任务繁重的工作。在CAAD系统中，图形可以随意移动、旋转、缩放、美化，还能实现图标与尺寸的自动标注。根据工种与内容不同，建筑师在进行设计制图的过程中，要注意到一点，图层不同，所放置的图形也是不同的；此外，还可以根据设计要求，随意选取不同图层中的图形进行组合，从而使建筑设计图纸能顺利完成。一般来说，设计系统里有数据存储系统，以方便快速存贮与准确记录设计方案中的所有信息，这么一来，既可以使不同的工种在具体施工过程中能够相互协调，也可以使错误一眼辨识，方便统一纠正。设计施工图和细部大样可选用建筑构造详图库和建筑构配件库中的内容拼接装配进施工图中。建筑设计图纸只要出炉，CAAD系统便自动生成关于建筑设计的技术经济指标和分析报告，这样设计部门便可将所有相关图纸信息递交给上级部门，予以审核。建筑设计图纸阶段，CAAD系统的应用效益特高，这有利于减轻建筑师的制图压力。因此综上所述，国内外的建筑设计部门完全可以大力引进CAAD系统，并大面积推广该项系统软件的应用领域，使之更好地服务于建筑设计工作，以提高建筑设计水平。

参考文献

[1]梁文祥.基于数字化技术的建筑设计研究[J].数字化用户，2013（11）.

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关键词：建筑设计；数字化；影响；应用

中图分类号：TU2文献标识码： A

在现代科学技术的推动之下，数字化技术得到了到快速发展并不断完善，已经成为当前建筑设计中的重要设计理念与设计方法，其独特的优势与强大的数字化功能受到人们的青睐。数字化技术不单单是对信息存储与处理，而且还对人们的思维与生活方式产生一定的冲击，使人们的生活方式、生产技术不断发生转变，影响深远。

1数字化对建筑的影响

信息化时代人们的工作与生活发生了很大转变，信息交换效率得到极大提高，耐用物质资源的消耗也明显减少。数字化技术的产生对能够体现使用功能的建筑空间及建筑造型提出的要求更高，尤其是能影响人们日常生活的。随着现在很多传统的建筑类型被新型的建筑类型逐渐替代，这种变化给能够体现使用功能的建筑空间及建筑造型注入了新鲜血液，小到住宅范围，大到城市区域，形成一种多元化、多层级的网络通信智能空间。以智能化办公建筑为例，从某种程度上讲，该种建筑类型终将有一天没有存在意义，随着soho族越来越多，住宅范围只有跟得上这种变化才能与之相匹配。

当工作与生活这二者能有机结合在一起时，建筑发展便达到了一定高度，以往明确将工作区与生活区分开规划的方法不复存在。这种改变会带来多米诺骨牌效应，促使生成许多智能空间，从而构成一个全新的建筑类型。数字化技术在其应用优势明显的区域会自动消解部分使用功能，比方说，超市这一功能性消费场所会在新兴起的电子营销冲击下而消失得无影无踪，但对休闲型一站式shopping mall则是个利好且发展层次更高。究其本质，这是一次功能再分配的过程，呈现高效、合理的特点，从而衍伸出“比特城市”（信息城市）这一特殊概念。工业革命发展到后期，城市化矛盾日益凸显，这与缺乏物质与信息脱不了干系。数字化时代，比特城市没了形式的外在限制，也可能呈现分散、低层的特点。

2数字化技术具体应用

2.1概念设计、造型构思

过去，建筑师在概念设计阶段（即建筑设计的关键时期）构思设计方案或建筑造型时，或是凭借自身空间想象力，或是简单设计结构草图，这种局限性较大的设计方法较为原始。而CAAD系统的出现为建筑师高效设计大打方便之门，三维立体图形能够帮助设计师更好地理解建筑空间、建筑造型与色彩质感等概念，并综合考虑周围环境做好设计优化。法国卢浮宫广场上的玻璃金字塔便是世界著名建筑师贝聿铭在借助CAAD系统构思完成的，对后世影响巨大。

2.2方案优化、专项分析

CAAD系统在建筑设计平面布置方案的深化过程中分析、评估、量化采集到的设计指标、重要属性或功能活动，反馈修改工作通过人机交互完成，以此实现人机交互的良性循环与最终优化。如何对设计方案进行具体修改主要还是看设计师，计算机也只是在旁边进行一些辅助工作，例如整理数据、综合分析等等。另外，在建筑设计的设计方案初始阶段，CAAD系统能完成定性定量的关于物理、环境和功能等专项内容的技术指标核定，从而使建筑设计更趋向科学合理。上述这些多为技术性及可计算性的设计内容，也能通过CAAD系统完成信息输入与人机交互，反馈修改工作通过人机交互完成，以此实现人机交互的良性循环与最终优化。这两种人机交互的组合便构成了CAAD系统设计方案的优化交互。现阶段，如此这般的设计方案专项内容技术指标的综合分析与反馈修改已被越来越多的建筑师广为使用，且在国内外的应用效果还不错。

2.3设计制图、技术文档

计算机在数字化技术的支撑下，其制图技术发展程度已经到了一定高度，CAAD系统软件中也有制图工具。建筑师使用CAAD系统，可完成建筑设计图纸的创建、优化及修改等诸多任务繁重的工作。在CAAD系统中，图形可以随意移动、旋转、缩放、美化，还能实现图标与尺寸的自动标注。根据工种与内容不同，建筑师在进行设计制图的过程中，要注意到一点，图层不同，所放置的图形也是不同的；此外，还可以根据设计要求，随意选取不同图层中的图形进行组合，从而使建筑设计图纸能顺利完成。一般来说，设计系统里有数据存储系统，以方便快速存贮与准确记录设计方案中的所有信息，这么一来，既可以使不同的工种在具体施工过程中能够相互协调，也可以使错误一眼辨识，方便统一纠正。设计施工图和细部大样可选用建筑构造详图库和建筑构配件库中的内容拼接装配进施工图中。建筑设计图纸只要出炉，CAAD系统便自动生成关于建筑设计的技术经济指标和分析报告，这样设计部门便可将所有相关图纸信息递交给上级部门，予以审核。建筑设计图纸阶段，CAAD系统的应用效益特高，这有利于减轻建筑师的制图压力。

2.4建筑平面设计

在建筑平面设计中常常会遇到设计房间的细节部件，诸如卫生间的卫生洁具之类，利用计算机辅助设计软件里面自带的素材库便能够很方便地实现这一功能。那些平时需要花很长时间去慢慢绘制的卫生洁具，现在只需要将平面设计中所要用到的素材，一个一个从素材库里面拖曳出来，再放置到合适的地方即可。拖曳出来的素材元素再经过设计人员适当的调整尺寸大小，就能够比较快速完成这一比较繁琐的绘制工作，相对以往可谓既提高了工作速度，绘制的准确性也得到了极大的提高和保障。

对于整体的素材要素运用上面的操作可以完美地解决。而对于平面设计中经常用到的墙体和柱体的修改，利用计算机辅助设计同样方便。对于墙体和柱体可以利用非常简便的命令和操作就能实现修改和移动，另外对于相对复杂的擦除、添加等操作在最新出现的计算机辅助设计软件中，通过集成以前复杂的操作步骤并将其简化成控制栏上比较直观的控件，设计人员通过点击这个控件就能够很方便地对墙体进行各类修改。而对于设计时大量使用的柱子等要素，修改方式就更加简单了，将柱子做为整体要素插入后，就可以利用软件对其任意操作，改变其所处的空间位置，尺寸大小使之符合设计人员的要求。

门窗做为平面设计中的重要要素，利用辅助设计软件操作则功能更加强大。利用软件可将各种不同类型的门窗一一代入到特定空间，通过不断地比对就能够很简单地找到一款最为适宜的门窗，然后再通过适当的修改调整，就能够得到一款美观又适宜的门窗设计方案。计算机辅助设计软件的这一功能，给这一复杂设计步骤大大地予以了简化。

2.5建筑剖面设计

建筑剖面图，在以前用手工绘制时是最为重要，也是难度最大，最易出偏差的一个环节，而在利用计算机辅助设计软件则让这一工作变得简单且容易操作。在准确完整的二维平面图的基础之上，利用系统精确地设立好剖切的位置，再准确地输入各个必要的参数（层高、室内外高差等）后，软件系统就能自动生成剖面图。在整体绘制完成后，还可以通过剖面模块单独地将剖面图中的某个要素绘制成独立的剖面图。例如要施工需要某个门窗的剖面图，就可以在系统输入命令，将这个门窗的剖面图单独绘制出来。

而对于以前设计人员最为头痛的楼梯剖面图，也可以非常容易地通过软件得以实现。同样将含有楼梯的二维平面图完整导入系统后，将楼梯的踏步数，尺寸统一输入后即可自动生成，利用辅助软件能够比较轻松将以往繁琐的工作彻底简化。

3结语

数字化技术在建筑行业中的运用，主要表现为建筑设计，相关计算以及建筑施工图的完整实现等方面，它在方便建筑设计人员的同时，可以说引领现代建筑行业的一场技术变革。国内外的建筑设计部门完全可以大力引进数字化技术，并大面积推广该项系统软件的应用领域，使之更好地服务于建筑设计工作，以提高建筑设计水平。

参考文献

[1]梁文祥.基于数字化技术的建筑设计研究[J].数字化用户，2013（11）.

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【关键词】数字技术，建筑设计，建筑

与空间

中图分类号： P231 文献标识码： A 文章编号：

1 引言

以往的建筑空间表达往往依靠二维闭纸．或者三维的手绘图、模型等，真实性较差，也不利于交流和更改。三维手绘草图无法显示突出所有的细节，建筑大师的灵感无法很好的实现。在今天，数字技术很好的解决了这些问题[1,2]。同样以圣家族教堂的建造为例，高迪的继承者们使用AutoCAD等软件来对教堂的结构进行分析，并将新的设计数据输出到数控设备上生产构件。这样的工作方法大大的加快了工程的进度。同样的方法还被用到一些古建筑的修复和遗址复原等方面上。

2 数字技术生成建筑设计的飞跃分析

2.1 欧几里德几何形态的飞跃

根深蒂固的建筑传承式教育使许多工程师和建筑师笃信一条这样的观点：是几何学驱动了建筑的前进。但是我们可以明显的感觉到，如果建筑师们对于复杂的多面体、四度几何体、不规则碎形、三维拓扑结构等诸如此类的形式置若罔闻，而只来用欧几里德式的几何形式作为唯一选择，虽然会提供一种严格的最优化思路，但会忽视自然界本身的有机形态也束缚了结构本身的塑造。

传统的欧几里德几何形式依然能够发挥它应有的作用。但经由高斯、罗巴切夫斯基和黎曼、盖里等人的推动发展．通过在数学上限制几何形体的表现发现，借助于数字技术(计算机辅助绘图，设计和制造技术的应用)来模拟自然过程，已使得越来越多的非欧几何形式被设计建造出来，创造了颠覆传统形态的复杂不规则的空间形态。然而非线性建筑展现的不仅仅足外部形态上的非线性转变，这种转变同时还发生在它们内部的空间结构中。

计算机能够展示各种奇怪的几何形式，而这些形式只有那些长时间进行此类研究的数学家才能想象出来，单靠灵感是不能够完成这些形式的设计。正如高迪在建造独特形式的时候研究了数学处理的规则面，当代的数字建模工具也能促成建筑师进行更广泛的创造。弗兰克盖里在迪斯尼音乐厅的设计中就进行了相关的探索，运用数字技术实现了自己的的灵感。

2.2 空间文本结构的飞跃(从线性到非线性)

在建筑设计和空间规划时，通常关注的不只是单个场景，而是若干场景之问的顺序变化，彼此空间的先后关系、内外戈系、交织关系等等。这种顺序变化就如同在文学中段落与段落的前后关系、句子与句于的衔接、词与词的连接，在故事中一个事件和另外一个时间组织，构架就像叙事文本一样，拥有它自己的空问文本结构。当观赏者进入场所开始，就像是读者翻开一本书，观赏者通过不同线路对建筑空间加以体验，从不同的视点，在不同的时间进行观察，随着体验的进行、思想的漂移而随时产生不同的情景变化与感受，静止的空间结构被加入了动态的时间因素。从某种意义上说，传统和现代建筑拥有一套类似的空间句法和架构规则，不管其形式是中心对称还是离心式发展，是依循严谨的序列性还是呈不规则构图，其路径是单一线性还是多线交织，建筑的空间经历都是连续的，空间文本结构的历时性设计依然属于线性的范畴。就像传统的叙事文本，往往依据时间的序列性和事件的因果规律来进行，具有明显的顺序性。但是随着美学规念和生活方式的发展转变，叙事文本开始展露出一种追求非线性的空间化效果的趋势。

信息时代的来临，数字媒介的发展，赋予了更多空间叙事的可能性，也使得我们能够以一种非线性的方式对展示的建筑空间进行跳跃式阅读，建立了各种阅读路径的可能。在这一系统中，通过时间特征的加入，使得静态的平面系统运动起来，并且超越个别文本的局限，通过不同层面间纵横交错的链接，将传统文本静态的封闭的线性平面结构真正转化为富有弹性的开放的立体网状非线性结构。当代许多建筑师已经意识到这种非线性文本结构的转向，并正在尝试着将超链接的结构引入空间设计当中。库哈斯(Rem Koolhaas)曾说过，电梯是他设计中绝对的主角，他认为电梯不只是连接独立空间的机械手段，也是成为综合功能和空间的机制。他在许多设计实践中印证了这句话。例如在为纽约现代艺术博物馆做的投标设计中，一种轨道传输机制，使得激发参观经历与建筑空间两者间潜在与任意联系的想法得以实现。库哈斯和OMA创造了一种被称为“奥德赛(Odyssey)”的新的交通传输系统，它在一个简单的装置中结合了水平、倾斜和垂直的运动。一个如房间大小的舱体载着观赏者在博物馆中游览，极大的拓展了空间设计的思路，创造了更加丰富的空间，也带来了更多样的空间体验。

不难发现，建筑空间的变化远非仅仅发生在外部形态，建筑的内部结构也同样发生的翻天覆地的变化，并且，这些变化也与我们空间观察和表达方式的改变息息相关。

2.3 空间观察和表达方式的飞跃

长久以来，人们通过作图观察、研究和表现空间，透视和投影几何学掌握着建筑设计领域，也必然影响着人们观察和表现空间的方式。随着社会技术的进步和建筑设计的发展，图示思维和表达不可避免的将设计对象分割为各自独立的不同部分，矛盾便产生了。美学概念和生活方式的改变，加剧了人们对原有空间形态和组织构架的不满足，建筑空间的构思和推演不再只是通过一系列二维图纸和草模就足以胜任了。

与以往真实性较差的二维图纸相比，直截了当的三维建模对于复杂形体的展示而言，是绝对的核心要务，并且任何施工所需的平面图和剖面图，都可以通过三维模型生成。三维数字模型最大的好处是：可以快捷的显示模型修改的结果，而无需反复二维图纸繁复的绘制工作。数字技术对建筑实行的参数化设计中，关注的是数学函数中的变量处理，而这些处理往往会给建筑形式的生成带来一系列的可能性，因而特别适用于复杂曲面的系统化控制，有助于建筑设计的突破性创作(同样的道理也应用于轮船和飞行器设计行业)。

虚拟现实技术打破了人们的固有思维，把建筑实体空间实现在虚体空间中。最显见的例子是数字化的博物馆，除了建筑实体，还包括一座虚拟博物馆。这样的虚拟博物馆不但相对传统实体博物馆有可供参观者自由选择的展览效果，而且还将给参观者提供一种从未体验过的生活经历。如NOX设计的“声音生活住宅”(Song-House)。这个住宅兼有建筑和多媒体声音装置的特征，人们在其中欣赏声音，而且参与发出这种声音的活动，它也是一台乐器、乐谱和实时工作室，这个住宅是一个记录真实的身体在空间中行为的存储器。“建筑已不仅是在光线下简单的演绎物质，现在它也包括在空间演绎数字信息”。虚拟现实技术还应用在对建筑空间与结构的分析上，可以把未来若干年中各种可能发生的问题或者事故在电脑上就模拟出来并设法将受到的损害降到最低点。

3 结语

数字技术并不是一种抽象性的手段，也不是一种最终催生卓越设计的手段，它围绕着尺度的变化、感知的变化和视觉的变化扩大了自身探讨的领域。数字化技术的发展使计算机不仅仅局限于建筑设计过程中的辅助造型、绘图或者分析计算，而且在历史建筑保护、虚拟方式真实再现出古建筑或古代城市的原貌和氛围、建筑模拟仿真实验等诸多领域的应用方面均有所突破。从计算机媒介角度来说，更广泛的辅助设计潜能也逐步显现。

参考文献

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关键词：数字化技术；建筑设计；应用

引言

将数字化技术应用于建筑设计中，可以改变设计工作者原有的思维方式和设计理念，深刻的影响着建筑业的发展，也是未来建筑设计的必然发展趋势。由此可见，研究数字化技术在建筑设计中的应用具有重要的现实意义。

一、数字化技术对建筑设计的影响

数字技术赋予了建筑设计在空间多样性上的无限可能性想象，同时数字技术将建筑学与其他学科融合到一起，多学科的交叉交流也为建筑设计带来了新的建造工具和技术，使得建筑设计推陈出新。数字技术作为中性的工具体系，已经开始深刻影响到人们生活的各个方面，深入影响到建筑学专业和建筑设计思维的各个方面。数字技术整体集成的建筑数字信息模型不会出现设计信息丢失或者简化问题，也不会出现如交叉、打架等设计纰漏。完全解决了传统草图思维上的图示符号表达的精准性不足的问题。我们的建筑设计思维方式由于数字技术的发展和推动，很有可能从传统的二维图示的方式转变成三维或者多维的数字设计思维方式，未来人们在探讨建筑设计时，会想到整合的数字化三维虚拟环境。数字技术对建筑设计思维方式的影响是巨大的，它从传统的设计方法和草图思维开始，经过不断的延边，在数字化技术的推动下，形成了崭新的数字化思维方式。传统草图思维有的模糊性带来的创造性在数字化的思维方式中，由于计算机工具的辅助作用，呈现出更为开阔的创造前景。

二、建筑设计中数字化技术应用的意义

在现代化信息时代的背景下，建筑设计已经不再是某个设计师个人的单独主观劳动，而是通过数字化技术的广泛应用成为一项全方位、高综合、立体性的建筑设计工作，通过数字化技术的运用可以更为全面、客观地呈现建筑设计内容，提升建筑设计的效率和质量。运用数字化技术可以利用计算机和专业程序的优势，将建筑设计以数字化和计算机语言的形式加以体现，这有利于提高建筑设计加工的效率，还也有利于建筑设计的数字化和规范化，方便建筑设计工作向更专业、更系统、更科学的方向发展。数字化技术的快速发展使以CAD为代表的多样化设计方法被应用于建筑设计中，在很大程度上打破了传统建筑设计中点、线、面等基础空间所产生的桎梏性，数字化技术与现实的有机结合使建筑空间在设计阶段不仅仅局限于简单的几何形态，而是利用多维的曲线状态来将建筑空间设计展现出来，这对进一步提高建筑室内空间的利用率有着重要作用。数字化技术可以在短时间实现多套建筑设计方案，这有助于建筑设计人员对不同思维方式、不同设计思想的综合评价，有助于在施工、市场的实际条件下选择具有最佳优势的方案。有了数字化技术作为基础，建筑设计还可以将周边环境作为参考量进行高层次设计，使建筑周边环境、人口分布、产业类型得到进一步优化，有效提升建筑设计的全面性、客观性、科学性。有了数字化技术作为基础，建筑设计工作与建筑行业其他工作和交叉行业有了交流的平台，使建筑设计与社会建设和生产的关系更为紧密，对建筑设计性的更高更远发展具有重要的影响意义。

三、数字化技术在建筑设计中的具体应用

1、在建筑工程概念设计中的应用

在建筑工程设计过程中，概念设计是最重要的阶段，仅凭传统的人工绘图以及设计师自身的构想是完全不能达到要求的，因为本身存在着很大的局限性。但是将数字化技术应用以后恰巧能弥补这样的不足，数字化技术能通过CAAD技术帮助设计师构建出科学合理的三维空间及色彩、质感，还能进一步使设计师的构想与具体的施工建筑结构相吻合，进而确保设计方案的科学性、准确性；数字化技术中的CAAD软件，能将设计师的构想与具体环境有机地结合起来，有利于设计师对建筑观念设计进行充分的考虑。另外，数字化技术中的CAD技术还能将设计师的设计构想转化成具体的数字模型，不仅能反应设计师的构思，还能帮助设计师进行及时的改进和完善。

2、在建筑设计方案优化中的应用

在建筑设计师初步完成设想和构思后，就可以通过数字化技术中的CAAD软件功能对设计的方案进行信息采集、指标量化以及功能属性的预测，并在此基础上进行优化和修改；在建筑设计阶段，设计师可利用CAAD软件功能对建筑环境以及各项功能技术指标进行定性、定量分析，这样可以保证建筑设计的科学性与合理性。事实上，以上两个工艺可以和成一个循环系统，如果将以上两种模式合并、循环使用，就会形成一个人机循环的CAAD方案设计优化系统，其效果将更加的明显，目前已经得到了国内建筑设计师的广泛关注。将建设规划方案制成了三维动画，可以很好地调整其建筑物高度的搭配情况，实现了容积率的有效控制；全面地了解了该地区的整体性建设效果，并且能够确保日照、朝向以及建筑红线等很好地控制在相应要求中。

3、在虚拟建筑中的应用

虚拟建筑是通过数字化的模型来虚拟实际的建筑施工，以此来探寻建筑设计的缺陷，由于虚拟建筑只存在于计算和运行之中，因此可以提高建筑设计的效率，提升建筑设计的质量，对于建筑设计工作有重构和解析的功能。以BIM技术的应用为例进行说明中，第一，分析建筑场地。BIM技术的应用中就要合理的应用GIS地理信息系统，在建筑场地的规模化发展中，体现出建筑物空间数据的根本建模，在建筑项目规划发展中，结合场地的实际使用条件，做好场地特点的有效性评估。而建筑项目的场地规划中，结合建筑布局的基本条件，实现建筑场地的综合科学性分析。第二，科学设计建筑规划。BIM技术在计算机辅助建筑设计中的引用过程中，建筑项目相关的设计人员，就要在实际的规划中，结合空间对复杂的空间进行分析，将工作的时间有效节省，并注重工作效率的提高和工作价值的全面提升。第三，科学论证建筑方案。建筑设计空间有效性的评估中，应用BIM技术，在互动效应的结合中，使用者可以做好相关信息的积极反馈，在BIM工作平台的综合性应用，注重建筑项目相关问题的一种全面体现，并实现决策时间的有效缩短，将工作效率显著性的提高。第四，协同设计。现代化计算机辅助建筑设计中，结合BIM技术，在整个建筑生命周期的应用发展，注重建筑规范化的设计和施工，并在建筑实际的运营中也积极参与，有着较大的应用意义，实现了建筑行业综合效益的全面提高。因此，计算机辅助建筑设计过程中，BIM技术的应用，不仅仅要做好场地的分析和建筑规划的科学分析，同时也要对建筑方案进行科学的论证，在协同设计加强中，实现建筑性能的科学分析。

结束语

数字化技术能通过计算机的计算功能以更加具体、直观的形式将建筑样式展现出来，不仅有利于建筑设计变更，更有利于提升建筑设计的效率。新时期应该在建筑设计工作中加快数字化技术的运用速度，在提高建筑设计质量的基础上，促进建筑设计工作向高效化的方向发展。

参考文献

[1]陈杰.有关数字技术对建筑设计的影响探讨[J].四川水泥.2015（08）：13.

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关键词： 数字化技术建筑设计CAAD

数字化时代最主要的特点就是计算机化与网络化，它直接影响着人们的生存状态。正如工业革命带来的巨大变化最终导致了现代主义建筑运动一样，信息技术的浪潮也将为未来的建筑业带来一次新的革命。

1、数字化对建筑的影响

数字化概念包含了多方面内涵。在最直接的应用层面上，数字化的一大特点就是以“比特”(信息)代替“原子”(物质)作为基础。以往人类生活中经常以物质载体承载信息进行交换(如报纸、信笺、货币等)，网络这一信息载体和媒体使得信息社会以信息流代替物质流的趋势得以实现。这样既提高了信息交换的效率，也减少了物质资源的消耗。

数字化更深层次的影响，还在于文化层面上。数字化改变着人的生活方式，进而影响到建筑业界。数字化技术对人类的生存方式已经造成和将要发生的变化自然对于作为功能载体的建筑空间和形体提出了新的要求。这些影响带来的进一步结果就是新的所谓“比特城市”的概念，即基于信息的城市。城市化在工业革命之后的加剧，根源上是由于城市集中大量的物质、信息的特点。而在一个数字化时代的社会里，基于信息的城市脱离了形式的束缚，可能呈现相反的低层化、分散化趋势。

2、数宇化技术在建筑设计中的应用

数字化技术正在越来越多的层面上影晌着建筑行业，虽然其本身只是一项新科技，但影响已不仅仅局限于技术，而且包括设计观念和手法的重大转变。其中，计算机辅助设计(Computer Aided Design，CAB)在建筑设计专业工作中的应用技术称为计算机辅助建筑设计技术(Computer Aided Architectural Design，CAAD)。它是运用现代计算机数字技术来辅助进行建筑设计的一种新的建筑设计理念。经过短短20多年的发展历程，其发展速度和应用水平已经显示出了强大的生命力。其优越性已越来越明显地在建筑设计中反映出来，并已深深地扎根于世界建筑市场。CAAD方法利用计算机速度快、容量大、精度高和功能强的特点，帮助或代替建筑师在设计过程中处理大量的图像、数值和文字信息，从而大大地提高了建筑设计的质量，降低了设计的成本，缩短了设计的周期，并且节约了建设的投资，增强了竞争性。世界上先进工业国家多年来的实践已充分证明了这一点。传统的建筑师工作平台已经从图板过渡到计算机桌面，有了计算机和丰富的软件就可以实现建筑师构想的一切可能。CAAD在建筑设计各个阶段的具体功能和应用主要包括以下几个方面。

2.1 可行性分析、项目投标 运用计算机的数据信息处理能力的巨大优势，对工程项目的可行性和合理性进行分析和预测，以避免决策上的重大失误。在20世纪80年代初，美国明尼苏达州某超级市场集团总部用传统方法对该州北部地区新建超级市场项目进行了具体规划，得到的结论就是要新设7个点。在决策之前，该公司的总裁抱着试试看的想法把规划布点任务送交计算机服务中心进行分析处理。计算机系统根据所输入的该地区的人口结构、工资水平、道路交通、商业网点现状和地区发展前景等信息进行了全面的综合分析，结果得出了新建5个超级市场和新的规划布点的详细分析报告。该公司采纳了CAAD系统提供的这一方案，仅此一项就节约了l亿美元的投资。

2.2 概念设计、造型构思建筑设计的概念设计阶段是设计的最关键阶段。以往建筑师是依靠自己的空间想象力和借助简单的示意草图来进行方案构思和造型设计的，这种原始方式具有很大的局限性。CAAD技术可以给建筑师提供一个强有力的智能工具，帮助构思建筑的三维体型、空间、造型、色彩和质量感效果，并能同时与周围的真实环境结合起来考虑设计方案。世界著名建筑师贝聿铭在法国卢浮宫广场上的玻璃金字塔的构思就是借助CAAD技术进行和完成的。

2．3 方案优化、专项分析在深入的建筑设计平面布置方案设计过程中，CAAD可以对设计中的各种可以量化的可以采集的设计指标、属性或功能活动关系进行分析和评估，并通过人机交互的方式进行反馈修改，形成交互式人机优化循环。这里如何着手修改设计方案，还是由设计师起主导作用，计算机只能起着辅的数据处理的分析判别作用。同时，在建筑设计方案设计阶段中，CAAD技术还能对各种物理的、环境的和功能专项设计技术指标进行定性定量的分析，以提高建筑设计的合理性和科学性(例如对建筑日照、自然通风、保温隔热、防火防灾和经济概算等)。

2．4 设计制图、技术文档计算机制图技术现在已发展到相当完善的程度，建筑师可以利用CAAD软件中的各种图形生成、编辑功能和建筑标准库、配件库来生成或修改建筑设计图纸。图形能任意移动、旋转、缩放和拼接，能自动标注尺寸和图标。建筑师可以按不同工种和内容分别存贮有关建筑设计信息在不同的图层中，又可以按需要任意选取不同的图层内容进行组合输出，生成各种施工图纸。设计系统具有统一的方案数据管理系统，记录、存贮设计方案中的全部设计信息。它保证了不同设计工种在工作上的协调一致，也便于统一查错和纠错。设计施工图和细部大样可选用建筑构造详图库和建筑构配件库中的内容拼接装配进施工图中。一旦设计工作完成之后，CAAD系统可以自动提供各种设计的技术经济文件和报告，连同全部设计图纸一并提交审议。使用CAAD技术在施工图阶段产生的效益十分明显。大大减轻了设计人员的绘图工作量。所以，无论是国内还是国外，建筑设计部门的CAAD技术的弓l进和应用大都是从辅助施工图设计和绘制透视图开始的。

3、结论

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关键词:绿色建筑设计；数字化模拟技术；运用

1前言

随着人民生活水平的不断提高，人们对居住环境的要求不断提高，现阶段，绿色建筑理念的提出更加适应社会发展的方向，绿色建筑突出了量化性以及实效性，不仅讲究自然采光以及通风效果等，且新技术以及新能源的运用能够有效节约资源。这也从侧面反映，我国经济发展已经逐渐转型，更加注重新型的能源技术、居住环境的室内外品质以及资源的节约等。就建筑本身而言，其属于复杂的动态综合体，居住质量收到多方面因素的影响，所以，在绿色建筑设计阶段，设计师应当明确其设计目标，从根本上提升建筑品质。为了进一步凸显绿色建筑设计中“节能”这一基本出发点，实现能源的低耗，有关人员逐步将数字化模拟分析技术运用在绿色建筑的设计过程中，保障在复杂动态环境下设计措施的可操作性，以此为绿色建筑工程的健康发展打下坚实的基础。

2绿色建筑设计策划中数字化模拟技术的运用

在绿色建筑设计策划过程中，设计师应当遵循相关优化组合原则，具体包括:优先选择被动式节能，而并非主动式节能;以降低建筑能耗作为设计前提，重视环境品质;统一建设能源检测系统，且落实运营效果;选择节能效果好的方案，比如场地风能利用、通风采光等。近几年来，绿色建筑这一建设理念受到了国家的重视，且在人们生活中不断得到普及，同时，许多绿色建筑技术也不断得到发展，比如相关绿色建筑材料、功能性软件以及几点设施等。需要指出的是，我国当前绿色建筑已经达到了较好的技术效果，但在项目设计方面应当实行数字化模拟分析，以此保障建筑本身真正达到节能减排的目的，而在绿色建筑设计数字化分析过程中，应当使用计算机模拟技术分析能源的优化组合，以此保障分析效果的准确高效，且可进行实时修改与整合。以下通过几个方面分析绿色建筑设计中数字化模拟技术的运用方式。

2．1绿色建筑中主要热能源的选择

在明确绿色建筑项目设计中主要的热源与冷源的前提下，设计人员应当进一步分析项目运行过程中可再生能源运用的合理性。数字化模拟技术能够有效判断项目可再生能源的发展潜力，就目前来说，在绿色建筑设计中不适宜能源主要包括太阳能、风能、地热能等。其中，绿色建筑应当满足自然通风等基本要求，在实际的项目设计过程中，设计人员可以参考建筑现场各个不同季节的主导风向，并根据风环境判断适宜与自然通风的时节，然后根据绿色建筑建设的标准要求，按照科学的比例设计门窗并进行合理的分配。比如在通过可再生能源方案的设计后，发现太阳能较为适宜绿色建筑项目，则应当进一步判断太阳能系统的集热能力，以此判断太阳能所供热水的最佳摆放位置及其相关预留面积［1］。

2．2绿色建筑中节能方案的设计

在绿色建筑的设计过程中，外立面的合理设计具有十分重要的意义，外立面设计综合遮阳条文要求、自然采光以及业主本身要求等多方面因素，即在尽可能增加自然采光的同时，应当有效控制夏季的眩光、夕晒等问题，并且在冬季最大限度的引入阳光直射。一般来说，绿色建筑设计所涉及到的光导管技术以及可调节外遮阳技术属于单位投资中成本较高的技术，因此，在项目设计阶段使用数字化模拟技术能够有效判断正式投入使用后的效果，保障其根据绿色建设的设计标准满足安装以及数量等方面妖求。在全面分析眩光调控、夏季与冬季太阳高度角、阴天环境中的自然采光以及室内的太阳辐射问题后，得以明确可调节外遮阳的安装位置、安装数量等，且不断优化光导管的数量，尤其是地下车库的设计。另外，设计人员应当全面研究可调节外遮阳的设备型号、安装位置，以保障在建筑的必要位置设置为可调节外遮阳。同时，设计人员应当有效分析外遮阳设备以及立面开窗对室内自然采光的影响，针对部分地区而言，大面积的外窗不利于冬季取暖或者增加冬季取暖能耗，为了有效分析能耗优化以及自然采光的位置，在绿色建筑的设计环节可以使用数字化模拟技术，针对性的分析具有采光需求的房间，并进行冬季取暖与自然采光的条件分析。通过对自然采光环境的分析与研究，在绿色建筑设计过程中，一般来说应当将办公室、科研室等设计与拥有良好采光条件的位置，而将部分对自然采光并无明确要求的房间移至内区，其交通设计也应当根据建筑的实际情况得以有效确定。另外，我国大部分地区夏季冷负荷峰值均较高，且主要来源于太阳的辐射得热，所以应当针对性的进行过度季角度转换、外遮阳冬夏设计，确保房间在冬季进光、夏季遮阳，全年改善眩光、自然采光［2］。

2．3绿色建筑能耗优化分析

分析绿色建筑的能耗优化主要以实验室设计为例，在绿色建筑的节能设计环节，实验室能耗优化并未完全纳入考虑范围，由于实验室这一建筑的主要功能决定其区域系统的特殊性，即其换气次数较多，且由于排风具有一定的腐蚀性，故不适宜设置排风热回收系统，另外，为了确保整个系统处于常压状态，其他办公区域不再设置排风以补充实验室排风所引起的负压。所以在实验室绿色项目设计中，设计人员可以利用二氧化碳浓度有效控制风量或者提升围护结构，同时，在项目设计时也可以使用消防喷淋系统进行覆盖，同时在其中设置中水供水管、消防水管等，为了避免水管的冻裂，可以在人员停留少或者某些行走区域预设采暖设施保护水管。就这一保护性设计来说，设计人员可以全面分析全面动态性能，结合太阳辐射以及室外温度等外在干扰因素，使之与相近采暖区域或者设备自发热区域分析水管动态温度［3］。

3结束语

在本次大型试验室综合型绿色建筑的设计过程中可以明确数字化分析技术的关键作用，自项目方案设计之初，数字化模拟技术就为建筑的设计以及策划奠定了方案的优选基础，在数据分析结果与建筑机电设计有效结合，才进一步得出系统性的绿色建筑技术。另外，项目的设计通过层层步骤的落实与执行，保障了各项目图之间的沟通与审查，进一步降低了项目设计的成本，在该次项目设计过程中，设计人员重视实验室投入使用阶段的资源节约，不仅实现了室内外环境的优化，同时也有助于实验室的科学化管理，具有较高的参考价值。

参考文献

［1］刘昕晔．数字化模拟技术在绿色建筑设计策划中的关键作用［J］．土木建筑工程信息技术，2015，1(15):152－155．

［2］党睿，王立雄，刘刚．跨学科背景下绿色建筑模拟技术教学方法研究［J］．高等建筑教育，2014，6(11):73－75．

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关键词：数字化技术；建筑设计；应用；影响

中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：

在建筑设计中应用数字化技术可以说是建筑业发展中的一次变革，传统的建筑设计所依靠的是二维图纸或三维模型等形式，不便于交流和对设计作出变更，通过数字化技术可以将各种信息通过数字的形式表达出来，将复杂的问题简单化，对建筑设计的发展起到了极大的推动作用。

一、 数字化技术概述

1. 数字化技术内涵

数字化技术的应用是建立在计算机技术和当前快速发展的网络技术之上的，将采集到各种信息和数据通过计算机技术进行转换，将这些信息和数据以数字的形式进行存储，利用相关软件进行处理，通过网络实现对信息和数据的传输。数字化技术所涉及的知识、技术是多方面的，内容广泛，在应用过程中极大的提升了工作的效率，有效的降低了能源的消耗，在建筑智能化和建筑节能等方面起到了至关重要的作用。

2. 数字化技术对建筑的影响

通过数字化技术在实际工作中的应用，我们不难看出，数字化技术对我们人类的生活与工作产生了深远的影响，传统的建筑设计在数字化技术的影响下发生了很大变化，在不久的将来，数字化技术将会成为建筑设计的主要技术形式。数字化时代的脚步越来越近，建筑这一人类生存功能载体，也在悄然的发生着变化，特别是无形数据信息同网络技术的发展更是推动层级化、多元化智能空间的生成。例如传统办公建筑的模式通常都是把企业人员集中于相应信息集约化的程度很高的场所，可是数字化技术在建筑中应用后，就会一改传统模式，逐步实现以家庭为单位这种先进的工作模式的目标。如果可以实现这种目标，那么社会结构都会产生巨大改变，一方面会形成各种各样的智能场所，城市的发展模式及构建格局也会发生巨大变化，更会消失一些建筑类型。另外，数字化技术还会在自身所具有的相应优势环境当中分担一些建筑的功能，从而促使设计师形成新的设计思路，催生一些建筑机构类型。因而不管是形式还是本质，都是对功能载体的重新分配，并朝着高效化及合理化方向发展。当然，任何事物都具有两面性，数字化技术虽然能够有效推动建筑发展，可是如果相应的建筑脱离了信息技术的束缚，就会产生分散化及底层化等问题。数字化技术的发展为建筑设计带来了方便，各种辅助软件的出现，图大师、CAD,3DMAX等，为建筑设计的美观，精准，施工起到了关键的作用。

二、 数字化技术在你建筑设计中的应用

通过对上述分析可以确定，数字化技术将会在我国建筑设计当中得到越来越广范的推广及应用。特别是数字化技术当中的相应的计算机辅助设计技术，简称 CAD，在建筑设计中被称作计算机辅助建筑设计技术，简称 CAAD。该项技术运用了相应的现代化计算机数字技术对辅助设计师进行建筑设计，产生的时间比较短，可是却有着十分广阔的发展前景，被建筑设计师广泛的应用。在建筑设计当中应用数字化技术，一方面可以提升建筑设计质量，算段相应的设计周期，另一方面还可以有效节约资源和能源，增强企业竞争力。数字化技术以其独特的优点获得了建筑市场的广泛认可，具体表现为以下几个方面。

1. 建筑工程项目定性当中运用数字化技术

因为数字化技术是一种基于计算机技术及网络技术的新技术，所以它不光能够处理相应的图形、文字等信息，还能够分析并预测相应建筑工程项目，这样就能对相应的建筑工程项目进行提前定性，避免因为经营者的决策失误产生严重后果。在实践方面看，虽然因为部分非技术层面因素的制约造成相应的数字化技术无法充分发挥作用，可是现代化工程的建筑设计过程当中，却依然能够依托计算机相应的文字图像处理及数据处理的功能，科学合理的分析相应建筑工程项目在投标及招标方面的可行性，对于工程项目定性具有不可或缺的作用。

2. 设计建筑工程概念中应用数字化技术

进行建筑工程设计的时候，因为概念设计为一个最重要阶段，所以单纯依靠人工绘图及设计师构想根本不够，具有很大的局限。而在设计建筑工程概念中有效应用数字化技术就可以有效弥补这块短板，利用 CCAD 技术可以帮助相应的建筑设计师构建起比较科学和合理的色彩、三维空间、质感，还能将设计师自身构想同实际的施工建筑结构进行有机的结合，这样就可以充分确保相应设计方案的准确性及科学性；数字化技术当红总的 CAAD 软件，能够把相应设计师的构想同实际的施工环境进行完美的结合，从而促使相应设计师对于建筑观念设计进行全面的研究及考虑。此外，数字化技术当中的 CAD技术还能把相应设计师的建筑设计构想有效转变为相应的数字模型，一方面能准确反映建筑设计师构思，另一方面还可以为相应设计师及时发现问题并进行有效的纠正及不断的改善提供便利。

3. 优化建筑设计方案

在相应建筑设计师初步的完成相应的设想及构思以后，能够利用数字化技术当中的 CAAD 软件当中的相关功能对设计师的方案进行有关的指标量化、信息采集、功能属性预测等工作，然后对方案进行相应的修改及优化。进行建筑设计的时候，相应的设计师可以通过 CAAD 软件的相应功能对相应的建筑环境和各项功能的技术指标事项定量、定性的分析，从而确保自己所做的建筑设计具有较高的科学性及合理性。实际上，上述两种工艺完全可以构成一个循环系统，如果能够将上述两种模式进行科学的合并及循环使用，那么就会构成人机循环 CAAD 的方案设计的优化系统，那么取得的效果会成倍增加，现阶段我国建筑设计师们都在进行积极的探索。

4. 建筑设计制图当中将会应用数字化技术

数字化技术当中的 CAAD 软件，能够为相应的建筑设计提供配件库、详图库、标准库、编辑和图形生成的功能；能够使相应的预设图形进行缩放、移动、拼接、扭转等等，还能把修改以后的相应图形信息实时存储及输出。数字化技术有着很强的设计功能，自身具备统一制图数据管理的系统，能够记录并存储建筑设计当中的所有数据及信息，还能充分确保建筑设计内容间具有高度的有效性及协调性，可以及时发现设计问题并进行有效处理。

数字化技术是一种新型技术，它的基础就是计算机技术及网络技术，有着很强的设计功能，特别是 CAAD 软件，在建筑当中得到了广泛的应用。实践证明，在建筑设计当中积极应用数字化技术，可以有效促进建筑设计的发展，推动建筑业的快速发展。

三、 结论

在当今科技信息高度发达的数字化时代，数字化技术作为一种强有力的设计工具和手段，已经被越来越多的建筑设计人员所青睐，数字化技术尤其是CAAD软件系统在现代建筑设计中发挥着至关重要的作用。在将来的建筑设计中，随着经济及技术的不断发展，建筑业日新月异，为了有效满足人们对建筑的需求，相应的建筑设计师就必须不断转变设计理念，积极应用数字化技术，从而有效提高建筑设计质量，促进建筑业整体的进步。

参考文献

[1]杨丽,项秉仁.数字化技术应用于建筑设计的实践和思考[J].华中建筑,2007(05).

[2]洪恩明.浅谈数字化技术在建筑设计中的应用[J].中国科技信息,2007(20).

[3]董晶.数字化技术在建筑设计中的应用研究[J].煤炭技术,2011(08).

[4]段颖辉,李丽红.浅析电子技术在建筑设计中的应用[J].城市建设理论研究（电子版）,2011(19).

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关键词:贝聿铭/国家美术馆东馆/数字化/空间

Abstract: I.M.PEI won the the Pritzker architecture prize for the design of east building. This text is to analyse the digital relationship to the basic elements code sin traditional architecture design in east building.

Key words: I.M.PEI/ National gallery of art/ digital design/space

中图分类号：TU2文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）

引言:

在数字化设计进入建筑行业以来，建筑设计的设计思维和设计方法都有了很多的变化。如今，在BIM口号的引领下，建筑行业的整个体系，包括设计、生产加工、现场施工等都在向着数字化的方向不断前进着。早在1983年，在数字化浪潮对建筑的影响来临之前，贝聿铭贝老先生的美国国家美术馆东馆为贝聿铭赢得了第五届普利兹克奖。在当时，甚至是今天，这座建筑都对整个设计界产生着巨大的震撼和深远的影响。对于贝老深邃的设计哲学就不在此文中过多论述，这里仅从这座建筑的三角形基本形状在设计中的精彩演绎，来讲述数字设计在基本元素演化方式上对传统设计的溯源。

基本设计元素的演化

很多现代建筑的基本设计元素可以说都是以矩形方形的正交网络结构为基本的设计元素，然后其中的各种空间形态及各种不同空间形态间的相互组合共同演绎出整个建筑的功能组合、交通流线、外观形态。我国目前的建筑设计也依然是停留在这一基本的设计元素的演化上来做绝大多数的建筑设计。而随着数字化设计在建筑行业的应用，复杂几何元素如曲线等元素在建筑中的应用越来越多，越来越成熟。国外进来也出现了较多此类的设计。

贝老在国家美术馆东馆的设计中结合地块的形状及周边重要建筑的主要轴线，将建筑平面由一个直角梯形被对角线分割成一个等腰三角形和一个直角三角形。这样的划分恰如其分地响应了周边环境的几何特征。整个美术馆的设计便以这个三角形为基本设计元素来进行演绎。

设计元素演绎方式的历史传承

贝聿铭家乡的苏州园林艺术给贝聿铭的建筑艺术带来了很多启发和灵感源泉。贝老在2003年的作品纪实录影中也曾这样回忆苏州园林：吾家园林以石名传，抑扬委婉举世惊羡。虽由人作宛自天开，琢玉碾成风雅奇观。奇峰峻笋园内珍品，无限生机个中蕴涵。雕栏凝砌鬼斧神工，巍峨如山俯瞰流泉。这样一品世界经典园林艺术中蕴涵的设计思维是，求同一园林意境下，设计出一个“类”的演化。

所谓的园林意境是指在有限的空间条件下，给人以无尽思想延伸的意境，即化有限为无限的意境。所以在设计方法上，园林中的很多元素都追求在有限的变化规则下演化出纷繁的形式，宛自天开，犹如上天造物。比如园中同一廊下的镂空景窗，面对同一个景致，却做出了多种不同的分割形式。这些不同的分割形式是根据一个有序的规则演化而成，他们就形成了一个“类”的设计。这里的镂空景窗的“类”的设计规则可能涉及的有：需要采用同样大小的窗口尺寸大小，窗户里面的分割线条的材质需要统一，粗细需要和镂空的面积成正比，并设几个层级，每个层级设定分割线条的密度；再深化到每个窗洞里面的分割原则也要自成体系，按自己的规则去排布分割，比如只有某个角度的折线，交接点的距离，比如是弧线段来分割，那么弧线的角度，相交还是相切，相接点的距离角度等。这种规则产生出来的这样“类”的设计成为了园林设计希望化有限为无限的意境追求。这里的“类”也就像是生物学中的生物种类一般，仅在局部DNA的片段有所不同，而演化出来的生物物种类别。

国家美术馆东馆的三角形基本元素的演绎

东馆的设计并不止停留在了三角形的平面外形上，而是结合建筑内部空间组织与房间分隔将整个建筑整体空间都融入了三角形的基本元素。比如大厅，平面构成是由多个相同比例、不同大小的三角形加减而得，其上部的各个楼层也是通过中间连梁和出挑阳台等的手法在大厅的上部空间进行了有机的分割和雕刻。最后演化得到的空间几何形态也有由三角型组合演化而来的同三角形倾斜角度相同的梯形和平行四边形。在变化规则上，始终保持角度不变的原则下在不同的楼层不同的空间功能中寻求、探索、尝试，将不同形态的空间进行组合，这种演化过程中规则的取舍哲学，是将来在数字化设计中，从哲学方法到计算机编码编程来计算得出这样的组合结果的宝贵经验基础和研究案例。如果这个程序可以被近似地或者抽象地编译出来，它所代表的就是贝老设计东馆的设计思路的DNA。那么假设在其他不同的场地环境和功能条件下，在使用贝老东馆的这个编码，使用贝老的这个留存的DNA，便可以在其他的地块中演化出同一“类”的设计。在文化层面上，这样的设计方式也会被不断积累和提高，让数学逻辑与计算机及生物科技等关键技术更多地被结合应用到建筑设计的技术方法中，这将彻底改变人们对建筑设计的传统理解，让设计师摆脱较基础反复的基本形态组合思维，更多的演化过程将被计算机取而代之，而设计师本身将更加深层次地去理解设计，将是会在编码层面理解，在DNA层面去调整设计，更本质地去建筑。相反地，而不再是在平立剖面图或者模型中去推敲形态的比较，比例关系，功能流线，去调整出几个方案然后作对比。采用这样传统的工艺技术，不仅比较花费时间，完成成果的可变性也比较有限，而且，设计过程的逻辑DNA没有被表现出来，其蕴涵在设计被后的哲学编码并没有被保留下来，后来的设计者就很难对其进行可以直接的传承和学习借鉴。真正有效的继承和发扬建筑艺术是让后来的设计者可以借鉴这些编码并在新的条件和情况下增加入新的调整，增加入自己的设计风格DNA和调整部分的逻辑过程。

举例来说，贝老在苏州博物馆的设计中，采用的是黑色的线条、白色的面还有平行四边形的基本几何形体的变化演绎，虽然基本的元素与东馆的三角形完全不同，但是贝老的设计哲学却不难被识别，有许多共通之处。不论从建筑的整体还是从细节的设计上都可以反应出他设计内部蕴藏的DNA。平面是采用传统私家园林中的层层围合层层深入的大框架，再将不同功能的平面的组合分割串联到一起最后都汇聚到中心湖的周围。东馆和苏博两个平面的几何存在着相通的组织逻辑，在人的视角关系，流线组织手法，图底关系的疏密程度等方面都体现了贝老独有的偏好。天窗的设计也很明显地反应了统一设计过程逻辑在不同环境中的不同表现。相对于东馆由一个个小三棱锥组成的大玻璃天顶，苏博则是采用被分割成小格的倾斜条状天窗。这两处的天窗同样是由各自建筑的基本几何元素变化而来，也都各自适应了自己的场地环境要求。

数字设计中的基本元素演绎

在《贝聿铭全集》中提到贝聿铭这样的一句解释：“众所周知光线在建筑中的重要性，我在设计中，正是有机会可以探索光线的丰富变化，以及形态和空间的神秘性。于是我大胆地尝试了一把。我们在前人的丰富经验的基础上多加了一个灭点，让我们得以超越前人，摆脱正交网络有限的空间可能性。这并不是说我们是比前人更好的建筑师，只不过我们可以借鉴前人的经验。我知道在将来，如果我们可以探索拥有无限灭点的弧面，就可以创建出更精彩的空间。不过，和之前一样，我仍然要等待一个绝佳的机会。”

在数字化设计快速发展的今天，很多弧线设计的软件层出不穷，而且深深渗透和影响着现在的建筑教学和建筑项目实践，比如弧线控制能力出众的Rhino犀牛建模软件，与之配合使用的编程软件简单易上手的Grasshopper编程插件，建筑分析能力出众的ecotech分析软件，建筑信息化建模能力较强的影响整个建筑生产线的rivet制图软件。都强有力的推进者现在的设计方式和设计思维。还有这些软件背后的一系列细分出来的软件。在建筑设计中已经有能力来编写空间几何、人流、受力结构、通风、采光等多元素综合考虑的程序编写。虽然由于建筑专业本身所包含的学科内容复杂宽广，对编程的造成了很大的困难，但是相信在不久的将来这些编码都会被破译出来。我们便能更有机地来看待苏州园林的设计逻辑与贝老的东馆还有苏博等其他的建筑设计背后共通的设计哲学以数学的形式呈现在我们的面前，甚至可以以动态的画面来讲述设计演化的整个过程，由各自的基本几何元素，在一个限定的环境下，不断演化出，生长出一个个建筑。苏州园林设计的意境得以成为现实，而且世界各地的各种建筑都将以代码的形式被抽象地、有机地、可演化的形式而传承。将有限的规则演化出无限的形态，计算机成为上帝之手，为我们演化出“建筑”这一新的生命体。

参考文献：

[1] 董豫赣，预言与寓言贝聿铭的中国现代建筑，时代建筑，2007, (5)。

[2] 刘珊，贝聿铭艺术博物馆空间设计分析，南京艺术学院学报(美术与设计版)，2010, (1)。

[3] 赵传玉，设计的文脉——观苏州博物馆新馆有感，艺术百家，2008, 24(z2)。

[4] 黄健敏，回响与重现体验贝聿铭暨贝氏建筑事务所设计的苏州博物馆，时代建筑，2007, (3)。

[5] 洪杰，贝聿铭的探索——阅读苏州博物馆新馆的几点体会，苏州科技学院学报（工程技术版），2008, 21(4)。

[6] （美）朱迪狄欧（Jodidio,P.）+（美）斯特朗（Strong,J.A.），贝聿铭全集，电子工业出版社，2012.1。

[7] 梅青 薛求理 贾巍， 纯净的完型—苏州博物馆新馆解读，建筑评论，2010。

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关键字:建筑信息模型，参数化设计，数字化设计

1、前言

近几年建筑数字化设计越来越受到设计院和高等院校的认可和重视，建筑信息模型、协同设计、节能设计、参数化设计、虚拟现实等新兴技术和概念在数字化设计领域已经逐渐成为了主流的建筑设计观念，而由于这些技术的出现数字化设计也在建筑设计领域中发挥着越来越重要的作用，作为新一代的建筑师必然要注重这些新技术的发展，并在实践中应用它们。

2、参数化设计和建筑信息模型

参数化设计就是把设计的限制条件，通过设计软件和代码与设计思想输出之间建立参数关系，使二者能相互关联。这些参数可以是建筑设计理念、建筑材质、建筑构造、建筑结构等信息，而这些参数可以通过软件和代码进行灵活控制，从而达到不同设计方案。实现这一技术的主流软件有DP（Digital Project）、Revit系列（Architecture、Structure、MEP）（图1）、GC（Generative Components）（图2）、Grasshopper(基于犀牛)、基于一些软件二次开发的脚本（常用的有基于Autocad、Maya等）。

建筑信息模型(Building Information Modeling,简称BIM)是近年来在建筑业出现的数字化建模新技术。BIM技术是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，它为设计和施工中的建设项目提供相互协调的、内部一致的及可运算的信息。由于BIM技术是基于三维数字技术和参数化设计的理念，所以基于BIM理念的软件能实现对设计图纸的“一处更新，处处更新”。可以通过BIM技术可以将建筑设计、结构设计、MEP设计、建筑施工、建筑运营管理相联系起来，使设计人员更专注于设计，从繁琐的绘制图纸的工作中解脱出来，使运营管理人员更专注于管理。同时BIM技术包含建筑的可运算信息，在建筑设计阶段可以和建筑分析软件进行整合，很方便的对当前设计方案进行评价。实现这一技术的主流软件有Revit系列、Archicad、Microstation等。

3、基于BIM和参数化设计的建筑设计流程

1）、概念设计

概念设计是整个建筑设计流程的开始，建筑师通过软件或者手绘把自己的建筑思想和理念表现出来，即形成建筑概念设计，在当代数字化设计的潮流下，可以通过BIM和参数化设计完美的实现建筑师的思想和理念。建筑师的建筑概念设计形成以后，可以根据是否具有异型构建而决定采取什么样的概念设计软件，概念设计是什么类型的建筑、建筑外观是否含有异型构件、建筑理念是否有逻辑关系等等，根据以上问题可以选取在概念设计阶段采用Revit系列软件还是Grasshopper等参数化设计软件，当存在异型构建和方便用数学的方式表达时，在概念设计阶段可以采用Grasshopper等参数化设计软件进行概念设计。如果概念设计是比较规则的体量则适合采用在Revit软件内进行概念设计（图3）。

2）、细部设计

在Grasshopper等参数化软件生成的概念体量可以通过Revit提供的与犀牛的接口完美的转换到Revit系列软件中，不管是在Revit和Grasshopper中生成的建筑概念体量，都最终可以回归到Revit系列软件中去，在细部设计阶段，借助数字化的手段，在体量分析的基础上，借助于AUTODESK Revit Architecture建筑信息模型的建立可以很好的完成透视图、三维模型、各种平立剖面的制作（图4），同时由于建筑信息模型的真实性，有助于建筑师和甲方更好的了解建筑结构、材料、面积等参数，AUTODESK Revit Architecture设计软件采用了先进的参数化设计技术大大缩短了建筑设计的周期和大大提高了建筑设计的效率。在Revit中进行细部设计、构件构造设计、构件材质设计非常方便，由于Revit系列软件采用了族库系统进行设计，所以在构建建筑信息模型时，只要选择好相应的族库进行搭建即可，在进行模型搭建之前，首先要设置好构件的信息（构造信息、外部尺寸信息、材质信息等），然后再进行模型的创建。

3）、施工图设计

基于BIM和参数化设计的建筑设计，同时拥有了这两者的优势，可以随时更换方案或者短时间内设计多套方案供甲方遴选，在模型完成的同时生成建筑各种二维图纸，这些二维图纸和三维模型是关联的，可以实现“一处更新，处处更新”，彻底把建筑师从绘制施工图的牢笼中解放出来，使其更能关注自己的方案设计和建筑表现效果。

4）、建筑表现

建筑表现阶段由于在构建建筑模型时，建筑构件的材质信息已经被赋予，而且Revit系列软件是基于参数化参数化理念开发的，内置了高级的渲染器，所以可以对建筑模型直接进行渲染生成照片级的效果图（图5）。

最后通过其他平面软件把Revit和Grasshopper生成的效果图、图纸和程序代码合理的组合起来，形成最终的方案文本（图6）。

5、结束语

建筑信息模型和参数化设计已经被广大建筑师所熟知，但是在国内应用这两项新技术进行建筑设计的设计师和设计单位还比较少，主要瓶颈在于设计师已经习惯于cad的工作模式，一时还很难从这种模式中解放出来，另外参数化设计需要建筑师有一定的程序设计基础，这也是阻碍设计师应用这一技术的因素。但是作为新一代的建筑师应该放眼未来，尽早接触建筑信息模型和参数化设计理念是至关重要的，也是解决这些障碍的关键点所在。在建筑设计理念的转变和cad模式在实际工程中碰壁的现象越来越多的情况下，建筑信息模型和参数化设计必将在建筑设计领域大放异彩。

参考文献：

[1]高岩.参数化设计-更高效的设计技术和技法,世界建筑 2008.05:28-33.

[2]李建成.建筑信息模型与建筑学专业的教学,建筑教育 2009.02:58-60.

[3]陈峰,王成.数字化设计类课程改革与实践, ART PANORAMA 2009.01:156.

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关键词：数字化时代； 虚拟现实； 智能建筑； 网络

Abstract:The digital age brings an unprecedented new technologies to the architectural design.This paper discussed how the digital technologies make great impacts on the architectural design, architectural forms and spacial structure and people's work and life style and so on, in following three aspects: the virtual reality technology, the intelligent technology, the databases and computer networks. Digital technology is such a means of architectural design, so architectural design should not be trapped in“toolism”. Besides the form, the architecture's meaning is more important.

Keywords:digital age； virtual reality； intelligent architecture； network

中图分类号：TU17

文献标识码：A

文章编号：1008-0422（2009）06-0139-04

人类社会已经步入数字化的时代，电子技术和数字化媒体的兴起与普及影响着人类社会的方方面面。而20世纪末数字化技术的发展和成就构成了建筑及其设计现状赖以存在的重要背景，推动了建筑在设计、建造和管理等各方面的发展，并使其大为改观。尼葛洛庞帝在《数字化生存》一书中，充分展示了数字化科技对我们生活、工作、教育和娱乐带来的各种冲击，由此，“数字化”一词，俨然成为了信息时代最重要的象征。“数字化技术”是泛指将信息对象转化成数字信号，通过电脑存储、处理，由计算机网络进行传输的诸多软硬件技术。其中，虚拟现实技术、智能科技、大型数据库系统以及计算机网络对于建筑设计的初期构思、设计方案的优化和施工管理等方面都发挥着巨大的作用。

1虚拟现实技术

1.1“虚拟现实”技术的产生与定义

早在20世纪50年代，电子技术还处于以真空电子管为基础的时候，美国的Morton Heilig就成功地利用电影技术，通过“轮廓体验”让观众经历了一次沿着麦哈顿的想象之旅，虚拟现实技术进入探索阶段。直到20世纪80年代初，美国VRL公司的创始人Jaron Lanier正式提出了“virtual reality”――“虚拟现实”一词。

虚拟现实技术是指以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视、听、触觉等一体化的虚拟环境，用户可以借助各种特殊的硬件设备（如空间位置跟踪器、数据手套、力反馈设备等）与虚拟环境中的物体进行交互，从而产生身临其境的感受和体验。虚拟现实技术所虚拟的环境可以是真实世界的再现，如真实建筑物的虚拟创建；也可以是纯粹构想的虚拟世界，如三维动画中的建筑及环境。

1.2“虚拟现实”技术的特征

虚拟现实技术的特征主要表现在三个方面：沉浸性（Immersion）、交互性（Interactivity）和想象性(Imagination)。虚拟现实的沉浸性是指使用户感觉到好像完全置身于虚拟世界之中一样，它来源于对虚拟世界的多感知性，这包括视觉感知、听觉感知、触觉感知、嗅觉感知、身体感知等所有人在现实客观世界中具有的感知功能。交互性是指虚拟现实系统强调人与虚拟世界之间进行自然的交互方式，并实时产生在真实世界中一样的感知，由此观察个人对环境的控制和反馈及环境发生的相应变化。而想象性是指虚拟现实技术可根据设计者的想象进行设计与仿真，使人类突破时间与空间，经历或体验世界上早已发生或尚未发生的事件；也可忽略客观存在的困难和局限，完成难以完成的事情。

1.3“虚拟现实”技术在建筑领域中的应用

数字化技术日新月异，使得三维电子模型在建筑表现方面的运用已经不再陌生。随处可见的电脑渲染表现图和多媒体动画早已让人们领略到数字化表现媒介的无穷魅力。如今，超写实的电脑透视效果在很大程度上已经取代了传统水彩、油墨等创作的图画，大多数的设计单位更倾向于将数字化工具用于制作效果表现图呈献给客户。无论是在设计概念分析和空间表达方面，数字化的虚拟表现确实展示了令人信服的结果。虚拟现实技术打破了专业化和非专业化之间的沟通障碍，是数字化的交流媒介，同时也为多学科、多专业信息的兼容带来了交叉合作。

虚拟电子模型所表现的并不仅仅是几何形状构成的视觉因素，还拓展到三维空间以外的光照条件、材料质感、声场音效、能源利用等方面。光影效果和材料质感极大地影响着空间的视觉冲击力，通过对光线阴影运动的模拟，可以观察到一天内光环境的变化；场地音效的模拟可以探索不同方位的声音效果，从而发现和解决设计中出现的声响问题，也可以依此来调节房间内部空间的尺度；通过对建筑物内部及其与其他建筑物之间的温度、湿度和气流变化状况的仿真，考量热传导和自然通风中能源效率的应用，从而指导建筑中开放空间及房间比例的设计。例如，国家体育场――“鸟巢”（图1-2）在设计中对热舒适度和风舒适度进行研究时，就采用了流体力学（CFD）模拟手段进行模拟分析，对自然通风气流组织进行评价，并根据结果提出对现有设计是否调整或调整建议（如调整吊顶分块间隙宽度、通风口的数量位置等）。

作为设计与表现的媒介和工具，数字化虚拟技术不断激发人们的想象力，使复杂的建筑形式及建造成为现实，其结构形式及组织构件都依赖于计算机迅速而精准的运算能力。近些年我国在这方面的实例也有很多，如扎哈・哈迪德的广州歌剧院（图3）、库哈斯的央视办公大楼、安德鲁的国家大剧院（如图4）、“鸟巢”、“水立方”等一系列的建筑设计创作，都与数字化技术息息相关，才使得建筑师的奇思妙想得以真正的实现。建筑师在建筑设计的实践中，数字化的虚拟技术可以帮助建筑师将创作理念转化为物理现实，通过建筑模型表现设计结果，变“不可能”为可能；也可以成为建筑师建立设计概念的起点，在虚拟环境中生成概念，在模型推敲中进行创作与再创作。弗兰克・盖里是数字化建筑创作的典型代表，他设计的西班牙毕尔巴赫古根海姆博物馆（图5）就采用了这种技术，其全部设计建立在150万个电脑模型基础上，被视为是数字时代建筑的里程碑。在F・盖里早期的项目中，数字化手段只是作为高级建模工具层面的应用，计算机只在他天马行空的设计发展完备以后才介入。如今计算机在设计过程模型阶段就提前介入，作为设计思维层面的应用被纳入整个设计过程，在初期就用CATIA软件（在“鸟巢”设计中被采用，在我国建筑行业属首例）扑捉出曲面形态，软件往往带给他意想不到的结果，F・盖里及时对每个过程及其结果进行反馈、控制、筛选与决策，逐步形成最后的建筑作品。

2智能技术

2.1智能建筑的兴起及定义

数字化对建筑的影响除了数字化虚拟空间与实体建筑的结合，还应包括数字化技术支持下建筑智能环境的创造。1984年，美国康涅狄格州的哈特福德市采用计算机技术对一幢旧金融大厦进行改造，对大楼内的空调、电梯、照明等设备进行监控，并提供语音通信、电子邮件和情报资料等方面的信息化服务，建成了“城市广场”――世界公认的第一座智能大厦。此后，智能建筑以一种崭新的面貌和技术迅速在世界各地展开，领先的范例包括日本东芝总部大厦（1984）、日本电报电话双塔楼（1986）、伦敦的Lloyds大厦（1994）、香港银行总部大厦（1995）。据2004年的数据统计，我国大陆地区共有不低于4500幢智能大厦，这包括北京发展大厦、上海金茂大厦、深圳地王大厦、南京金鹰国际商城等。2008年奥运体育场馆更是当今世界智能建筑的杰出代表。

美国智能建筑学会（AIBI）对“智能建筑”的定义是将结构、系统、服务、运营及其相互联系全面综合，并达到最佳组合，所获得的高效率、高功能与高舒适的建筑。与这种抽象的描述相比，建筑的智能化系统更像是建筑的“神经系统”，它将数字化技术所特有的性能带入僵硬的建筑中，对栖居其中的人作出合适的反应，不仅仅局限于传统概念上的消防、保安、空调，以及照明系统，而是扩展到几乎所有的部分，满足人们各个方面不同的需求，提供人们更多的选择。

2.2智能建筑的系统构成

智能建筑的智能环境无不以数字化信息技术为基础，其主要由三个方面的自动化构成，即建筑设备自动化系统BAS (Building Automation System)、办公自动化系统OAS (Office Automation System)、通讯自动化系统CAS(CommunicationAutomation System)，每个系统中还有许多不同的子系统，由系统集成中心（SIC）利用综合布线系统（PDS）进行连接和控制，如表1所示。

2.3智能技术在建筑设计的影响

智能建筑的发展已经并将继续呈现出多样化的特征，从单幢大楼到成片的建筑广场，大到摩天大厦，小到家庭住宅，从集中布局的楼宇到规划分散的居民小区，均属于智能建筑的范畴。建筑的智能环境不再局限于办公类大厦，而是像公寓、酒店、商场、医院、学校等建筑种类扩展。而成片开发的建筑智能广场还拥有系统更大、结构更复杂的集成管理系统（IBMS）,能对智能广场中所有的楼宇进行全面和综合的管理。不仅大型的公共建筑拥有舒适、高效的智能环境，数字化的智能技术在家庭环境中也得到了更为人性化的发展，它可以扩展到住宅内任何带有电子开关的东西，除了包括水电、暖通、安全警戒、声像联络、电话通讯、门窗构件等，还延伸至从动作和温度感应到生物传感器的诸多电子化设备。台湾首座高科技管家、智能型住宅“似水年华”，就可以通过玄关的系统控制面板，依据当时的温度或心情自动控制室内的冷气、灯光、窗帘，还可以呼叫电梯；到洗浴室洗浴时，秀出个人芯片卡，浴室就会自动播放自己喜爱的影音节目，测量体重的精确值则可以在镜面上显示，而非体重计。美国麻生理工曾经研究的“聪明屋”住宅，在暴风雨来临时可以自我保护和修复，建筑墙壁可以自动过滤汽车鸣笛的噪声，而接收鸟鸣和雨声。

进入21世纪，智能建筑技术中的信息网络技术、控制网络技术、智能卡技术、可视化技术、流动办公技术、家庭智能化技术、无线局域网技术、数据卫星通讯技术、双向电视传输技术等，都得到了更加广泛而具体的发展和应用。但与此同时，智能环境中网络化计算机和多媒体设备的普遍应用也为建筑师的设计工作增加了更大的复杂性。建筑师不但要了解计算机通信及多媒体环境的设计含义，更要在建筑设计的方案阶段就考虑到自动化设备机房的布局，弱电竖井的配置，吊顶、架空地板需要的层高等，对整个空间做出计划和部署。无形的数字信息和网络技术将会促进多元、层级的无线智能场所空间的形成，从而引起建筑布局从形式到内容的巨大变化。例如，通过智能技术在家可做的工作越来越多，家庭空间相应需要不断地增多增大，甚或发展成为家庭办公的SOHO形式。

在数字化信息技术的高速发展下，智能建筑比传统建筑在能源效率方面具有无可比拟的优势。然而，智能建筑在关注效率和功能的同时，发展人居环境与生态环境的和谐才是最为核心的目标。数字化的智能技术只是一种途径与方法，可持续发展的战略对智能建筑的设计与内容提出了新的方向，即绿色建筑。数字化技术与材料资源和损耗有着密切的关系，建筑设计应为控制物质浪费和能源消耗提供解决方案，寻找和研究新的材料和结构系统以适应信息环境所应有的功能。因此，新兴的生态学、生物工程学、生物电子学、仿生学、生物气候学和新材料学等科学技术都会逐步渗透到建筑智能化的多学科多技术领域中，实现真正的建筑与人和自然的和谐发展。“新材料、新结构、新技术”的应用在2008奥运体育场馆的设计和建造中得到了充分的体现。

例如，我国国家游泳中心――“水立方”就是响应了“绿色奥运”的理念，其设计综合展示了人文、科技与绿色的结合。国家游泳中心自由的结构形式和ETFE气泡外墙是整个建筑的亮点(图6)。其结构设计的灵感来源与Kelvin的“泡沫理论”，将水泡的结构放大到建筑结构的尺度，这种结构模型普遍的存在于自然界，如细胞组织单元的基本排列形式和水晶矿物结构等，但被用于建筑结构模型还属首次。而ETFE（四氟乙烯）膜材料的应用就更加充分体现了绿色和科技的主题，这种材料的选用不仅大大减低了屋顶和外墙的重量，而且成本合理、热学性能高、透光性强，具有良好的阻燃性和自熄性，其表面附着力及极小，对灰尘、污水的自洁性能远远大于玻璃，在北京的特殊气候下，无疑是最为理想的透明半透明材料。ETFE还在国家体育场-“鸟巢”的屋顶围护结构中作为防雨层，在一个建筑中如此大面积的应用单层ETFE膜结构，在世界上也还是首例。(图7)

3数据库系统和网络技术对建筑设计的支持

3.1数据库管理系统和网络技术的组成

数据库是按照数据结构来组织、存储和管理数据的集合。而数据库管理系统(database management system)则是一种操纵和管理数据库的软件应用程序，用于建立、使用和维护数据库，简称DBMS。它对数据库进行统一的管理和控制，以保证数据库的安全性和完整性。数据库管理系统可分为广泛的两种类型：前台工具和后台工具。前台工具是指用于与现有客户或潜在客户进行直接交流的系统，包括宣传手册、提案简报、网络站点等；后台工具则包括创造和管理前台使用的交流信息的系统工具，主要就是数据库管理、单位内部的局域网络等。

计算机网络把分布在不同地点且具有独立功能的多个计算机，通过通信设备和线路连接起来，在功能完善的网络软件运行下，实现网络中资源的共享。计算机网络分为局域网、广域网和将局域网、广域网通过一定协议组成的国际互联网络。

3.2 数据库管理系统和网络技术在建筑设计中的应用

数据库系统和网络技术在“虚拟现实技术”以及“智能技术”中都起到至关重要的作用。在虚拟现实系统中，数据库存放着整个虚拟世界中所有物体各个方面的信息和大量物体的模型。通过网络，将位于不同物理位置的多个用户或虚拟世界相联结，形成分布式虚拟现实系统（DVR,Distribute VR），使不同用户同时参与到一个虚拟空间，进行交互，共同体验虚拟经历，以达到协同工作的目的。在智能建筑中，网络业务也已经成为用户最为经常的行为，从早期的通信（E-mail、BBS）到后来的资源共享、网上银行服务、网上电视IP\IT、多媒体信息查询、远程医疗、远程教学、视讯会议、视频点播等。

对于设计单位而言，无论是设计院还是设计公司，都涉及内部人事管理和外部项目管理，以及介于两者之间的资料信息管理，三者协同运作，缺一不可。这些任务都适于使用数据库管理系统完成。数据库中所关联的信息储存和操作可以包括项目历史、设计人员的个人资料、图片资料库以及商业洽谈联系的追踪记录等等。对设计人员来讲，设计资料数据库的建立为他们提供了方便、完备的设计背景，使他们不必再将额外的时间过多地花费在前期准备阶段，从而更快地进入角色。而设计单位的行销也越来越依赖于计算机以确定市场客户，通过网络，公司可在准备介入某项设计竞标的工作时，方便地获取目标客户的相关信息及该项目所涉及的内容进行背景研究。设计单位也可以建立自己的网络站点展示单位的主要设计作品和正在开展的项目，甚至企业形象。而客户可以从任何地方找到涉及公司的信息，同设计者进行实时、在线的联系。如果说数据库管理系统是一个设计单位内部充分利用数字化手段，实现资源共享、优化管理的系统，那么，网络的介入则为这个系统提供了开放的行销机会，使它真正融入到广阔无边的信息社会中。

设计单位局域网的建立为设计团体带来了新型高效的合作方式，实时交流的合作加强了不同专业部门的同时协作。例如，设计人员和结构人员在不同时间、不同地点对图纸提出的修改意见都可以同步地及时反映在对方的电脑屏幕上，而非像传统的流水作业必须一步一步，任何一项逆序反复的改动都会提高预算，降低效率。而广域网和互联网的普及，为更大范围的设计合作和交流提供了更广阔的平台，使得建筑师能够随时关注当前的设计动态，并保持与业主、材料供应商等之间的良好沟通，甚至是与其他建筑师进行远程合作。

另外值得一提的是，数字化技术的发展为设计者和使用者的角色融合提供了可能性。新兴的虚拟网络社区在更好地表达设计者意图的同时，为公众参与设计发展出一种新的方式――自助式设计。专业人员建立的案例样板库可以让客户根据自己的需要在方案构思阶段就参与决策，提出自己的想法和意见。这种参与于设计人员来说，有助于他们对建筑生命周期的深入参与和渗透把握，而于设计本身，它争取了最大范围的主动参与，将人文关怀、社会民主与公共立意赋予了更多现实意义。

4对数字化时代的建筑设计的反思

数字化时代的新技术为建筑设计带来了诸多新的可能，为建筑师在形式创新方面提供了更自由的选择，使“复杂”不再成为令人望洋兴叹的畏途。在数字化技术影响下，建筑材料形态与特性的变化使得建筑形式“无所不能”，但在某种程度上，这种“无所不能”使设计陷入一种“数字化工具主义”的误区，过分关注形式本身，为追求表面化的新形式而创造新形式，造成所谓的“数位皮层”与建筑脱节。如许多曲面古怪、造型夸张而设计简陋的建筑以“数字化建筑”自居，注重单纯、孤立、静态的细部和材料的物质属性，缺乏与技术体系、建构工艺、社会文化相互关联的综合性系统思考。

另外，数字化信息时代的无限复制导致建筑本体价值的贬值，建筑意义的缺失以及地域文化艺术的缺失，独一无二的“形象”向无数“类象”分解转化，甚至看到一幢建筑就可以知道它在设计过程中所采用的软件。新的数字软件通过简便易行的复制手段和可调参数的灵活性，将复杂部件的大量使用大大简化的同时，也不可避免地在采用此类手段的设计对象身上打下了自己的烙印――所谓的“低强度美感”和“高资讯内涵”。我们应该认识到，新技术所带来的可能性并不是带来对“形式拓展”的趋之若鹜，而是为建筑结构和塑形提供更多元的支持。在任何时候，人类栖居的建筑环境与空间形式，在更大程度上依赖于实际生活和社会行为的需要，建筑的意义应该回归建筑的真实体验，从文脉、场所、社会、生活等人类根本需求中寻找“形式”的基点。

建筑本身是一种信息媒介，它包括的不仅仅是结构、构造、节点细部等技术因素，它还承载一个社会时代的生活、审美方式等诸多信息，起着文化载体的作用。建筑形式应当表达形式构成的自然规则与自然属性，表达的是人类对构成自然的要素和自然的规律的认识。建筑形式自身的构成是一个科学与技术的问题，比如材料科学、结构科学都是研究建筑形式的科学构成问题。但“建筑构成形式的表达”却不单是一个科学技术的问题，“材料的特性”与人类某种情感契合，以及建筑构成体系的理性所揭示的自然规律是建筑建构性的本质。而建构性的表达正是建筑艺术的本质。

参考文献：

[1] 俞传飞.数字化信息集成下的建筑、设计与建造.北京：中国建筑工业出版社，2008.

[2] 俞传飞.在形式之外-论数字化时代建筑内涵的变化.新建筑，2003.

[3] 方海.弗兰克・盖里-毕尔巴赫古根海姆博物馆. 北京：中国建筑工业出版社，2003.

[4] 胡小强.虚拟现实技术.北京：北京邮电大学出版社，2005.

[5] 阎俊爱.智能建筑技术与设计.北京：清华大学出版社，2005.

[6] 李兴钢.国家体育场设计.建筑学报，2008.