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摘要：随着科技的发展，有关计算机辅助设计的研究与应用已经突破了以往局限于“增强绘图效率”的单一目的，而在更广泛的领域内取得令人瞩目的进展。数字技术也在建筑设计行业越来越广泛，从基地分析到概念草图，从模型制作到设计表达，整个过程都越来越依托于数字化的演绎。本文主要对基于数字技术的建筑设计方法进行探讨。
关键词：数字技术建筑设计 方法
Abstract: with the development of science and technology, the computer aided design of research and application of previous limited to have broken out "enhanced graphics efficiency" of a single purpose, and in a wide range of areas made in remarkable progress. Digital technology in architectural design industry is more and more widely, from the base analysis to concept sketches, from model making the design expression, the process is more and more relying on in digital deduction. This paper mainly based on digital technology to the method of architecture design is discussed in this paper.
Keywords: digital technology building design method
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
一、数字技术导致建筑设计的三种倾向
1、建筑设备智能化
所谓智能化建筑主要指建筑设备智能化，即传统的建筑弱电系统融合了“IT”技术，构成了建筑智能系统。计算机、网络、控制通信等各种技术在建筑中应用，从最初的各子系统相互独立，发展到系统集成。信息技术作为建筑智能化的核心，在楼宇自控系统、安全防范系统、综合布线系统、宽带网络、接入网、系统集成等方面，切实的改变了建筑的应用方式。
2、建筑模拟的数字化
建筑模拟的数字化是指建筑表达不用传统的模型或实物再现，我们可以用电脑网络虚拟的建筑环境和虚拟的建筑空间摆脱现实物理世界的束缚。它的结构通常也更为灵活，更容易适应和满足不同个体的需求。
现代科学技术的发展拓展了虚拟建筑的领域，人们不需要面对实物或模型，只要通过电脑可以观察到精美的图片或动画，或在通過高性能的工作站产生身临其境的视听效果，还可以像操纵电子游戏一样，通过操纵控制器，从任意角度欣赏建筑的每一个细节，这一切在VR技术中均可完美体现。建筑模拟的数字化包括实物虚化、虚物实化和高性能的计算处理技术是VR的三个主要方面。2004年水晶石数字科技公司制作的再造紫禁城，用VR动画将古代紫禁城全部建筑环境用数字技术制作3D模型，并渲染成动画来再现故宫最完整，最辉煌的古代景象，其实质是虚拟现实，让人有机会全方位地观察到完整的古代北京城。虚拟还原古代建筑，即是古代建筑再现方法，可以作为古建筑修复工作参考模板，同时也是旅游和科研考古的一种非常有益的手段。
3、建筑形式的数字化
计算机不仅引导建筑走向智能化和建筑表现模拟的数字化，还影响着设计师的思维，帮助建筑师进行非同以往的创造，建筑师借助它创造出一种全新的建筑形式——数字建筑。
数字建筑是一种基于CAD(计算机辅助设计)、CAE(计算机辅助分析)、CAM(计算机辅助制造)数字化设计产生的建筑。随着计算机硬件速度的提升和图形程序的优化，CAD以往以提高绘图效率为使命的单纯形象逐渐改变，数字化技术被看作是一种创新的工具，用以从思维成型的层面上给予建筑师更多的探索建筑形式的可能性。而CAE主要指用计算机对工程产品进行性能与安全可靠性分析，对其未来的工作状态和模拟，可以解决很多实际工程需要解决而理论分析又无法解决韵复杂问题，对特殊曲线造型、结构力学等分析非常有帮助，而CAM可以直接在CAD系统上建立起来的参数化，全相关的三维几何模型上进行加工编程，生成正确的加工轨迹。
二、基于数字技术的建筑设计方法
1、建筑设计前期信息的收集与处理
建筑师在方案设计前期阶段中的主要工作是收集、检索与分析与项目有关的文件资料，其思维和表达主要体现为一种发散性、记录性、相对随意性和分析性的特征。由于建筑问题的复杂性，决定了建筑师不会将设计问题仅仅局限于设计任务书等文件及所提及的范畴，而是立足于一个城市的经济、社会、文化、环境等视域中去分析考察问题。要建立这样的视域，大量收集、检索与分析与项目有关的背景资料是必不可少的。
2、建筑方案构思与设计
建筑方案设计的构思设计，大体上可划分为可划分为概念设计和方案发展两个阶段。由于建筑师这两个阶段的工作目标和思维表达的特点存在一些差异，因此反映到数字媒体工具的应用上也会存在一些差别。
在概念设计阶段，建筑师主要是通过绘图、建模等媒体操作过程，将头脑中思考的内容转移、外化成一种媒体对象，即概念设计草图或模型，这样建筑师便可以从一个新的视点来反观他所思考并创造出来的事物，并从中获取到新的经验以促进下一轮的思维循环。在概念设计阶段中，建筑师的设计思维与表达主要表现为一种较强的开放性、跳跃性和探索性的特征。为了寻求问题的最近解答，建筑师总是希望尽量尝试多种可能的方案设计，以便于从这些变化的形式中不断获取更多有价值的经验、线索，并从中进行优选。为了能做到这些，建筑师需要借助一些方便、快捷型的三维CAD建模工具以支持该阶段建筑师这种的开放、跳跃和探索性思维。
方案发展阶段是在概念设计基础上的自然延续。在这个阶段的前期和中期，建筑师的设计思维与表达在探索中逐渐明确，体现出对建筑空间、功能、建筑造型与整体环境等问题的深度思考和比较性研究特征。在该阶段的后期，则侧重与图纸或多媒体演示的方式，来充分表现这些思考和研究的内容。根据概念设计阶段中建筑师所使用的媒体类型、设计深度、项目规模或复杂度以及建筑师个人的喜好等特点，建筑师在方案发展阶段大体上有三种可选择的数字化设计方法和策略：以三维模型为核心的策略；以信息模型为核心的策略；从三维模型到信息型的策略。
3、以信息模型为核心的方案设计
以建筑信息模型为核心的方法策略，适合于建筑规模较大或复杂程度较高的设计项目。这种方法策略有以下优点：
①建筑信息模型CAD系统中的三维实体是包含了空间几何、材料、构造、造价等全息信息的虚拟构建或物体，当建筑师使用这些物体创造建筑空间或造型时，这些与建造经济、技术等相关的因素自然而然地被一并考虑在内，其设计成果数据能对后续设计过程形成强有力的支持。
②建筑信息模型CAD系统也能提供较强的三维设计功能，以及方便灵活的观察方式，如任意高度、位置的平面、剖面视图，任意方位的立面和轴测图，任意视点的色彩或线框透视图等。这些都可形成对方案设计阶段建筑师设计思维的有力支持。
③建筑信息模型CAD系统中一般都提供了材料统计、概预算、热负荷、电负荷、光照模拟等多种分析、计算工具，同时可提供图纸、报表文件等建筑设计文档的自动生成工具。这些功能都可以帮助建筑师只须专注于他的核心业务，即面向建筑生命周期的设计，而建筑方案设计审批所要求的各种图纸文档仅仅作为设计的副产品而已。
4、从三维模型到信息模型的方案设计
在建筑方案设计阶段，单纯的选择三维模型或者信息模型中的一种方法，实际上都会存在一些局限的，一般认为较合理的方法是将建筑信息模型和一般三维模型两者结合起来，以发挥两种方法的综合优势。例如，当采用Sketchup模型完成的方案设计在主题空间形态，空间序列关系，以及建筑造型等方面的内容已比较明确时，作为对后续过程的支持，以及尽量减少不必要的技术操作，可适当终止更深入的Sketchup模型设计，而将已有的Sketchup模型传入到ArchiCAD或Revit中进一步深化。
结语
总之，数字技术的普遍应用，不但在建筑事务所或是行业内部形成了一套相
对成熟的既定法则，还催生出一系列优秀的数字建筑。所以，我们要加快数字技术的推广，同时也要注意方法的研究。
参考文献
[1]俞传飞．布尔查询与数字化思维——试论数字化条件下设计思维特征的转变．新建筑，2005．3
[2]吕江波．转变建筑设计思维方式．中国建筑工业出版社，2003
[3]田银生．功能主义的再认识与建筑设计思维方式的改变．中国水利水电出版社，2005
[4]汪正章．建筑师的创造性思维．中国建筑工业出版社，2004
关键词：数字技术建筑设计 方法
Abstract: with the development of science and technology, the computer aided design of research and application of previous limited to have broken out "enhanced graphics efficiency" of a single purpose, and in a wide range of areas made in remarkable progress. Digital technology in architectural design industry is more and more widely, from the base analysis to concept sketches, from model making the design expression, the process is more and more relying on in digital deduction. This paper mainly based on digital technology to the method of architecture design is discussed in this paper.
Keywords: digital technology building design method
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
一、数字技术导致建筑设计的三种倾向
1、建筑设备智能化
所谓智能化建筑主要指建筑设备智能化，即传统的建筑弱电系统融合了“IT”技术，构成了建筑智能系统。计算机、网络、控制通信等各种技术在建筑中应用，从最初的各子系统相互独立，发展到系统集成。信息技术作为建筑智能化的核心，在楼宇自控系统、安全防范系统、综合布线系统、宽带网络、接入网、系统集成等方面，切实的改变了建筑的应用方式。
2、建筑模拟的数字化
建筑模拟的数字化是指建筑表达不用传统的模型或实物再现，我们可以用电脑网络虚拟的建筑环境和虚拟的建筑空间摆脱现实物理世界的束缚。它的结构通常也更为灵活，更容易适应和满足不同个体的需求。
现代科学技术的发展拓展了虚拟建筑的领域，人们不需要面对实物或模型，只要通过电脑可以观察到精美的图片或动画，或在通過高性能的工作站产生身临其境的视听效果，还可以像操纵电子游戏一样，通过操纵控制器，从任意角度欣赏建筑的每一个细节，这一切在VR技术中均可完美体现。建筑模拟的数字化包括实物虚化、虚物实化和高性能的计算处理技术是VR的三个主要方面。2004年水晶石数字科技公司制作的再造紫禁城，用VR动画将古代紫禁城全部建筑环境用数字技术制作3D模型，并渲染成动画来再现故宫最完整，最辉煌的古代景象，其实质是虚拟现实，让人有机会全方位地观察到完整的古代北京城。虚拟还原古代建筑，即是古代建筑再现方法，可以作为古建筑修复工作参考模板，同时也是旅游和科研考古的一种非常有益的手段。
3、建筑形式的数字化
计算机不仅引导建筑走向智能化和建筑表现模拟的数字化，还影响着设计师的思维，帮助建筑师进行非同以往的创造，建筑师借助它创造出一种全新的建筑形式——数字建筑。
数字建筑是一种基于CAD(计算机辅助设计)、CAE(计算机辅助分析)、CAM(计算机辅助制造)数字化设计产生的建筑。随着计算机硬件速度的提升和图形程序的优化，CAD以往以提高绘图效率为使命的单纯形象逐渐改变，数字化技术被看作是一种创新的工具，用以从思维成型的层面上给予建筑师更多的探索建筑形式的可能性。而CAE主要指用计算机对工程产品进行性能与安全可靠性分析，对其未来的工作状态和模拟，可以解决很多实际工程需要解决而理论分析又无法解决韵复杂问题，对特殊曲线造型、结构力学等分析非常有帮助，而CAM可以直接在CAD系统上建立起来的参数化，全相关的三维几何模型上进行加工编程，生成正确的加工轨迹。
二、基于数字技术的建筑设计方法
1、建筑设计前期信息的收集与处理
建筑师在方案设计前期阶段中的主要工作是收集、检索与分析与项目有关的文件资料，其思维和表达主要体现为一种发散性、记录性、相对随意性和分析性的特征。由于建筑问题的复杂性，决定了建筑师不会将设计问题仅仅局限于设计任务书等文件及所提及的范畴，而是立足于一个城市的经济、社会、文化、环境等视域中去分析考察问题。要建立这样的视域，大量收集、检索与分析与项目有关的背景资料是必不可少的。
2、建筑方案构思与设计
建筑方案设计的构思设计，大体上可划分为可划分为概念设计和方案发展两个阶段。由于建筑师这两个阶段的工作目标和思维表达的特点存在一些差异，因此反映到数字媒体工具的应用上也会存在一些差别。
在概念设计阶段，建筑师主要是通过绘图、建模等媒体操作过程，将头脑中思考的内容转移、外化成一种媒体对象，即概念设计草图或模型，这样建筑师便可以从一个新的视点来反观他所思考并创造出来的事物，并从中获取到新的经验以促进下一轮的思维循环。在概念设计阶段中，建筑师的设计思维与表达主要表现为一种较强的开放性、跳跃性和探索性的特征。为了寻求问题的最近解答，建筑师总是希望尽量尝试多种可能的方案设计，以便于从这些变化的形式中不断获取更多有价值的经验、线索，并从中进行优选。为了能做到这些，建筑师需要借助一些方便、快捷型的三维CAD建模工具以支持该阶段建筑师这种的开放、跳跃和探索性思维。
方案发展阶段是在概念设计基础上的自然延续。在这个阶段的前期和中期，建筑师的设计思维与表达在探索中逐渐明确，体现出对建筑空间、功能、建筑造型与整体环境等问题的深度思考和比较性研究特征。在该阶段的后期，则侧重与图纸或多媒体演示的方式，来充分表现这些思考和研究的内容。根据概念设计阶段中建筑师所使用的媒体类型、设计深度、项目规模或复杂度以及建筑师个人的喜好等特点，建筑师在方案发展阶段大体上有三种可选择的数字化设计方法和策略：以三维模型为核心的策略；以信息模型为核心的策略；从三维模型到信息型的策略。
3、以信息模型为核心的方案设计
以建筑信息模型为核心的方法策略，适合于建筑规模较大或复杂程度较高的设计项目。这种方法策略有以下优点：
①建筑信息模型CAD系统中的三维实体是包含了空间几何、材料、构造、造价等全息信息的虚拟构建或物体，当建筑师使用这些物体创造建筑空间或造型时，这些与建造经济、技术等相关的因素自然而然地被一并考虑在内，其设计成果数据能对后续设计过程形成强有力的支持。
②建筑信息模型CAD系统也能提供较强的三维设计功能，以及方便灵活的观察方式，如任意高度、位置的平面、剖面视图，任意方位的立面和轴测图，任意视点的色彩或线框透视图等。这些都可形成对方案设计阶段建筑师设计思维的有力支持。
③建筑信息模型CAD系统中一般都提供了材料统计、概预算、热负荷、电负荷、光照模拟等多种分析、计算工具，同时可提供图纸、报表文件等建筑设计文档的自动生成工具。这些功能都可以帮助建筑师只须专注于他的核心业务，即面向建筑生命周期的设计，而建筑方案设计审批所要求的各种图纸文档仅仅作为设计的副产品而已。
4、从三维模型到信息模型的方案设计
在建筑方案设计阶段，单纯的选择三维模型或者信息模型中的一种方法，实际上都会存在一些局限的，一般认为较合理的方法是将建筑信息模型和一般三维模型两者结合起来，以发挥两种方法的综合优势。例如，当采用Sketchup模型完成的方案设计在主题空间形态，空间序列关系，以及建筑造型等方面的内容已比较明确时，作为对后续过程的支持，以及尽量减少不必要的技术操作，可适当终止更深入的Sketchup模型设计，而将已有的Sketchup模型传入到ArchiCAD或Revit中进一步深化。
结语
总之，数字技术的普遍应用，不但在建筑事务所或是行业内部形成了一套相
对成熟的既定法则，还催生出一系列优秀的数字建筑。所以，我们要加快数字技术的推广，同时也要注意方法的研究。
参考文献
[1]俞传飞．布尔查询与数字化思维——试论数字化条件下设计思维特征的转变．新建筑，2005．3
[2]吕江波．转变建筑设计思维方式．中国建筑工业出版社，2003
[3]田银生．功能主义的再认识与建筑设计思维方式的改变．中国水利水电出版社，2005
[4]汪正章．建筑师的创造性思维．中国建筑工业出版社，2004