数字化建筑设计精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇数字化建筑设计范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

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1.1创新建筑设计的思维

数字化技术的出现使传统建筑设计的思维出现了巨大的质变,以数字化技术为平台的建筑设计软件可以大大提升设计者的主观感知,同时也会丰富建筑设计人员的理性认知,对于建筑设计人员来讲无疑是一场“思维革命”,将建筑设计人员固定的创作思维模式做到彻底粉碎,有力地帮助建筑设计人员进行创新思维的重构,通过数字化技术的应用可以使建筑设计坐标变得更加富于生命力和艺术性。

1.2确立了建筑设计人员的人格化特点

数字化技术的在建筑设计工作的应用有着鲜明的特色,建筑设计人员可以通过独特的设计和丰富的想象形成富于人格化的建筑设计形式,这样就可以使建筑设计更加具有独特的个人特点,并会凝集建筑设计人员的感情因素,通过数字化技术的应用让建筑设计方案更加具有人性化的特征。

1.3创新建筑设计的方法

数字化技术为平台的建筑设计工作可以做到设计方法的创新,这会扩大建筑设计的空间,将虚拟制造与现实设计结合起来,形成建筑设计的新方法与新途径。不但使得建筑空间不单单具有几何形态,而且也会丰富建筑设计的六面体模式,还会以更加多维的曲线状态呈现建筑设计的要点,将建筑空间的利用率大幅度的提高,使得建筑设计方案更加独特。此外,数字化技术的应用,也使设计空间不再是简单的静止画面,而变成了更加立体的动态结构,如虚拟现实技术,可以使人们身临其境的感受建筑设计效果等,这种新的设计创作方法增强了人本思想在建筑设计中的含量,使得建筑物的物理特性及空间信息相互融合,使得人们的设计思想与设计效果更趋于统一。

2建筑设计中数字化技术的具体应用

当前数字化技术主要有两个的应用方向,一是,传统建筑设计环节中简单重复的基础性工作,利用计算机和数字化技术的处理能力和加工能力,可以大大提高这些建筑设计环节的效率。二是,传统建筑设计工作难于处理的环节,这可发挥数字化技术和专业元件的优势,提升建筑设计的质量。当前数字化技术具体应用与建筑设计主要有如下两个方面。

2.1环境噪声分析中数字化技术的应用

传统建筑设计对噪声往往采用忽略的方法,除了建筑行业和社会对噪声存在长期不重视的原因之外,没有对环境噪声的科学分析和计算手段也是一个重要的原因。由于噪声的污染,会导致人们产生身体和心理健康问题,不但影响着人们的情绪波动,而且会对人们从事正常生活和生产带来消极影响。在建筑设计过程中要结合噪声分析,进行建筑要素和关键环节的设计与规划,要在建筑设计中重点考虑噪声的消除问题。可以通过数字化技术的模拟功能,通过软件对噪声进行全面地分析和重点地计算,得出关于噪声更为准确的结果,在此基础上,就可以利用声音反射装置、噪声控制装备来控制噪声的形成,减少噪声对建筑的干扰与影响。此外,数字化技术还可以根据噪声传播的规律和特点,从传播途径上入手解决噪声对建筑与人们的影响,采用模拟技术可以实现对噪声传播路径的检验,确定噪声传播的主要通道,这样就可以在建筑设计中采用阻隔装置,设置绿色“屏障”,以此来控制噪声的传播,消除噪声的影响。

2.2虚拟建筑中数字化技术的应用

随着数字化技术的发展,建筑行业推出了虚拟建筑这一新型概念,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。当前建筑设计中大量采用以数字化技术为平台的虚拟建筑,以此来检验建筑设计的合理性与完整性,这样使建筑设计的效率得到保障,同时因为数字化技术的客观性,可以有效避免虚拟建筑中人为因素和主观因素的影响。有了数字化技术的平台,虚拟建筑的方案可以得到全面调整和有针对性修改,并可以根据软件功能形成新型、综合的建筑设计方案,不但节约了建筑设计的人力成本,而且也可以形成较为系统、先进、科学的最佳方案,这对于建筑设计工作来讲无疑是巨大的提升。

3结语

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关键词：建筑设计；数字化技术；应用要点

正文：

1导言

当今数字化技术已成为信息技术的核心，数字化技术主要是以光缆以及电子计算机和通信卫星等等设备来实现对所需信息技术的传输和处理工作。它的实现和在建筑设计中的应用使建筑中的许多问题迎刃而解，比如计算机辅助建筑设计技术，它能帮助建筑师在设计中实现大量的图片和文字信息的处理，提高设计方案的质量和效率，对于节约成本和时间发挥着关键性的作用，也为建筑设计形成新的理念和方法提供了条件，使其更加具有优势和生命力。

2数字化技术对建筑设计的影响

数字化技术的一个显著特征，站在运用的层面分析，就是信息将原先的物质替换掉。在之前的生产生活中，人们常用到的信息是在物质的基础上来开展的。而网络的出现很好的符合了这样一种趋势和契机，也就是信息流替代物质流，在此背景下就会节约物资的消耗，而信息流的使用也会进一步提高信息交流的效率。而站在文明的层面来分析，在人们日常的生产生活中，数字化技术给我们的生活方式以及思想等方面都有着极大的影响以及改动，对于建筑工程的发展也是有着深远的影响。在建筑工程的设计施工过程中，对于数字化技术的应用可以对于建筑工程的空间以及外型提出更高的需求，特别是可以对人们的日常生活产生一定的影响。现阶段很多的传统建筑工程类型都逐渐被一些新型的建筑类型所替代。这样就可以为现阶段建筑工程的建设发展提供新的概念与想法，从建筑工程的建设规模到城市的建设规划等等可以形成一个多样化、多级化的智能空间，比如对于智能化办公建筑的建设施工就很好的阐释了这一点。在建筑工程的设计发展中，如果可以实现对施工作业和人们生活的有效结合，就可以使得建筑工程达到一定的高度。而这种变动随之会产生一系列的效应，比如对智能空间的促进生成以及对全新建筑工程类型的构建等等。与此同时，数字化技术的应用可以在某些区域使得有关的运用功能得以自动消除，比如一个超市的发展中，它的这一功用性花费场所会在新兴起的电子推广冲击下而不见得无影无踪，但对休闲型一站式shoppingmall则是个利好且开展层次更高。

3在建筑设计中的数字化技术的应用

数字化技术正在不断增加的层面上影晌着建筑行业，尽管其自身只是一项新科技，但影响已不只仅局限于技术，并且包含设计观念和办法的重大改变。其间，计算机辅佐设计在建筑设计专业作业中的运用技术称为计算机辅佐建筑设计技术。它是运甩现代计算机数字技术来辅佐进行建筑设计的一种新的建筑设计理念。经过短短20多年的开展进程，其开展速度和运用水平现已显现出了强壮的生命力。其优越性已越来越显著地在建筑设计中反映出来，并已深深地扎根于国际建筑市场。CAD办法运用计算机速度快、容量大、精度高和功用强的特色，协助或替代建筑师在设计进程中处理很多的图画、数值和文字信息，然后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，并且节省了建造的投资，增强了竞争性。

3.1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CAD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CAD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。

3.2设计制图、技术文档

在CAD的系统中，可以对所设计的图形实现任意的移动、旋转以及缩放和美化等等，除此之外还可以对已经做好的图形图标以及尺度大小等等实现主动性的标示。根据建筑工程设计工种以及设计内容的不同，建筑工程的设计师可以按照实际规划设计要求在规划设计的制图工作中任意的选择不一样的图层图形实现组合，以此保证建筑工程设计工作的顺利开展。与此同时，在制图工作中可以自主性的选择建筑工程的构造详图库和建筑工程构配件库中的内容实现对计划设计施工图以及细部大样的设计。建筑设计规划图纸一旦做好，CAD系统可以自动的生成对建筑工程计划设计的技术经济指标以及分析陈说，以此工程的计划人员可以把这所有的图纸相关信息递交给上级，等待审阅。总的来说在建筑工程的规划设计工作中对于CAD系统的应用可以切实提高工作效率。

3.3在虚拟建筑中的应用

以BIM技术应用为例我们进行说明：BIM信息技术的出现以及应用，有效的改变了当前建筑设计的质量，提升了建筑设计的水平，促进了我国建筑工程行业朝着新型化的方向发展。由于BIM信息技术在实际的应用中存在着一定的问题，因此，为了提升BIM信息技术在建筑设计中的应用质量，在实际操作过程当中，建筑设计单位需要做好以下工作：首先，建筑设计单位需要根据BIM信息技术的相关要求，从自身的实际情况出发，科学的选择好相应的BIM软件，值得注意的是，在BIM软件选择之时，需要从计算机配置情况着手，确保软件与系统的兼容性，而且还需要注意软件功能之间的相互配合；其次，BIM信息技术在建筑设计应用的过程中，设计人员需要制定好较为完善的设计标准规范，为设计结果的规范性奠定坚实的基础，同时也要加强对BIM信息数据的管理工作，做好文件权限的设置以及管理平台的选用工作；最后，为了开展有序的协同设计工作，建筑设计企业要加强对BIM设计团队的建设，制定好BIM设计的流程，同时，在建筑BIM设计团队之时，需要根据设计企业自身BIM实力，做好BIM工作内容以及设计目标的优化，确保BIM信息技术在建筑工程设计工作有效应用。

4结论

综上所述，在建筑工程的设计施工过程中应用数字化技术可以更为直观具体的把建筑工程的形式样式展示出来。这样我们就可以更快捷的进行建筑工程设计，更方面的进行建筑工程设计变更，以此提升整体建筑工程设计及施工效率。所以在以后的发展新时期，我们有必要强化对数字化技术以及其在建筑工程设计中的应用研究，以此促进建筑设计工作向高效化的方向发展。

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: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：建筑信息模型 BIM 数字化建造 协调 虚拟 数据 平台

中图分类号：TU17 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）03（b）-0060-01

上世纪末期弗兰克・盖里提出了通过对手工建筑模型扫描而建立建筑三维信息的做法开启了建筑信息模型这一新观念，这一理念颠覆了传统建筑和建造的流程与模式，使建筑设计变成全过程可视性，在提升建筑设计效率的同时，大幅度提升建筑设计的质量。进入到21世纪无纸化设计与数字化建筑融入到建筑信息模型之中，建筑设计信息完全录入计算机，在计算机软件加工的基础上生成三维建筑设计模型，不但方便对建筑物的模型研究，而且提高了建筑物结构与形态分析的效率和质量。当前建筑工程类软件正在大量出现，建筑设计和建造正在步入数字化时代，建筑信息模型观念的应用是建筑行业发展的必然，应该鼓励建筑信息模型的全面应用，通过建筑信息模型实现建筑行业整体的信息化，做到对行业和科技发展的有力促进。

1 数字化建造的概念

数字化建造在行业范围内的理解就是在计算机软件的平台上，实现对建筑物虚拟的建造，数字化建造的主要特征是利用具有建筑信息加工的软件建立起建筑信息模型，由于数字化建造属于在虚拟环境中的操作，因此具有高效率和可调整的特性，相信随着软件工程的发展，数字化建造将会在建筑领域更深层次地开展，建筑行业将会呈现出各种发展的新态势和新局面。

2 数字化建造与建筑信息模型的关系

建筑信息模型也称BIM是建筑领域数字技术应用于设计工作的重要技术，BIM的基础是计算机三维数字加工基础，同时集成了信息处理、采集、分析等各项功能，行业将BIM看做是对建筑工程信息数字化的表达，是行业构建集成管理环境，打造数字化基础的重要方式，那么BIM与数字化建造的具体关系如何呢，接下来我们进行详尽的阐述。

2.1 建筑信息模型为数字化建造的平台

一方面，BIM为数字化建造的实现提供基础性信息，数字化建造需要具体模型的数字化，需要具体构件的相关信息，BIM可以提供物理、空间、几何、成本、技术等方面的信息，使数字化建造能够包含更多的功能，形成系统化、数字化的信息建造方式。另一方面，BIM为数字化建造提供基础性保障，数字化建造的目的是处理和解决在建筑设计中各种隐藏的问题和障碍，BIM可以验证建造方案、建造计划是否可行，从系统上和结构上进行方案的虚拟建造，不但可以为实际建造铺平道路，而且有利于控制建造的成本。在数字化建造的过程中要解决的重要问题之一就是解决建筑工程设计中在结构设计之间、结构设计与管道设计之间、通风管道与供水管道之间等的冲突碰撞。冲突碰撞的产生的原因有多种.有不同专业设计师之间的沟通问题，也有不同版本图纸造成的冲突问题，还有人工对二维图纸的理解错误问题。这些冲突往往到建造阶段才发现，给工程造成了很大的损失。而应用BIM进行虚拟建造，能把这些冲突碰撞一网打尽。最后，建筑建筑信息模型是数字化建造的重要体现，并为其提供管理平台，BIM不但具有集成数字化信息的功能，而且是具有可加工和可利用工程数据模型的功能，对于工程设计、建造、管理等工作的数字化目标实现有支撑的作用，根据《英国建筑业BIM展望》的研究，发达国家不单单将BIM看做是一种数字化的设计方式，而且是将BIM看做是一个合作和综合的平台。从发展的眼光看BIM的实施是数字化建造的前提，不仅需要设计者学习怎样运用BIM新的软件功能同时必须进行BIM工作流程的改造，在发挥BIM实施的基本功的同时，提升BIM给数字化建造带来的效率与收益。由于数字化建造是对传统方式的改进和创新，因此需要BIM给予全新的支持，也就需要大量的数据和信息作为保障。为了管理好数字化建造的数据、信息，使数字化建造顺利进行，就需要一种全新的建造管理方式，这就是建立以BIM为核心的建筑工程综合信管理平台的必然理由。应该以BIM为基础使项目的各个参与方都在这个平台上协同工作，将所有与项目有关的信息都置于该平台的管理之下，实现数字化建造的系统性目标。

2.2 数字化建造是建筑信息模型的表现

数字化建造可以被广泛利用于建筑工程设计、建筑性能分析、建筑方案论证、建筑结构研究等基本工作，以此在结合建筑工程实际的同时可以衍生出建筑成本控制、工程虚拟建造、功能分析评估等各主要工作。当前数字化建造已经在发达国家做到了广泛应用，并实现了对建筑全生命周期的覆盖。数字化建造的平台是信息模型技术的利用，同时也是建筑信息模型的主要体现，从过程上看数字化建造是具体建筑信息模型的综合，是建筑信息模型功能的全面整合。数字化建造表达着建筑信息模型在测量、建造等实际过程的信息要点，是数字化、虚拟化、精细化控制建筑信息模型的深层次利用。应该从数字化建造的发展入手，重新解读建筑信息模型的价值和意义，将二者的内容和方式进行结合，以数字化建造更好地表达出建筑信息模型的潜在价值和作用，促进建筑信息模型向系统化和功能化的深度发展，为数字化建造搭建更具潜力和发展的平台，为建筑信息模型的数字化建设提供基础。

3 结语

在建筑信息化和数字化方向日趋明显的今天，要针对新技术、新材料发展起的建筑新需要，以建筑信息模型（BIM）为平台构建建筑设计和建造的新观念和新方法。要以BIM为基础改变传统建筑设计和建造过程中各种问题，构建新时期高效率、高质量、低造价的建筑新模式，实现数字设计与数字建造的发展性目标，为建筑设计和建筑工作开辟新的有效途径，为行业发展提供持续的动力。

参考文献

[1] 李鸽.弗兰克・盖里的数字化建筑创作[J].华中建筑，2007，25（1）：204-205.

[2] 傅筱.无纸化建造[J].南方建筑，2005（5）：81-86.

[3] 彭明祥，吴延宏，袁世伟.仿真技术在正大广场施工中的应用[J].建筑技术，2001，32（11）：750-751.

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关键词:数字化技术建筑设计CAAD

所谓“数字化”,就是把所有的信息都转换成数字信号并存入计算机,由计算机进行技术处理并可通过网络传送。数字化不仅仅是一种信息储存和处理技术,而且是信息社会和知识经济社会的技术基础。数字化作为工业化的最高实现形式,彻底变革着生产技术的发展进程,同时也极大地改变着人们的生活方式和思维观念,对建筑的发展也必将会产生广泛而深刻的影响。几年以前,美国麻省理工学院教授、媒体实验室负责人尼葛洛庞帝以一本《数字化生存》为我们勾勒了一幅数字化背景下未来城市与社会生活的乐观图景,继而《比特城市》又提出了新的城市模式概念。

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。一些传统的建筑类型会逐步改变,甚至被新的建筑类型所取代。这种新趋势将会对作为功能载体的建筑带来很大变化,无形的数字信息和网络技术将会促进多元、层级的无限智能场所空间的形成―――从家庭空间到住宅区乃至整个城市。例如办公建筑等信息集约化的场所可能会一定程度上失去其原有价值,通过智能化在家里可做的工作就会越来越多,与这种变化相适应,家庭空间需要不断地增多和增大。

2数字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响着建筑行业,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(ComputerAided Design ,CAD)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。

计算机应用技术以其高效率在改变着传统建筑设计方法的同时,也在悄然改变着建筑设计的思维方式。笔者在参与洛阳市洛南新区总体规划设计中,利用CAAD技术受益匪浅,不仅完成了大量的设计工作,而且将设计方案采用三维动画方式展现在客户面前,受到了好评,并顺利实现了投标成功。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1亿美元的投资。运用CAAD的工程数据库技术,可以使工程设计招标项目能在很短的时间内完成从构思到生成整套设计图纸和技术文件的全部工作任务。

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技术的引进和应用大都是从辅助施工图设计

和绘制透视图开始的。

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【关键词】建筑设计 趋势 数字化 非功利化 虚拟化

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）09-0034-02

1.前言

希腊罗马神话之Janus的神，传说中长了前后两个面孔：既可以看到前面也可以看到后面，既能看到过去也能看到未来;同时也象征回顾过去，吸取曾经的教训，瞻望未来，憧憬无限美好明天。

随着社会的发展，时代的变迁，建筑师的角色也在变迁，社会对他们的要求之高，时代变化的速度之快令人瞠目。然而回顾建筑教育的过去，在近30年，数字化在技术、文化等多方面影响着建筑设计的发展。并给建筑教育带来了前所未有的未知性和可能性，而建筑教育几乎没有什么变化。这种情况势必会导致我们的建筑教育与当今时代要求的脱节，这种教育模式已经产生诸多的弊病而亟待改进。建筑教育的主流传统，来自现代主义建筑那种重技务实和革故鼎新的理性精神。

2.数字时代的建筑设计的趋势

20世纪80年代，随着数字技术的发展，电脑的普及，网络的扩展，人们迎来了“数字时代”，社会是一个“基于提供服务和非功利产品的社会”，数字化、非功利化、虚拟化是这一社会的显著特征。

（一）建筑设计的数字化趋势：伴随着数字时代的来临，以“数字化生存”为特点的新型行为方式已经深入到了人们日常生活的方方面面，由实体空间向虚拟空间的转变，同时引起建筑出现了向虚拟空间发展的趋向。人的生存空间有了极大的拓展，在原有的实体空间之外，出现几乎是无限度的数字空间，给人、建筑、城市带来巨大的活力和能量，同时也会使建筑、城市等实体发生不同程度的“解构重组”。

数字化设计，可以分成“数字化”和“设计”两部分。建筑设计的定义是指合理的组织视觉元素：功能、形体、色彩、色调、质感、光线、空间和结构造型等。这好像更加接近我们平常所能感觉到的设计（当然两种定义是从不同的范围和角度出发，之间并没有矛盾）。建筑设计其创造的过程是遵循实用美学法则的，是特殊的艺术，建筑设计的技术特性，表明了它总是受到新技术发展的影响。

（二）数字时代建筑设计的非功利化趋势：数字化的计算机图形图像技术发展也为建筑设计带来了新的语境，它的介入改变了原先传统的设计方式，其主要特征表现在设计内容的非功利性。这样的背景下，艺术的本质体现为自由的创造，非功利设计的发展使得过去功能性较强的建筑设计特质中艺术的成分越来越多，设计内容变得越来越艺术化。建筑艺术的重心已经不仅是某种有形的物质产品，而是逐渐脱离物质层面向精神层面靠拢。

（三）设计的虚拟化趋势：数字化浪潮对建筑设计影响最为明显的是设计手段的虚拟化。这种情况下，形状、构图、色彩、线条和质地等设计要素数字化后也变成了虚拟的数字信息，建筑师可以通过计算机对数字信息的进行虚拟处理，模拟出设计构思的仿真结果，人们的一切艺术想象几乎都可变为现实，现在数字技术具备了辅助设计思考的能力，电脑可以作为重要的设计思考媒体，那么源自几百年以来的建筑设计理论和现实生活环境都将会产生质的变化。

3.建筑设计教育变革

高等教育目的人性化。教育的目的不仅是知识的传授，也是塑造和完善人格、实现人的全面发展，人作为一种生产力，在改造自然、完美自我中，推动着新的生产力的发展，人类对客观世界的改造都是人的本质力量对象化的结果。

由于现代社会发展的复杂性和科技的进步，现在培养的建筑设计的学生未来在社会中会遇上无法想象的情况和要求，这些新情况是传统建筑设计教育所不曾面对的，建筑设计教育是终身教育，建筑设计教育应围绕“人”而不是问题来组织教学。教育内容分为：人文素质的培养，实践能力培养等教学模块。

4.人文素质的培养

（一）人文精神修养：在后现代的社会中，生产的目的是追求功利最大值。而作为产业教育的自然是重视技能的训练，培养学生成为经济发展所需的专业技术人员，忽视了人作为主体存在，训练出来的学生充其量是肤浅的“技术人”。

人之所以是万物之灵，在于它有自己独特的人文精神，建筑教育是全方位的教育，要鼓励形成技术和人文相结合的知识体系。梁思成先生在1947年第一次为建筑系的学生讲演时，就向学生提出“住者有其房”的社会理想，为社会服务的思想不仅是做建筑师，也是做人最根本的。以世界的忧虑为自己的忧虑，以人类的前途为自己的前途。

将应试教育变为素质教育，强调美德育。当前建筑系学生普遍有着较好的理科基础，而在感性方面则有待进一步提高，这要求在教学中强化感性方面的训练，让学生用自己的感觉去思考。建筑系的美术课在这一方面可以有很大作为。当前有一种趋势，将美术课由传统的技法造型训练衍生到美学培养，由于中国学生的特点，美术课还必须对学生进行美学的教育，培养学生对艺术品的鉴赏力，同时，在广义的范畴内强调技术美学、社会美学是美学的发展。只有真正地热爱美，理解美，才能真正地进行建筑创造。

（二）培养批判性思考能力：电脑及其网络技术使得人们可以在瞬间接触到浩瀚如海的知识，使得“博闻强记”对于建筑师的重要性大大下降，而独立思考、批判性思考能力的培养变得更为紧迫和重要。批判性思考能力是指：人们在面临各种问题时，所表现出来正确的辨别能力和方法，并通过解决问题而提升自己的设计水平。相比之下，没有批判性思考能力的人，往往表现出：对自称掌握知识的权威不敢提出反问和怀疑;不相信理性是探究事物和解决问题的方法;思想充满成见和偏见。

在教育中要尊重学生的创造性和个性。由于长期以来建筑教育是以灌输式为主，教条化、简单化，学生对教师和书本唯唯诺诺渐渐弱化了自己思考的能力，缺乏丰富的想象力，个性也渐渐暗淡。最可怕的是慢慢失去了对建筑的直觉和兴趣。造成这种情况固然有学生自身的原因，教学体系也有责任。在教学工作中，首先要认识到学生能够也应当去主动地学习，教师则主要起一个引导的作用，对于学术问题应与学生进行探讨或组织学生探讨，而不能进行包办。另外，对学生不成熟的创造性构思不轻易做出否定，给学生一个宽松的环境去独立地发展，即使不成熟也不要求全责备，要科学地引导学生结合个人的特长去创造。这就不只是使学生做一些形式的游戏和模仿立面造型那样简单粗浅的方式，而是一种开放，深入的结合个性的教育方式。

（三）专业基础修养：建筑设计包括专业学科到边缘学科、交叉学科以至泛专业，建筑设计人应具有较广泛的艺术历史与理论、工艺技术和文科方面的知识，同时涵盖城市规划、建筑技术、建筑物理到室内设计等专业技能，以便他们能够解决多种社会要求之间的矛盾。

建筑设计需要扎实的专业基础修养，在建筑设计训练的基础阶段，应让学生徒手的、笔绘的、模型的和电脑的表现能力都得到均衡合理的培养。一些理论课的内容也增加了生动直观的环节。如认识建筑参观，对中国建筑史中提到的一些建筑进行实地考察等。选择所喜欢的知名建筑和建筑大师的作品制作模型，锻炼学生动手能力，增强对建筑理解力。随着空间想象力的不断发掘和设计软件的运用，学生们的电脑表达水平在提高，借助于工具的模型训练也要逐步加强。在建筑设计中，图像思维表达最快捷的途径之一是手与脑的配合，学生在图面表达（包括徒手）方面的这一传统“强项”，也应将之作为一个选项保留在教学的环节之中。譬如徒手表达能力的教学训练，只要表达设计意图的目的明确，就非但不应弱化或取消，反而应当保留并增强。

5.实践能力培养

实践：建筑教育的沃土。设计是一种致用之学，这决定了建筑教育要做到理论与实践相结合。

首先，建筑教育应实行学生自主选择课程作业题目和指导教师的开放式教学模式，每个课程作业题目的设置都应明确训练意图和教学关键点。

其次，重视数字技术给建筑设计带来了巨大变革。第三，全面培养创造力，当前对建筑创造有一种较为模糊的认识，认为有了新的形式就万事大吉了，而根本不问形式是如何产生的。

创造力的培养是教育的重点，每一个人都有潜在的创造力，要给其营造好创新的环境气氛，激发其创造的欲望，满足这种人的最天然的本性，在教学方法上多用采用诱导、对话、讨论、讲评的方式去鼓励学生。若能组织一些学生们之间的讨论则会收到很好的效果。现在的建筑系课堂气氛，较为沉闷，基本上是教师讲，学生记，设计课则是老师一个挨一个地改图，要培养有利于创造性思维发展、提升的气氛，要活跃课堂气氛，鼓励学生相互交流，自发组织活动。比如将学生组织起来，提倡学生广泛参加国内、国际建筑设计竞赛，与一流建筑设计院校的学生站在同一起跑线上比拼，这样培养学生的全球视野，培养学生间相互理解、相互合作。学生其实有很大的创造力，只要稍加引导就能很好地发挥。

最后，我们认为宽松的学术环境对学生的发展大有好处，打破学科建制，增加跨学科教学，培养T型通识人才;应强化创业意识教育，设置创业辅修课程，鼓励学生尝试创业，甚至允许他们失败，鼓励“从错误中学习”，“把挫折当朋友”。在现代社会的建筑设计中，建筑师扮演了不同行业总协调人的角色，必须将社会整体作为最高的业主，承担其义不容辞的社会责任。

6.结语

科学技术越是发展就越要体现人类自身存在的价值，把人的权利和自由从束缚中释放出来，对人性的关怀、对生存环境的关注，把人培养成充满爱心和对社会有高度的责任感，并有很高的文化素质，具有独立完善人格，教育应为培养这种人才创造适宜的环境。建筑教育要颂扬人本精神，我们应该变革旧的、单一封闭的建筑教育模式，建筑教育变革不应该简单地视为仅在旧的教育体系中加入一些新的因素，而应该将其看作新因素和旧因素的相互作用，并从根本上改变原有旧系统。要鼓励学生们形成开放的、科技和人文相结合的知识体系。

参考文献：

[1]隋杰礼，王少伶. 探究引起当前中国建筑教育思想变革的因素.《新建筑》2001年04期