数字化建筑设计模式及其应用

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193浅析数字化建筑设计模式及其应用

张驰 黄淮学院建筑工程学院

摘 要：数字化技术在各个领域都得到了广泛的应用，数字化技术在建筑设计中的应用使设计出来的建筑更满足现代建筑的实用要求和审美要求，是数字技术和建筑完美结合的一种表现。本文通过对现代数字化建筑设计模式进行浅析，了解建筑设计中数字化技术的应用，明确数字化设计模式在建筑设计中的重要意义。

关键词：数字化技术；建筑设计模式；一体化设计

数字化建筑设计模式在当代的建筑设计中得到了广泛的

应用，数字化建筑设计模式不光满足了现代建筑设计的实用

要求，也让建筑物充满了更高的审美价值和感官享受，使建

筑形态更加多元化，建筑性能更加优良化。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衍生式

设计模式、性能驱动式设计模式和一体化设计模式，每一种

设计模式都有着各自的特点，在现代建筑设计中都得到了广

泛的应用。

1 数字化建筑设计模式中的衍生式设计模式

数字化建筑设计模式中的衍生式设计是根据传统的设计

模式来进行定义的，所谓衍生式设计就是根据一个固定的参

数值来进行运算，从而衍生出不同的设计解决方案，由于设

计方案的不同进而产生不同的设计效果，每一种设计方案都

会有其相对应的独特的设计效果。根据设计效果的不同可以

把衍生式设计设计出来的建筑物分为几何建筑形体和非几何

建筑形体，在此基础上数字化设计模式中的衍生式设计分为

规则几何式衍生和自由流动式衍生。

1.1 衍生式设计的规则几何衍生模式

衍生式设计的规则几何衍生就是建筑主体为一个规则的

几何图形，而建筑设计的内部为各种丰富的图案，由各种丰

富的图案组合而成的几何形体更具审美价值，这种几何形体

与衍生形体的组合，使得建筑整体统一而又变化丰富。

我国现代建筑中的国家游泳中心（水立方）采用的就是

这种设计模式，建筑的外部形体设计成一个规则的长方体，

而建筑的表面是基于水分子结构衍生的各种丰富图案的组

合，这些丰富的图案不仅具有美感，同时与建筑的结构本身

融于一体，使得整个建筑成为一个规则而又丰富的长方体。

如图 1

图1 国家游泳中心（水立方）

1.2 衍生式设计中的自由流动式衍生

衍生式设计中的自由流动式衍生就是预想一种建筑设计

形体，然后采用收缩、旋转、扭曲等形态置换方式对预想形

体进行置换，从而形成一个全新的设计形态，而预想的设计

形态和新的设计形态具有相当大的差异。

我国现代建筑中的上海环球金融中心采用的就是这种设

计模式，设计者首先预想出一个竖立的长方体，通过顶部以

及底部两侧的收缩形成如一把军刀形状的新的建筑形体，从

而既显出了建筑的气势，又增强了建筑物抵抗强风侵袭的能

力。

我国现代建筑中的中央电视台总部大楼也是这种衍生式

设计的成功案例，建筑通过形态置换（两个Z的变形）形成一

个新的建筑形体，使得建筑的整体形态带有强烈的雕塑感，

更具结构美感，更具视觉冲击力。

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就是以性能作为整

个建筑物的设计出发点，设计者在进行建筑物设计时将个人

的设计风格和建筑物的实用性有机的结合在一起，整个建筑

物的设计要涉及到技术、经济文化等各个领域，保证建筑物

良好的实用性能。

中国国家大剧院采用的就是这种性能驱动设计的方式进

行设计的，为了更好的满足听觉效果，将整个大剧院设计为

一个巨大的半椭球形，建筑内部作为主要使用空间的四个剧

场既各自独立又通过空中走廊联系紧密，各个剧场内的天花

板和墙面均是根据性能要求设计，通过不断调整每个目标点

的参数，得到最合理的天花板及墙面的形态，最终达到了较

高的建筑声学要求。

3 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实质上就是衍

生式设计和性能驱动式设计的综合，是性能和造型的一种综

合性设计，这种设计要兼顾建筑物良好的性能和视觉上的美

感。

一体化设计模式在我国现代建筑设计中的经典案例就是

广州歌剧院（圆润双砾），建筑的外部形态和内部空间均展

现了极好的自由度和流畅度，设计者即是采用“一体化”设

计，通过对各组成部分参数的不断调整和完善，得到符合设

计要求的自由流动式表面，同时采用性能驱动设计，着重考

虑建筑结构以及内部使用所需满足的声、光效果，通过计算

机的精确分析，最终造就了这幢功能和形式俱佳的建筑物。

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如图

2

图 2 广州歌剧院（圆润双砾）

4 结语

数字化建筑设计模式在现代建筑设计中具有重要的意义，在数字化建筑设计模式的帮助下能够设计出更具艺术性的建筑物，同时在计算机的精准控制下，设计更容易满足建

筑物的功能要求。数字化建筑设计模式需要建筑设计者有良好的设计思维，具有良好的艺术造诣，同时还要求建筑设计者在设计时要将自己的设计风格和建筑物的实用性能进行良好的结合，通过各个方面的综合来设计出良好的建筑设计方案。

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（自然科学版）,2011,30(6):880-883.

[2] 肖鹤.浅析一体化建筑设计模式对建筑形态的影响——以意大利卡利亚里现代艺术博物馆设计为例[J].城市建设理论研究（电子版）,2012,(14):

[3]吴晓，虞刚. 关于数字化技术在当代建筑设计中应用的再思考[J].建筑学报，2007(5):95-98.

2 电气设备的安装过程中其他需要注意的方面

2.1 加强施工的监督工作

施工在进行的过程中，要采取普通检查与重点检查相互结合的方式，对于在建的每一栋住宅都要进行管线、线材、开关以及插座、灯具等的安装情况进行检查与抽查并行的措施。对于每一个不合格的点或者是有隐患的点都要进行一定的检查。对主要环节的技术关口一定要把握好。同时，对于那些预埋、穿线以及安装等等的工序的施工过程都要做好监督检查的工作。并且要对预埋以及穿线过程中的脱节问题进行及时的检查和重点的处理。对于施工的整体过程中，要做到定期的检查与不定期的检查相互结合的方式，都与能够检查的项目，要做到施工完成的当天就要进行及时的检查，对于那些条件不允许的项目也要根据相关的条件及时的检查，并且要做到定期的检查相关的施工工序以及成果的验收工作。

2.2 提高对电气设备的操作与维护人员的要求

在施工的现场内部临时用电的施工以及维修的项目必须由经过培训后的取得相关证书的电工完成，电工的等级应该与工程的难易程度以及工程的技术复杂性相适应。初级电工不能够操作中高级的电工的作业。对于各种工作人员要做好安全用电的基础知识的培训以及对所使用的设备的性能的熟悉。必须做好安全的准备工作以及设备的保护和检查工作。

参考文献：

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[2]王宜静，卢君先，浅谈电气安装工程的施工配合[J]，黑龙江科技信息，2008，(17):

[3]赵树光，李凤云，浅析建筑电气施工管理[J]，民营科技，2011，(03):

[4]卢璐，林凯，浅析建筑电气施工管理[J]，民营科技，2010，(08):

[5]王宇平，建筑电气火灾防范措施浅析[J]，科技致富向导，2011，(17):

（上接第192页）

（上接第191页）

使得横向体量较大建筑，呈现出不同节奏感，视觉比例发生相应的变化，呈现向上延展性。在装饰色彩下，同时也美化形体。

色彩可有效统一群体建筑特征，色彩给人不同的视觉感受，色彩依附于建筑装饰造型、外表上，可使建筑具有统一的色彩造型与形貌。现代城市提倡建设主题城市，许多城市的建筑设计均呈现各自的主色调，例如北京为灰色复合色，哈尔滨为米黄色。色彩使得建筑群落、一个城市与一片区域得到有效的协调、统一，反映城市的主要特征。

色彩的丰富性，使得单调建筑具有本身的内涵与表情。形式简单建筑、独特造型建筑，通过设计师多色或单色的绘制，即可添加别样气氛。由于徽派建筑具有显著的地域特征，利用白墙灰瓦作为主要的色彩体系，反映了雅静、清幽、安逸与质朴。北京故宫运用是金瓦红墙，反映了金碧辉煌与高贵皇权。墨西哥奥尔曼图书馆壁画装饰，采用石砌镶嵌壁画，使得形式简单建筑，具有耐看外观。北京王府大厦，其建筑物整体采用红色作为主色调，以绿色琉璃瓦作为瓦顶，色彩极为浓重，呈现出古典宫廷的风格、宏大的气势，公众通过建筑的色彩、风格，即可领略到大厦的非凡气派、民族气息，以传播巨大企业个性形象。

3 结束语

建筑设计主要作用在于营造具有思想情感的氛围，可陶冶人情操、激起情感波澜，使人可得到深刻的教益，身心得到愉悦，建筑环境的艺术创造，利用色、光、声、形等感觉手段，制造各种主题。而现代建筑设计则不可脱离建筑色彩与表皮，只有充分认识到建筑色彩、表皮的重要作用与意义，才可领悟到建筑的设计精髓所在。

由于笔者去年参与了 2011 全国 revit 设计竞赛的时候用到了关于建筑表皮和色彩的相关知识。在方案的旧建筑改造中，用的外加表皮的手法，与体型遮阳、百叶方向变化、建筑材料选择等技术结合起来，形成具有自我调节、自我变形的新型表皮。对于建筑的色彩上也破费脑筋。深刻地体会到建筑表皮和色彩在当代建筑中的重要意义，所以写这篇文章希望为以后建筑设计者提供些许的参考，

参考文献：

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[2] 王荃.建筑色彩规划的新模式——从"迁安建筑色彩规划"谈未来建筑色彩发展建构[J].建筑学报,2008,(5):55-57.

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