数字建构与建筑参数化设计论文
现代建筑中的数字化设计与建造
现代建筑中的数字化设计与建造近年来,随着科技的不断发展,数字化设计与建造在现代建筑中扮演着越来越重要的角色。
数字化设计与建造技术的应用,不仅提高了建筑设计和建造的效率,还为我们带来了更多创新的可能。
本文将就现代建筑中数字化设计与建造的应用进行探讨。
一、数字化设计数字化设计是指利用计算机软件和技术对建筑进行设计和模拟的过程。
与传统手绘设计相比,数字化设计具有更高的精度和效率。
首先,数字化设计可以通过计算机辅助设计软件快速生成平面图、立面图和施工图等,大大提高了设计师的工作效率。
其次,数字化设计还可以进行三维建模和可视化模拟,帮助设计师更好地了解建筑的外观、空间布局和材质等,有助于提前发现并解决设计问题。
此外,数字化设计还可以进行参数化设计和建筑信息模型(BIM)设计,实现从设计阶段到施工阶段的设计数据传递和信息共享。
二、数字化建造数字化建造是指利用数字化技术对建筑施工过程进行优化和控制的方法。
与传统建造方式相比,数字化建造具有更高的精度、更快的建造速度和更低的成本。
首先,数字化建造可以利用先进的传感器和测量技术对建筑结构和施工过程进行实时监控和控制,确保施工质量。
其次,数字化建造可以利用预制构件和模块化设计,实现建筑部件的标准化生产和装配式施工,提高施工效率和质量控制。
此外,数字化建造还可以通过建筑信息模型(BIM)来管理施工进度和资源,提供全面的项目管理和协同工作平台。
三、数字化设计与建造的应用案例1. 建筑外观设计:数字化设计可以帮助设计师快速生成各种外观方案,并通过三维模拟和可视化技术进行表现,帮助业主和设计团队更好地选择和优化方案。
2. 施工过程优化:数字化建造可以提供施工过程的实时监控和控制,帮助施工团队及时发现和解决问题,并提高施工效率和安全性。
3. 可持续设计与建造:数字化设计与建造技术可以进行能耗模拟和分析,帮助设计师优化建筑形态和材料选择,减少能源消耗和环境污染。
4. 建筑信息管理:数字化设计与建造技术可以实现建筑信息模型(BIM)的创建和管理,实现设计数据的传递和共享,提高设计效率和协同工作的能力。
探索建筑设计与数字化技术的结合应用
探索建筑设计与数字化技术的结合应用随着科技的不断发展和进步,数字化技术在各个领域都得到了广泛的应用,而建筑设计也不例外。
数字化技术的融入为建筑设计带来了许多新的机遇和挑战。
本文将探讨建筑设计与数字化技术的结合应用,以及这种结合所带来的影响和未来的发展方向。
一、数字化技术在建筑设计中的应用1. 三维建模技术随着CAD(计算机辅助设计)软件的发展,三维建模技术已经成为建筑设计中不可或缺的一环。
通过数字化的三维建模技术,设计师可以更加直观地展现建筑的空间结构,准确呈现设计意图,同时也方便与客户进行沟通和交流。
三维建模技术还可以进行空间分析、结构分析等,为设计师提供更多的数据支持和决策依据。
2. 虚拟现实技术虚拟现实技术为建筑设计师提供了一个全新的设计展示平台。
通过虚拟现实技术,人们可以身临其境地感受到建筑的外观、内部布局以及空间氛围。
设计师可以在虚拟环境中进行实时的设计调整,提高设计效率和准确性。
虚拟现实技术还可以用于建筑的工艺模拟和施工过程的可视化,为施工人员提供更直观的指导。
3. 建筑信息模型(BIM)建筑信息模型(Building Information Modeling,简称BIM)是建筑设计中的又一重要数字化技术。
通过BIM技术,设计师可以将建筑设计与信息管理相结合,实现全生命周期的协同工作。
BIM技术可以提供包括设计、施工、运营等各个阶段的信息支持,实现各方之间的数据共享和协同,提高设计效率和减少误差。
二、建筑设计与数字化技术的影响1. 提高设计效率数字化技术的应用使得建筑设计的过程更加高效。
传统的手绘图纸需要耗费大量的时间和精力,而数字化技术可以将设计师从繁琐的绘图工作中解放出来,使其更加专注于创意和设计的发展。
同时,数字化技术还可以实现多人协同设计,不同设计师之间可以实时共享和修改设计,提高设计效率和准确性。
2. 改善设计质量数字化技术的应用可以提供更多的设计支持和决策依据,从而改善设计的质量。
参数化设计与数字化建造在景观建筑设计中的应用——以北京世界园
城市周刊2019/3 CHENGSHIZHOUKAN 71参数化设计与数字化建造在景观建筑设计中的应用——以北京世界园艺博览会6号大门为例霍续东 中国中元国际工程有限公司摘要:参数化设计,是指借助计算机运算技术,量化了事物之间的参数化设计逻辑,形态的生成、发展、变化都可以通过参数的改变来实现,从而获得自由、动态、复杂、多解的形态,为设计带来无限的可能性。
本文以北京世界园艺博览会6号大门的设计与建造过程为例,通过参数化设计逻辑,控制构筑物造型设计,并提供装配式数字搭建逻辑,通过数字化的方式探索一种景观建筑设计的实践逻辑。
关键词:景观建筑;参数化设计;数字化建造一、项目背景2019北京世界园艺博览会是经国际园艺生产者协会批准、国际展览局认可,中国政府主办,北京市承办的最高级别的世界园艺博览会。
地位于北京市延庆区,举办时间从2019年4月29日至2019年10月7日。
2019北京世园会是一个集综合性、复杂性为一体的大型项目[1]。
本项目为2019北京世界园艺博览会六号入口门区,位于北京世园会核心景观区百康路,东侧临世园会主入口一号门区,主要服务于旅游巴士客流。
二、设计理念在建筑以及园林设计中,门或入口空间是重要的构成要素之一。
作为空间序列的开端,门不仅具有实用功能,而且包含丰富的精神内容,提示某种文化内涵。
1.传统园林入口的现代表达——礼仪之门。
2019北京世界园艺博览会作为中国在2010上海世博会之后的又一最高等级的大型室外园艺展会,主题也要体现中国传统园艺中的特色。
既要体现大国风范,又要将北京传统园林中的礼仪文化体现出来。
礼:不可唯我独尊;乐:应有节奏和旋律感。
中国传统建筑中,门是一个十分重要的要素,这种区分内外,“入必由之,出必由之”在甲骨文中,“门”上面一根横梁,左右两边的两根立柱是门框,中间是两块门板。
虽然这个有点像马厩的门,但结构上和真实的门基本是一样一样的。
《说文解字》里说:“门,闻也,从二户,象形。
数字化建筑论文
数字化技术与建筑讨论和调研报告数字化时代为建筑设计带来了前所未有的新技术。
数字化技术对建筑设计发展及其行为产生重要影响,对建筑形式及空间结构、对人们工作和生活的方式产生巨大变化。
数字化技术只是建筑设计的手段,建筑设计不应该陷入“工具主义”的泥潭,形式之外,建筑内涵才是更为重要的因素。
本学期“数字化技术与建筑”课程已经结束,在写论文前翻了遍以前上课用的PPT,感悟到我们对数字化技术在建筑上的应用只是皮毛。
很多软件我们并没有深入研究,只会一些常用简单的命令,还有很多软件我们只是听过或者听都没听过,对此深感愧疚,但也充满了学习新软件的热情。
学完“数字化技术和建筑”本学期课程,其中数字化技术的界定和应用以及设计的表达2章节我觉得需要进一步了解,毕竟他和我们专业生活息息相关。
在学这门课程之前,我们已经尝到了数字化技术给我们带来的一些甜头。
首先数字化技术大大缩短了我们的画图时间,想想刚进大一的我们都有一点素描基础,但是一幅简单的A1图纸,只有简单的平立剖带一点铅笔渲染就要我们画上个一两天。
手绘图纸不仅速度慢,还容易脏,错误的改起来还非常非常的麻烦,排版还不能反复的调整。
但是到了大二,我们学会了autocad,photoshop,indesign,sketchup件后,工作时间大大减少,再不用弯腰低头在工作桌前站个一天半天了。
CAD画图的便捷,sketch建模的直观性photoshop对基本图纸的后期处理和indesign的排版一直伴随我们到大四,而且是操作越来越熟练。
但是,其实我们对软件的掌握只是皮毛,不仅这些软件还有很多功能我们没有掌握,或者没有达到孰能生巧的地步,还有很多软件我们只是有所耳闻或者闻所未闻。
比如大三我们第一次接触到天正建筑软件,使我们画图纸速度更快了一步。
当我们需要分析日照风压们无所适从时老师介绍了ecotect,但是ecotect我们到底正握了多少了解多少呢。
对我而言,其实我只会建模日照和风压分析,这样就能解决我们现在设计要求的日照风压分析,其他的因为暂时用不到,所以也没去深入研究,所以我并没有掌握这个软件。
参数化设计论文建筑设计论文
参数化设计论文建筑设计论文摘要我们可以知道参数化设计是当今社会需要大力发展的一项新的设计功能。
很多工程师都将参数化设计与计算机技术进行整合,使其适合建筑发展的需要,并应用到适合的部分中去。
事实证明,参数化建筑设计使得建筑更加精细,很多细节可以做到十分完美,弥补了传统建筑设计的很多缺陷。
在日后的参数化发展过程中,还是要继续深化发展,使得参数化设计更加高速、有效。
关键词参数化设计;建筑设计;影响1 参数化设计的主要内容及特点1.1 内容参数化设计为提高建筑物形体,空间,外表形式及建筑面积和密度提供了非常重要的依据,在建筑过程中应用参数化设计对其中的各种参数例如具体对光照、风向和流线进行分析。
参数化设计已经广泛地应用于建筑过程中。
首先确定好这些参数,将这些参数输入到有建造模型功能的计算机软件里并且通过计算机编程最终生成建筑的样式,外观,体积和空间分布。
参数化技术是一个辅助操作平台,以数字化技术为基础把各个因素之间的关系确立起来并且进行不断地调整,在参数设置中得到最终的结果。
包含设计方法理论在内的建筑外貌在建筑设计中融入参数化设计后就发生了巨大的变化。
通过参数化设计可以设计出建筑物的外貌,立体状态的开窗方式,平面表现等。
为了得到合理的布局设置,要根据实际建筑工程中具体的参数例如日照数据,湿度,开窗方式对建筑外貌,立体表现以及窗户位置进行适当的调整。
使用计算机化的参数化设计使建筑过程更加方便。
应用参数化设计,为了节省并且合理利用资源,降低能源消耗,不断建造绿色化建筑并且对建筑物的立体开窗提出更有效可行的方案。
参数设计现在在现代建筑中运用越来越广泛,并且满足了各种所需。
所以参数化设计在建筑设计方面的重要性越来越突出。
1.2 主要特点参数化设计具有很多特点,尤其是在使用中操作性十分强,而且具有灵活却可控制的特点。
随着我国经济水平逐渐提高,人们对生活质量的水平要求也逐渐加强,对建筑的要求自然也提升很多,如果应用数字化技术,其具有十分灵活的特点能够灵活的设计,满足不同人群的不同的需求。
数字化建筑设计与建造
数字化建筑设计与建造摘要:随着信息技术的快速发展,传统的建筑设计模式已经和当前迅猛发展的建筑领域不太适应,建筑行业的信息化发展提升了数字化建筑设计的科学性和适用性。
数字化设计技术能将设计人员的设计理念更好更完整的体现在当下的建筑设计中,更好地为建筑设计及建造的全过程服务。
随着数字化技术在建筑领域内的快速运用,重新整合了设计和建造的关系,数字化设计改变了建筑的外形和建造、设计方法等多方面的内容。
本文对数字化建筑设计与建造进行了分析探讨。
关键词:数字化;建筑;设计与建造引言随着市场经济和科学技术的快速发展,传统的建筑设计方式已经和当前建筑行业发展的需求不相适应,数字化建筑设计作为一种新兴的信息化设计技术,应用到建筑工程设计中,重新整合了设计和建造的关系,极大改变了建筑生成的方式,不仅通过参数化建筑的数字化形式来表现自然的丰富性,而且可以有效提升设计的工作效率和工作质量。
1数字化建筑定义随着数字化时代的到来,计算机化与网络化成为主导,不仅影响着人们的工作和生活,也给各行业带来了巨大的影响,建筑设计行业也不例外,参数化数字化工具的引入促进了建筑设计行业的变革。
具体来说数字化指的就是“将许多复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据,再以这些数字、数据按照一定的建筑空间生成逻辑,建立起适当的数字化模型,把建筑的空间逻辑转变为计算机语言,引入计算机内部进行统一处理”。
用数字化手段处理具体目标是数字化的核心,借助计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术,最大限度利用资源,将数字化当做一种工具和手段来不断的改善人类活动和生活的质量。
数字化建筑指的是“以计算机技术为辅助的建筑设计与建造过程所产生的建筑物”,从某种意义上来说,只要是建筑信息转化为数字进入计算机后就能称为数字化建筑,平时所说的CAD简称指的就是计算机辅助设计,现在更多的用在制图方面。
具体来说,数字化建筑又包括数字化设计和数字化建造两大部分。
2 数字设计技术的应用进一步丰富了建筑形式建筑本身具有较强的功能性和特殊性,建筑设计通常注重对规则的运用,传统的建筑方正规矩,很难突破纷繁复杂的形式。
建筑建模与数字化设计技术研究
建筑建模与数字化设计技术研究近年来,随着科技的不断发展和数字化时代的到来,建筑行业也迎来了数字化设计技术的革命。
建筑建模与数字化设计技术的研究已经成为了建筑学领域中一个热门的话题。
建筑建模是指将建筑物的各个部分通过计算机建立三维模型,以便进行设计、分析和展示的过程。
数字化设计技术则是建筑师使用计算机软件进行建筑设计的过程。
两者的结合,极大地提高了建筑设计的精度、效率和可视化效果。
首先,建筑建模可以帮助建筑师更好地理解和分析整个建筑物的结构和形态。
通过将建筑物的各个部分以三维模型的形式呈现,建筑师可以更加直观地感受到建筑物的外观和内部空间布局。
这有助于他们在设计过程中发现潜在的问题并进行相应的优化。
其次,建筑建模对于建筑结构的分析和评估也有着重要的作用。
在传统的建筑设计过程中,建筑师往往需要通过手工计算或经验来评估建筑结构的承载能力和安全性。
然而,这样的方法往往存在不准确和耗时的问题。
而借助数字化设计技术,可以使用专业的结构分析软件对建筑结构进行全面的分析和模拟,从而准确地评估其性能和安全性。
此外,数字化设计技术还可以实现建筑设计的自动化和参数化。
通过编写特定的算法和程序,建筑师可以根据具体的设计要求和条件生成大量的设计方案。
这些方案可能具有不同的形态和结构,从而满足不同的需求。
同时,数字化设计技术还可以根据不同的参数进行模拟和优化,以找到最优的解决方案。
在建筑建模与数字化设计技术的研究中,有几个方面需要特别关注。
首先,建模的准确性和精度是非常重要的。
只有建立准确的建筑模型,才能得到可靠和有效的分析结果。
其次,数字化设计技术需要与传统的建筑设计方法相结合,而不是完全取代。
建筑师仍然需要学习和掌握传统的设计技巧和原则,才能在数字化设计中发挥更大的创意和灵感。
最后,建筑建模与数字化设计技术的研究离不开计算机科学和信息技术的支持。
建筑师需要学习和掌握相关的计算机软件和算法,才能灵活地运用数字化设计技术。
数字化建筑设计与建造技术研究
数字化建筑设计与建造技术研究随着科技的快速发展,数字化技术越来越深入各个领域。
在建筑设计和建造领域,数字化技术也起到了重要的作用。
数字化建筑设计与建造技术的出现,使得建筑行业更加高效、精确、可靠,并且为建筑设计师和工程师带来了更多的可能性。
数字化建筑设计首先体现在建筑设计过程的数字化。
传统的建筑设计主要通过手绘和纸质文档进行,这种方式容易出现误差,工作流程繁琐而且效率低下。
而数字化建筑设计则引入了计算机辅助设计软件,如AutoCAD、Revit等,使得建筑师能够使用电脑来进行设计,大大提高了效率和精确度。
同时,数字化建筑设计还能够实现设计过程中各个环节之间的无缝衔接,减少了设计过程中的沟通和协调成本。
数字化建筑设计的另一个重要方面是虚拟现实技术的运用。
虚拟现实技术可以创建一个数字化的建筑模型,使得建筑师和客户能够通过虚拟现实设备亲身体验建筑的感觉和效果。
这种方式不仅提供了更直观的设计展示方式,也能够帮助设计师和客户更好地理解和沟通。
同时,虚拟现实技术还可以用于建筑安全演练和模拟施工过程,提前发现和修正潜在的问题。
数字化建筑设计的另一个关键技术是建筑信息模型(BIM)。
BIM是一种数字化的建筑设计和管理系统,能够整合建筑设计过程中的各种数据和信息。
BIM系统能够将建筑模型与相关的信息进行关联,实现多种数据的共享和交流,提高了协同工作效率。
另外,BIM系统还能够进行建筑性能分析和优化,帮助设计师和工程师制定更科学、更合理的设计方案。
数字化建筑设计与建造技术的发展,也在很大程度上改变了建筑施工过程中的工作方式。
首先,数字化建筑设计使得建筑施工过程更加自动化和精确。
通过使用数字化设计软件,可以直接生成建筑施工图纸,减少了繁琐的手工绘制过程。
同时,数字化建筑设计还能够提供精确的建筑尺寸和构造信息,为施工人员提供更准确的施工指导。
其次,数字化建筑设计和建造技术也带来了建筑施工过程的智能化。
例如,建筑施工中常见的机械设备,如塔吊、爬墙机等,现在可以通过数字化技术进行远程控制和监控。
利用数字技术的现代建筑设计
利用数字技术的现代建筑设计在当今社会,数字技术的迅速发展和应用给建筑设计带来了革命性的变化。
利用数字技术,建筑师们可以实现更加精确、高效、创新的设计,使得建筑作品呈现出前所未有的魅力和功能。
本文将从三个方面探讨数字技术如何在现代建筑设计中发挥作用。
首先,数字技术在建筑设计的初期阶段起到了至关重要的作用。
传统的手绘设计虽然具有一定的灵感和创造性,但是限制在纸面上的表达无法完全还原建筑师的设想。
而数字技术则可以通过三维建模软件将设计的想法直观地展现出来。
建筑师们可以在设计软件中创建建筑的逼真模型,快速修改和调整设计方案。
这种数字化的设计过程可以大大节省时间和资源,并且减少了设计错误的发生。
通过数字技术,建筑师们可以更好地与客户和团队进行沟通和协作,确保设计方案符合客户需求,实现了建筑设计的可持续发展。
其次,数字技术在建筑设计的施工阶段起到了重要的辅助作用。
在传统的建筑施工中,有许多手工操作和现场调整的过程,容易出现误差和延误。
而数字技术的引入可以使建筑施工的过程更加精确和高效。
例如,利用BIM(建筑信息模型)技术,建筑师可以将设计图纸与施工过程相结合,实现设计方案和实际施工的一致性。
通过BIM技术,施工人员可以在虚拟的建模环境中进行模拟和检查,减少了现场的试错和重复工作。
数字技术还可以实现施工过程的监测和管理,提高了施工的质量和安全性。
总之,数字技术的运用使得建筑施工更加精细化和智能化,为现代建筑的建设提供了强大的支持。
最后,数字技术在建筑设计的可持续性方面有着重要的影响。
如今,环境保护和可持续发展是建筑设计的重要目标。
数字技术可以帮助建筑师们在设计过程中考虑到能源效率、材料循环等可持续原则。
通过数字化建模和仿真分析,可以对建筑的能耗、通风、采光等进行精确计算和优化。
数字技术还可以帮助建筑师在选材和施工过程中减少对环境的影响。
举例来说,利用数字技术可以对可再生能源的利用进行模拟和评估,实现建筑与能源系统的一体化设计。
建筑设计中的数字化模型与参数化
建筑设计中的数字化模型与参数化在现代建筑设计中,数字化模型与参数化已经成为越来越重要的工具和方法。
数字化模型和参数化可以大大提高设计效率和准确性,使设计师能够更好地理解、分析和优化建筑方案。
数字化模型是指使用计算机技术将设计方案进行建模和呈现的过程。
通过数字化模型,设计师可以在虚拟空间中进行三维模拟,观察建筑的各个方面,如形式、结构、光线等。
数字化模型能够帮助设计师更好地理解建筑的形式和功能,并进行全面的分析和评估。
此外,数字化模型还可以与其他设计软件和工具进行配合,实现建筑设计的自动化和集成化。
参数化是一种建筑设计方法,它基于数学公式和参数,通过调整参数的值来改变建筑的形式和性能。
参数化使设计师可以通过数值计算和模拟来优化设计方案。
设计师可以根据客户的需求和设计目标,设置不同的参数值,并通过计算机程序进行模拟和分析,以获得最优的设计解决方案。
参数化不仅可以优化建筑的性能,还可以改进设计效率和质量。
数字化模型和参数化可以相互配合,使设计过程更加高效和精确。
通过数字化模型,设计师可以将设计方案转化为数学模型,并将参数化方法应用于其中。
设计师可以根据建筑的特点和设计需求,设置各种参数,并通过模拟和分析来优化设计方案。
通过数字化模型和参数化的结合,设计师可以更好地控制建筑的各个方面,如形式、结构、材料、光照等,并使设计更加合理和可行。
数字化模型和参数化在建筑设计中的应用非常广泛。
首先,在设计方案的初期阶段,设计师可以使用数字化模型和参数化方法来快速生成和评估不同的设计方案。
通过设置不同的参数,设计师可以获取各种形式和功能的建筑方案,并通过分析和比较来选择最佳的方案。
其次,在设计方案的详细阶段,设计师可以使用数字化模型和参数化方法来优化建筑的性能和效益。
设计师可以通过调整参数值,优化建筑的结构、能源利用、照明等方面,以达到最佳的效果。
最后,在设计方案的实施和施工阶段,数字化模型和参数化可以为设计师和施工方提供准确的建筑信息和数据,以提高工程管理和施工效率。
参数化建筑设计范文
参数化建筑设计范文随着科技的发展和人们对环境的关注,参数化建筑设计逐渐成为当今建筑设计领域的一个重要趋势。
参数化设计可以帮助建筑师在设计过程中更好地应对复杂的设计需求和限制条件,提高设计效率和质量,同时也能够实现对建筑的个性化定制。
本文将从定义、特点、应用、优势和挑战几个方面来讨论参数化建筑设计。
首先,参数化建筑设计是指通过设置和调整设计参数来实现建筑形式和结构的设计过程。
它是一种基于计算机技术的设计方法,将建筑设计过程中的各种限制条件和设计要求通过参数的变化进行调整,并通过计算机模拟和优化来实现最优解。
1.可变性:参数化设计可以实现建筑形态和结构的灵活变化,根据不同的需求和场景进行调整和优化。
建筑师可以通过修改参数来实现建筑的个性化定制。
2.自适应性:参数化设计可以根据环境、场地和其他因素来调整建筑的形态和结构,以适应不同的需求和条件。
建筑师可以通过模拟和分析来选择最佳的参数组合。
3.可控性:参数化设计可以将建筑设计过程变得可控和可预测,通过建立参数与设计目标之间的关系,可以实现对设计结果的控制和优化。
建筑师可以通过不断调整参数来实现设计目标的达成。
参数化建筑设计在各个领域都有广泛的应用。
在建筑形态设计方面,参数化设计可以通过设置和调整建筑形态的参数来实现建筑的独特性和个性化定制。
在建筑结构设计方面,参数化设计可以通过优化和调整结构参数来实现结构的优化和效能提升。
在能源效率设计方面,参数化设计可以通过优化建筑外立面和室内布局等参数来实现能源的节约和环境的保护。
参数化建筑设计具有许多优势。
首先,它可以提高设计效率和质量。
参数化设计可以通过计算机技术来模拟和优化建筑设计过程,从而提高设计效率和精度。
其次,它可以实现建筑的个性化定制。
参数化设计可以根据不同的需求和条件来调整建筑的形态和结构,实现建筑的个性化定制。
此外,参数化设计还可以优化建筑的能源效率,减少建筑的能耗和对环境的影响。
然而,参数化建筑设计也面临着一些挑战。
数字技术下建筑设计新理念分析论文
数字技术下建筑设计新理念分析论文数字技术下建筑设计新理念分析论文当今社会,数字技术无处不在,摄影行业、动画行业、影视行业、建筑行业无处不在,数字技术以图、文、声、像等形式在各行各业推广开来,信息化时代下,数字化技术的开展和应用造就了建筑设计领域的新思潮,例如数字化空间交流技术、数字化虚拟三维模型等在一定程度上都对传统的建筑设计理念产生了巨大的冲击,数字技术的出现为建筑设计领域在空间多样性方面提供了无限的可行性,同时两者的结合也为建筑设计领域提供了更多的工具和技术,极大地推动了现代化建立设计领域的飞速开展,数字技术的出现和开展真正的帮助建筑设计领域实现了从最初计算机辅助绘图到辅助设计的转变,数字化技术在建筑设计领域的使用和推广已然成为一种必然趋势。
2.1建筑设计以数字技术为手段的转变过程数字化技术的开展对于建筑行业尤其是建筑设计领域的影响主要经历了三个阶段:第一阶段,以计算机设备来辅助建筑设计,这一阶段应用最广泛的是计算机绘图工具,尤其是大规模的建筑工程开始以来计算机绘图工具来进行工程设计,建筑各项信息都是以数据为表现形式,同时通过可视化的效果来借助建筑设计,表现最明显的就是以CAD为代表的绘图工具将建筑领域从二维设计空间提升到三维设计空间。
图1是以二维技术展示的建筑设计效果图,从两幅效果图可以直观的看出,三维CAD设计图相较二维CAD来说,立体感更强,更能表达建筑的细节设计。
第二阶段主要表达在建筑工程信息模型的构建和分析方面,充分的利用计算机信息存储以及数据处理能力,借助BIM技术(建筑信息模型)可以有效的存储建筑工程全生命周期数据信息,对建筑数字信息进行集成化管理,通过对建筑数据信息的处理更好地实现合理的建筑设计和管理,同时可以为建筑设计提供可靠地决策信息支持,主要的设计工具有Catia 和Revit。
第三阶段上升到了基于算法规那么的参数化设计自动生成阶段,这一阶段的建筑设计数字技术综合了非线性理论、拓扑理论以及混沌理论等新的技术理论,建筑设计有了颠覆性的开展,建筑设计开始打破传统的空间体系,出现了更多非线性的.复杂设计理念,建筑设计成为了数字参数自动生成逻辑计算的结果,新的设计理念以Rhino以及Grosshopper平台为生成工具,借助相应的模型构建软件,利用某种脚本语言在编程器上编制脚本实现对建筑信息的关联设计和逻辑生成。
数字建构与建筑参数化设计
数字建构与建筑参数化设计作者:邓载鹏来源:《城市建设理论研究》2012年第36期摘要:本文通过对比常见的诸如数字建筑、非线性、BIM系统等概念和参数化设计之间的关系,阐述了建筑建筑参数化设计组成和意义。
关键字:建筑参数化设计,函数,变量,数字建构,数字建筑,非线性,BIM系统中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:随着当代学科之间的互相穿插交叠,计算机程序和传统的建筑设计领域结合诞生了建筑的参数化设计。
自此,参数化作为当今建筑设计界炙手可热的一个名词闪入了建筑师的眼帘。
在其出现伊始,国内建筑师发现这些利用参数化生成的作品完全颠覆了传统建筑的“韵律感”,奉献给世人极富吸引眼球的“绚丽感”,从而不少建筑师对其趋之若鹜,生硬的把它理解成对建筑穿上一层绚丽的表皮,借以让作品能脱颖而出。
参数化也就和数字建筑,非线性,BIM系统等词汇混淆在一起,成为很多建筑师挥洒个性的手法,甚至是体现自己作品是否时尚的一种标签。
然而非理性的参数化生成形式又很快伴随着诸如项目难以施工,造价高昂而又浪费等实践问题被市场抵触和排斥。
一热一冷,让建筑师们开始反思究竟什么是参数化设计,该如何使用参数化设计。
1.建筑参数化的本意:参数化设计的英文是Parameter Design,而parameter的意思是“参量,系数,变量”,也即是说,参数化设计就是将设计要点提炼成不同的变量,这种过程类似数学中的函数关系式,一系列的变量经由函数运算之后会产生一系列的结果,这些结果虽然不同,但运算过程是相同的。
那么对应到建筑设计中,变量是一个合理范围内的很多数值,有可能是面积,有可能是百分率,也有可能是完全随机的一组数值,函数关系就是一套生成或者组合的逻辑。
和数学函数一样,既然变量是很多的,那么结果也是很多的,建筑师要最后挑选出合理的一个或者一组结果。
可以简单地想象一个楼梯的构建过程:楼梯的构建逻辑就是一个一个的台阶,依次往上同时往前叠加,最终能到达上一层标高的楼板。
建筑工程方案设计评价中数字技术的运用论文
建筑工程方案设计评价中数字技术的运用论文清晨的阳光透过窗帘的缝隙,洒在了我的书桌上。
我闭上眼睛,思绪开始飘散,仿佛穿越到了那些充满挑战和创新的岁月。
建筑工程方案设计评价,这可是个大学问。
今天,我就要运用我十年的经验,结合数字技术的运用,来谈谈这个话题。
想象一下,当数字技术与建筑工程方案设计相结合,会产生怎样的化学反应?那些曾经只能依赖经验和直觉的设计方案,如今可以在数字技术的辅助下,变得更加精准、高效。
这不仅仅是对传统建筑行业的颠覆,更是对整个产业链的革新。
记得有一次,我参与了一个项目,那是一个位于郊区的现代化农场。
设计师们运用数字技术,对土地、气候、水资源进行了全面分析,制定出了一套精确的灌溉方案。
通过传感器收集的数据,他们能够实时了解土壤湿度、养分含量,甚至预测未来的气候变化。
这让我惊叹不已,原来数字技术可以如此精准地服务于农业生产。
再来说说建筑本身。
数字技术的运用,让设计变得更加灵活。
设计师们可以利用虚拟现实技术,在项目开始之前,就能预览建筑的效果。
这不仅提高了设计的准确性,还大大缩短了设计周期。
我的一位朋友,他在设计一座大型购物中心时,运用了数字技术。
通过模拟人流动线,他们优化了商场内部的布局,使得顾客的购物体验大大提升。
评价建筑工程方案,数字技术同样发挥着重要作用。
通过大数据分析,我们可以了解建筑的使用情况,评估设计的合理性。
比如,一座办公楼的设计是否符合员工的实际需求,是否能够提高工作效率,这些都可以通过数字技术来评价。
我记得有一次,我们为一个科技园区进行方案设计。
我们运用数字技术,对园区内的建筑、绿化、交通进行了全面分析。
通过评估各项指标,我们得出了最佳的设计方案。
这个方案不仅考虑了建筑的美观,更注重了实用性和可持续性。
数字技术的运用,还为建筑工程带来了新的商业模式。
比如,共享经济。
通过数字技术,我们可以将建筑的空闲空间整合起来,提供给需要的人。
这就像一个巨大的资源池,人们可以根据自己的需求,随时调用资源。
建筑与数字化设计的融合研究
建筑与数字化设计的融合研究近年来,随着科技的不断进步和数字化设计技术的快速发展,建筑行业也开始逐渐借助数字化工具进行设计和施工。
数字化设计作为一种先进的技术手段,为建筑行业带来了前所未有的变革和创新。
本文将探讨建筑与数字化设计的融合研究,并探讨数字化设计在建筑领域中的应用和影响。
数字化设计的出现给建筑行业带来了巨大的改变。
在过去,建筑设计主要依靠手绘图纸和手工模型进行,而现在,数字化设计使得建筑师可以更加直观地进行设计和可视化展示。
通过建筑信息模型(BIM)等软件工具,建筑师可以对建筑进行三维建模、信息管理和协作设计,大大提高了设计的精度和效率。
数字化设计还能够帮助建筑师模拟光线、空气流动、能源消耗等因素,从而进行更加精确的分析和优化设计。
数字化设计的融合还改变了建筑施工的方式。
传统的施工流程中,由于信息传递的不畅和设计与施工之间的脱节,常常会导致施工过程中的错误和误解。
而数字化设计可以将设计图纸与施工过程直接关联起来,通过数字化建造和预制构件等技术,实现建筑设计与施工的一体化。
这样不仅可以减少施工期间的错误和纠正,还能提高建筑的整体质量和施工效率。
除此之外,数字化设计还为建筑行业带来了更多的设计可能性和创新空间。
通过数字化设计软件,建筑师可以更加方便地进行参数化设计和形态分析,从而推动建筑设计的创新和前卫。
数字化设计将艺术与科技相结合,使得建筑作品更加具有个性和表达力。
同时,数字化设计还可以根据不同的需求和要求,进行个性化的设计和定制化的建造,满足用户的需求。
然而,数字化设计在与建筑的融合过程中也面临一些挑战和争议。
首先,数字化设计过程的自动化可能会导致建筑师的角色和地位的转变。
在过去,建筑师是设计的主导者,而现在,数字化设计软件可能会取代部分传统的设计工作,使得建筑师的作用相对降低。
此外,数字化设计也需要建筑师不断学习和适应新技术,才能更好地应对数字化设计带来的挑战和机遇。
综上所述,建筑与数字化设计的融合研究是一个不断发展和探索的领域。
建筑结构设计中的数字化应用分析
建筑结构设计中的数字化应用分析摘要:科学技术的高速发展使人类步入了数字化时代,基于数字化技术的支撑,建筑领域迎来了新的发展机遇和空间。
在开展建筑结构设计工作时,通过合理应用数字化技术,有利于为设计人员的建筑结构分析和建筑设计优化提供便利,并且可以实现建筑结构设计的模拟预测,从整体上提高建筑结构设计效率及设计质量。
基于此,本文主要围绕建筑结构设计中的数字化应用进行分析和探讨。
关键词:建筑结构;数字化技术;应用引言:数字化技术作为一种现代化先进技术,当前在各行业、各领域中的应用越来越广泛。
在该技术支持下,除有利于大幅提高生产效率,还能够为产品最终质量提供可靠保障。
数字化具有高精度、高效率等优势,将该技术应用在建筑结构设计领域中具有合理性与可行性,能够进一步提高建筑结构设计水平,促进建筑结构设计领域的持续性和稳定性发展。
所以,针对建筑结构设计中数字化应用进行深入探索具有重要意义。
1数字化技术在建筑设计中的应用可行性分析1.1提高建筑结构设计精度和设计效率当前人们对建筑设计提出了更为严格的要求,在实际建筑结构设计工作中,依靠数字化技术能够结合实际情况构建相应的建筑模型,有效节约了传统模式下手工建模时间及成本,并且可以规避手工建模方式存在的误差。
通过对数字化技术的应用,同样能够对建筑结构进行更深层次的分析和优化,使设计人员把握建筑结构设计优化要点,进而采取针对性措施。
另外,建筑结构设计活动中将数字化技术作为依托,还能够收集更具精准性与可靠性的数据信息,使设计人员准确把握建筑结构具体结构及特性,在此基础上开展精细化设计,并制定合理可行的决策。
所以,数字化技术可以为建筑结构设计精度提供保障,通过为设计人员提供有效协助,为建筑结构设计目标的实现奠定坚实基础,这对于促进建筑的安全运行来说意义重大。
1.2提高建筑结构设计质量及安全性基于数字化技术的支持所开展的建筑结构设计,同样有利于显著提高建筑结构质量及安全性。
数字化技术具有良好的建筑结构静力及动力特性模拟功能,以这种方式可以协助设计人员准确预测建筑结构的具体特性。
建筑结构设计的数字化模拟与优化
建筑结构设计的数字化模拟与优化随着科技的不断发展,数字化模拟与优化在建筑结构设计中的应用日益广泛。
数字化模拟可以通过计算机软件模拟建筑结构的力学性能,帮助工程师更好地了解结构的行为和性能,从而进行优化设计。
本文将探讨建筑结构设计的数字化模拟与优化的意义、应用方法以及未来发展趋势。
一、数字化模拟对建筑结构设计的意义数字化模拟在建筑结构设计中具有重要的意义。
首先,数字化模拟可以提供详尽的力学性能信息。
传统的静力弹性方法只能给出结构在正常工作状态下的行为,而数字化模拟可以模拟结构在各种荷载作用下的响应,包括静力、动力和温度等不同载荷情况。
这使得工程师能够更全面地了解结构在不同情况下的性能,并进行相应的优化设计。
其次,数字化模拟可以大大提高设计效率。
传统的手工计算需要大量的时间和精力,容易出现计算错误,而数字化模拟则可以通过计算机软件进行自动计算,大大减少了设计时间和人力成本。
此外,数字化模拟还可以进行参数化设计,快速生成多种结构方案,并通过比对不同方案的优缺点,为工程师提供决策依据。
最后,数字化模拟可以提高结构的可靠性和安全性。
通过数字化模拟,工程师可以对结构的强度、刚度、稳定性等性能进行精确的预测和评估。
在设计过程中,可以通过模拟不同的工况和灾害情景,对结构进行强度和稳定性的验证,确保结构在各种情况下都可以安全可靠地工作。
二、建筑结构设计的数字化模拟方法建筑结构设计的数字化模拟方法主要包括有限元分析、计算流体力学、多体动力学等。
有限元分析是最常用的方法之一,通过将结构离散成有限数量的单元,建立准确的数学模型,再通过计算机进行求解,得到结构各个节点的位移、应力等信息。
计算流体力学则可以模拟流体在结构中的流动行为,如风洞试验、水力试验等,从而提供对结构的风荷载、液流压力等的分析。
多体动力学则是模拟结构的振动响应,可以对结构在地震、风载、振动荷载下的响应进行研究。
三、数字化模拟与优化相结合的应用数字化模拟与优化相结合的应用可以在建筑结构设计中发挥重要的作用。
探析建筑设计下的参数化和数字化
参数设计并不是偶然出现的,它是前人在不断积累和实验后对设计方法进行归纳和总结的前提下逐渐被发现和发展起来的。
而归纳设计法对于广大设计师则是一个重要的学习方法。
19世纪晚期的加泰罗尼亚建筑师安东尼·高迪在设计天主教堂圣家族大教堂时就结合归纳设计使用到类似于参数化的设计方法。
圣教堂内部和外部表皮上有很多尖尖的高塔,各高塔之间又相互连接相互交叉,外部造型奇特富有张力,而建筑内部的穹顶和天花结构复杂,相互之间的支撑涉及力学知识,多个拱劵之间连接又各有分工,所谓牵一发而动全身。
在当时的19世纪,没有电脑的辅助设计,想贴近真实去模拟建筑物的受力情况相对比较困难,更何况还要根据各个受力点进行相对应的调整,之间涉及的参数变化的计算量颇大。
而建筑师安东尼·高迪则使用线条和线条之间相互联接模拟拱劵和穹顶之间的联系长度,用木条和铅块模拟重力和受力点,这样修改一个变量,其相互连接的地方也会出现相应的变化,借以实现整个天主教堂圣家族教堂的前期设计和图纸的绘制。
这种修改变量的方法就类似于现在电脑Grasshopper里的参数设置和Kangaroo 的拉力成型,只不过建筑师安东尼·高迪所用的是现实手动参数导致变量,而现今有了电脑的我们则可以在软件中输入需要变化的量让电脑自动计算生成数据,从而实现参数化的建模和修改。
参数化设计应用非常广泛,建筑、室内、景观、首饰、乐器、舞蹈、书法等都有涉及。
参数化设计是一种概念,是一种设计思维,参数化设计之后涉及实际建造,而数字化建造则是一种建造方法,与参数化设计之间相互衔接相互配合。
参数化设计给出实际数据,再结合数字化建造中的一些机械实现所设计物品的现实呈现。
一、数字化建造方法(一)数字化建造概念数字化建造,在当今广泛应用于建筑行业,2017年夏季同济“机器人裁缝”工作坊则使用机械臂的建造方法,采用低廉的纸片建造出结构坚固的拱形地景装置和3D打印桥。
同年9月在南京大学的DADA数字建造国际工作坊则有来自东京大学的机器人抒情(通过人、机、建造工具三者之间的互相联系和刺激,探索人机人互动对于的数字化绘制的更多可能),东南大学的神经元(模拟动物神经元之间的链接使结构更加稳固),同济大学的超薄板材空间结构设计(挑战超薄钢材的承压能力),清华大学的互动巢群(金属片模拟蟋蟀笼子,安装感应装置,当人靠近装置,装置对应会触发灯光和声音),南京大学的弹性弯曲(研究木板材料的弹性张力),南京艺术学院花之亭2.0(采用3d打印节点,特点简单结构,主要突出装置艺术性)都是采用数字化建造的方法,在电脑中利用参数化成型的方法把模型实时模拟出来,实现电脑和现实真实情况的真实模拟,之后再输出准确数据,利用数字软件和机械进行实物搭建。
建筑与数字化设计
建筑与数字化设计数字化设计技术的不断发展和普及,对各个行业都带来了巨大的变革和创新。
而在建筑领域,数字化设计的引入同样具有革命性意义。
数字化设计使得建筑设计和施工变得更加高效、精确,并且为建筑师提供了更多的创作可能性和灵感。
在这篇文章中,我们将探讨建筑与数字化设计的关系,并探讨数字化设计对建筑行业的影响。
首先,数字化设计使得建筑设计变得更加高效。
在传统的建筑设计过程中,建筑师需要花费大量时间和精力来手工绘制图纸和模型。
这样的过程费时费力,并且容易出错。
而数字化设计技术的应用,使得建筑师可以通过电脑软件来进行建筑设计的各个环节,从草图的绘制到建筑模型的建立,都可以通过数字化软件来完成。
这样不仅大大提高了设计效率,还可以通过软件的自动校验功能,减少错误出现的可能性。
其次,数字化设计为建筑师提供了更多的创作可能性和灵感。
在传统的设计过程中,设计师的创作受限于手工绘制的局限性,例如曲线、不规则形状等难以表现。
而数字化设计技术可以轻松实现这些复杂的形状和细节,设计师可以通过软件的各种功能和工具来实现自己的创意。
数字化设计使得建筑师可以更加自由地表达自己的设计理念,并且可以在虚拟环境中进行实时的调试和修改,以达到最佳效果。
此外,数字化设计还为建筑施工和管理提供了更多的便利。
在建筑施工阶段,数字化设计的成果可以直接应用于施工过程中的BIM(Building Information Modeling)系统,实现建筑信息的集成和协调。
这样可以大大减少施工过程中的错误和冲突,提高施工质量和效率。
而在建筑管理和维护方面,数字化设计技术可以将建筑的各种信息和数据整合到一起,形成一个全面的数字化建筑模型。
这样可以方便建筑管理人员实时监测建筑的运行状况,并进行相应的维护和管理。
然而,数字化设计的引入也带来了一些挑战和问题。
首先,数字化设计技术的应用需要建筑师具备相应的技术和软件操作的能力。
这对传统建筑师来说可能需要进行一定的学习和适应。
建筑数字化设计与建造研究综述
建筑数字化设计与建造研究综述在当今时代,科技的迅猛发展如同狂飙的飓风,不断推动着各行各业的变革。
建筑行业亦不例外,正经历着一场由数字化技术引领的革命性转型。
本文旨在探讨建筑数字化设计与建造的现状、挑战与未来趋势,以期为这一领域的创新发展提供洞见。
首先,我们必须认识到,建筑数字化设计不仅仅是一种工具或方法的更新换代,它更是一场深刻的思维和理念的革新。
正如古人云:“工欲善其事,必先利其器。
”数字化设计工具,如BIM(建筑信息模型)、CAD(计算机辅助设计)等,已成为现代建筑师手中的“利剑”。
它们不仅提高了设计效率,更使得设计过程变得可视化、可模拟,极大地提升了设计的精确度和可行性。
然而,尽管数字化设计带来了诸多便利,其推广和应用仍面临着不少挑战。
首当其冲的是从业人员的技能转变问题。
许多资深建筑师对传统设计方法驾轻就熟,但对新兴的数字化工具却感到陌生甚至排斥。
这就像一位习惯了骑马的骑士突然要学习驾驶汽车一样,需要时间去适应和掌握。
因此,行业内亟需加强数字化技能的培训和普及。
此外,数字化设计与建造过程中的数据安全和隐私保护也是一个不容忽视的问题。
随着大量敏感数据的产生和传输,如何确保这些信息不被滥用或泄露成为了一个亟待解决的难题。
这就好比我们在享受互联网带来的便捷时,也必须时刻警惕网络黑客的潜在威胁。
展望未来,建筑数字化设计与建造的发展趋势将更加明显。
一方面,随着人工智能、大数据等技术的进一步融合,建筑设计将变得更加智能化和自动化。
设计师们将能够通过算法预测和优化设计方案,实现更高程度的创新和个性化。
另一方面,数字化建造技术如3D打印、机器人施工等也将逐步成熟并广泛应用,从而极大地提高建造效率和质量。
综上所述,建筑数字化设计与建造领域正站在一个新的历史起点上。
虽然挑战重重,但只要我们勇于探索、不断创新,就一定能够把握住这个时代赋予我们的机遇。
让我们共同期待一个更加智能、高效和可持续的建筑新时代的到来吧!。
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数字建构与建筑参数化设计
摘要:
本文通过对比常见的诸如数字建筑、非线性、bim系统等概念和参数化设计之间的关系,阐述了建筑建筑参数化设计组成和意义。
关键字:建筑参数化设计,函数,变量,数字建构,数字建筑,非线性,bim系统
中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:
随着当代学科之间的互相穿插交叠,计算机程序和传统的建筑设计领域结合诞生了建筑的参数化设计。
自此,参数化作为当今建筑设计界炙手可热的一个名词闪入了建筑师的眼帘。
在其出现伊始,国内建筑师发现这些利用参数化生成的作品完全颠覆了传统建筑的”韵律感”,奉献给世人极富吸引眼球的“绚丽感”,从而不少建筑师对其趋之若鹜,生硬的把它理解成对建筑穿上一层绚丽的表皮,借以让作品能脱颖而出。
参数化也就和数字建筑,非线性,bim 系统等词汇混淆在一起,成为很多建筑师挥洒个性的手法,甚至是体现自己作品是否时尚的一种标签。
然而非理性的参数化生成形式又很快伴随着诸如项目难以施工,造价高昂而又浪费等实践问题被市场抵触和排斥。
一热一冷,让建筑师们开始反思究竟什么是参数化设计,该如何使用参数化设计。
1.建筑参数化的本意:
参数化设计的英文是parameter design,而parameter的意思是“参量,系数,变量”,也即是说,参数化设计就是将设计要点
提炼成不同的变量,这种过程类似数学中的函数关系式,一系列的变量经由函数运算之后会产生一系列的结果,这些结果虽然不同,但运算过程是相同的。
那么对应到建筑设计中,变量是一个合理范围内的很多数值,有可能是面积,有可能是百分率,也有可能是完全随机的一组数值,函数关系就是一套生成或者组合的逻辑。
和数学函数一样,既然变量是很多的,那么结果也是很多的,建筑师要最后挑选出合理的一个或者一组结果。
可以简单地想象一个楼梯的构建过程:楼梯的构建逻辑就是一个一个的台阶,依次往上同时往前叠加,最终能到达上一层标高的楼板。
这个构建逻辑就是对构建楼梯的函数描述。
那么楼梯设计的变量自然是由单个台阶的高度和踏面宽度以及楼梯间的大小还有楼层的高度这些数值组成。
这个过程,类似于使用autocad中的建筑工具来画楼梯,选项中需要建筑师填写的各个数值就是变量。
相应的空间适用双跑梯、直跑梯、旋转梯或者异形梯就是构建逻辑。
当然,作为一个有工作经验的建筑师,设计出一把经济实用的楼梯,也许根本不用思考变量和函数的关系,甚至不需要电脑和计算。
然而将这个例子举一反三,如果加入日照节能计算,要求构件更符合模数,模拟人员逃生的效率等控制因素,电脑无疑将比建筑师的大脑更加胜任,因为统计的工作是电脑的强项。
2.非线性
非线性原本也是数学哲学的概念,指的是变量和结果之间不成比例的一种自然关系。
而自然界很多现象包括人的主管感受多是呈
现出非线性关系。
延伸到建筑中的例子也有很多,比如想让房间感觉大一倍,有时只用改一改房间的长宽比,在面积增加不多的情况下就已经可以达到房间变大一倍的感觉,更不用说还可以改变一下房间的高度,开窗的比例,房间墙面的颜色等更多的感受手段,这是个心理感受呈现非线性的例子。
实际使用的例子也很多,比如相同的总疏散宽度,同样多的人数,两个门的疏散效果往往会比一个门好,但是也不能说三个,四个或者更多就一定会更好。
建筑设计中的体现非线性关系的例子比比皆是,维特鲁威在前年前的《建筑十书》中就曾说过建筑作品需要经济美观实用,用现今的观点,也即是使用者对空间,功能,造价,美观的要求。
其实对于任何建筑设计,这几点都可以转换成变量,加上不同项目所对应的不同的任务书和场地条件等组成的其它变量,经过建筑师理解和重新组织之后呈现的一定是个非线性结果。
所以说,参数化是迎合建筑设计的一种设计方式和过程。
3.数字建筑
数字建筑是参数化设计的前提。
数字建筑是上世纪末电脑辅助设计即cad绘图方式的流行而诞生的一个概念。
cad将建筑设计从难以修改的图纸转换到方便修改的数字模型中,设计师可以直接读取和控制长度、面积方便的布图和设置比例尺,从而提高了设计和表达效率。
参数化设计也是建立在电脑运算上的,所以说参数化是基于数字建筑的前提上的。
4.数字建构:
肯尼思·弗兰普顿提出“建构是诗意的建造”,其表达的意思是一整套建筑设计、构建、施工的合理逻辑。
这套逻辑要利用材料的合理的受力形式来砌筑成形,同时又要将这种砌筑方式的美学特点展现出来。
比如砖是稳重的材料,那么选它造楼时适合堆砌,可以用拱结构,但不宜用它来表现大跨度,这是和砖的受力不符的形式,虽然可以通过技术手段做到看上去像用砖砌出的悬挑,但这时候砖就只是一种装饰的材料,体现不出稳重的堆砌美感。
数字建构则可以说是利用严谨的数学模型构建成的建筑形式。
这些数学模型一般说来都可以表现成无限复制的几何形状,同时又是美观和结构逻辑的。
比如斐波那契数列,又称黄金分割数列,它的组成方式为后面的数字是有前两个数字相加的和,依次类推产生出来的一种数列。
它的美学形式上接近黄金分割的比例,自然界有很多美好的实例也验证了这个数列的合理性。
斐波那契数列在自然的实例
数字建构的出现,让电脑在建筑师合理组织功能和空间之后,还可以对设计用数字逻辑进行一轮优化。
5.bim系统
bim( building information modeling)也即是建筑信息模型,是实现参数化设计的应用工具,它不仅将建筑师的想法转换成方案,还可以为施工建造提供优化和建议。
传统的cad设计里,行业规范规定了建筑师如何用点、填充等手段去绘制墙、楼梯、门窗等建筑构件,而传统的建筑电脑模型则是用附有不同材质参数的体块
或者面来表现建筑形体,电脑只是用来记录和传递建筑师的想法。
但在以revit为代表的bim系统里不再是单纯的点线面元素。
设计师在绘制平面图的时候就已经要输入相关的参数来告知电脑墙的
做法,楼梯的做法,玻璃的设置,梁柱的位置。
这样电脑才真正的读懂了建筑师的设计,从而能为建筑师绘制图纸。
这不仅仅只是简单地理解为为节省建筑师的绘图劳动,生成最终的建筑模型或者是立剖面大样。
而是在电脑理解图纸的同时,还能为建筑师计算日照节能,逃生模拟,模拟建筑室内的空气流动;方便结构师将建筑模型导入到专业计算软件中验算出合理梁柱的尺寸和结构布置,并反提回bim系统中;为设备工种验算管线之间是否有冲突,或者管线与结构之间会不会有冲突,提醒建筑师再合适的位置预留管线的穿孔。
如果存在不合理的地方,建筑师可以方便的调整方案。
而bim 对于类似的有可能牵一发动全身的调整可以迅速作出反馈,让建筑师看到问题是否得以解决又或者是会牵涉到其它那些修改。
换言之就是bim系统利用电脑的强大运算机能,将每次修改后整个建筑的建造过程在电脑里实施了一次,将来真正施工的时候必然减少了各工种对图纸时失误的可能性,减少了图纸的变更,减少了人力物力和时间的浪费,数十倍的提高了建筑师团队的劳动效率。
有丰富实践经验的建筑师团队也许也可以做到以上的要求。
但对于非笛卡尔坐标系能描述的双曲面外形的建筑设计,bim系统的高效性尤为凸显。
电脑的穷举精确分析方式此时会比人脑的定性辅助经验的分析方式更加可靠。
以catia软件为代表的工业设计软件,
可以为双曲面外形的建筑构件进行优化设计。
基于catia平台的建筑软件dp(digital project)可以让建筑师以更符合模数的单元形体去重构所需要的曲面效果,从而达到可以使用更符合模数的材料,布置出更少种类的结构节点,甚至直接导出钢结构的曲线方程和编号,直接去钢构工厂生产出相应的尺寸的钢件就可以去现场按照编号进行安装施工。
这些曾是传统建筑师不能单靠想象就能完成的复杂工作,如今bim系统已经可以完成,让建筑师解放出更多的精力投入到营造空间等设计的核心问题上。
基于dp-catia设计的西班牙毕尔巴鄂古根海姆博物馆(图片来源自因特网)
基于dp-catia设计的日本横滨国际客轮航站楼(图片来源自因特网)
建筑师的主观能动性:
尽管现在的建筑设计依赖于设计软件,但建筑师的主导地位却不会因此而被设计软件所动摇。
虽然电脑能够理解变量和函数的关系,最后优化出建筑作品。
但是函数规则是建筑师设定的,变量的筛选也是有建筑师决定的,在众多的演算结果中权衡出最优化的一个方向,同样是由建筑师斟酌的。
主动思维的主体任然是建筑师,参数化设计无非是通过电脑的运算让建筑师更全面的预览自己想法的一个得力工具。