数字技术对建筑设计的影响

一、数字技术对建筑设计方法和程序的影响

以数字化生成方法为例来研究数字技术对于建筑设计方法和程序的影响，可以将其描述成以下状态：原始分析——程序编写——随机生成——交互引导——最终定型。

1.1、原始分析

建筑设计日趋复杂，想要更好的呈现这种复杂状态就要运用更多的恰当的工具来进行设计。计算机和数字技术虽然只是作为一种工具和技术提供相应的手段来帮助建筑设计者，但无法否认的是数字技术的发展使得建筑设计者可以更为有效集中精力于关键性的创造性设计工作。随着数字技术的发展，专业软件的操作也更加简单便捷，与此同时设计建筑物将更加复杂繁琐。操作工具的省级和建筑师关注的原始分析的内容从设计目的物本身转向生成的关系，使得设计者可以通过建立设计数学模型来进行关系分析，通过生成机制进行控制和呈现。

1.2、程序编写

程序编写是一个繁琐严谨的数学过程，是严格的算法关系运算。目前通常认为当前的运算关系无法准确表达建筑原始条件分析和建筑设计目的物之间的联系，还会如传统的设计过程中一样省略或者简化许多信息。这是因为这些用于算法的数学通常来源于数字公式、物理定理、函数或者其他对某些非建筑的图形或者现象的数学分析，和建筑设计相对距离较远。随着人们的深入研究，未来的运算方法会逐渐适应建筑设计，其表达将更为贴切合理更加具有多样性。

1.3、随机生成

计算机根据程序算法设定的逻辑进行随机生成，形成目的物形态或是部分形态。随机生成表达了程序设定的逻辑特征是原始分析和程序编写的必然结果，克服了传统设计中某些时候的设计随意性。随机生成的建筑形态，无论其多么复杂，其本质都是精确定位的数字模型。从设计过程到建造过程，实现全程的数字化过程已经成为了现实，而不是仅仅存在于想象中。随机生成摆脱了传统的单一线性的设计程序，调整相应的参数可以生成大量的不同类型的方案形态从中选取最佳的方案，并且每个方案都可以非常快速便捷的进行返回式修改和调整。信息时代建筑空间形态的生成，由于数字技术已经开始由传统的空间塑造转变成空间诱导的方法。利用计算机技术，将设计师对于建筑空间的想象转化成人们可以感知的建筑空间，并为之赋予设计者的创新理念，更加具有人性化。

1.4、交互引导

交互引导主要为两个方面，分别为人机交互和人工引导。其中人机交互是说在随机生成之后，人和计算机之间会产生相互交互的循环过程，通过调整修改参数，使得设计进行深化完善最终定型。两者的区别在于人工引导中，人处于引导的主动位置，通过人为的最终决定才能得出恰当的定型设计。交互引导的过程中需要注意计算机的智能化问题，引进专家系统对初步的设计进行分析和评价。例如日照分析、环境评价、建筑数据表格话的提供、经性评价等等。在精确定位的数字模型出现的情况下，专家系统才可以在早期介入并自动形成或者通过人工来提取数据进行分析评价。值得注意的是，这一点在以草图或者模拟的实物模型为主的传统设计前期阶段是无法实现的。

1.5、最终定型

在完成原始分析、程序编写、随机生成和交互引导四个阶段后，在循环调整和修改参数的过程中，并在介入专家系统进行分析评价机制的控制下，建筑设计空间形态才可以最终定型并且输出精确的数字模型。通常情况下，这种机制主要研究大的建筑系统结构和构成以及体量形态的关系。

二、对建筑设计思维方式的影响

计算机及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。计算机及数字技术的数据精确分析性和三维立体化特征最大限度的弥补了传统草图思维的局限性和不足之处。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时巨大的，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。传统草图思维中特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。

三、总结语

从数字化设计到数字化建造的过程中，漫长而复杂，但是当它被广泛的应用于建筑学范畴内时，建筑设计就向前发展了一大步。数字技术作为一种不同学科可以共同使用的工具，其共同特点可以在学科交叉中得到最为广泛的应用，但其可以在未来得到更加广泛的应用。在电脑的特性和建筑学之间建立新的连接，将会是未来的数字建筑行业发展的新趋势。

作者：陈杰 单位：珠海市中京国际建筑设计研究院有限公司

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