建筑设计中数字化技术的应用
方卓
【摘要】? ? 随着社会经济的高速发展，数字化已经成为当前及未来的重要趋势，新型技术的出现为各个行业都带来较为深远的影响。尤其是对建筑设计来说，数字化技术所提供的新启示和新思考，直接对人们的生活质量产生一定的积极作用。鉴于此，本文主要探究建筑设计中数字化技术的应用，从建筑设计在数字技术时代下的发展趋势入手，分析二者之间的关系和影响，并研究建筑设计中的数字化技术，提出具体应用和实践过程，旨在为现代化建设设计提供一些借鉴和参考。
【关键词】? ? 建设设计? ?数字化技术? ? 应用
前言
数字技术的高速发展，为建筑形态的提高提供了可能性，从以往简单的平面生成，到后来的复杂形体模拟，数字化技术为其提供了无限的找形方式。并且能够在三维模拟空间内比较便捷的修改曲面，促使建筑设计具有良好的适应性。所以在建设设计中，数字化技术的应用极大的改善了其出发点，通过对自由曲面进行逻辑化的分析和控制，以体现约束和自由的矛盾性，实现精确控制。在此基础上合理应用数字化技术成为建筑设计的必然要求。
一、数字技术时代下建筑设计发展的未来趋势
在目前的数字化时代下，先进的科学技术对人们的生产生活方式造成了极大的影响，促使生存行为产生了较大的变化，以此推动了建筑设计的创新发展。在现阶段，数字技术的应用促使建筑实体空间逐渐转向到虚拟空间，为建筑设计带来的新的发展契机，同时传统建筑设计逐渐转向虚拟空间化，利用相应的数字化参数以及数据等构建建筑模型，能够便捷、有效的修改建筑的细部设计，继而转化为实体设计图纸，为真实建筑建设提供良好的依据和支持，完善现代化建筑体系，满足人们当前对建筑使用的各种需求，提高舒适程度和安全性。所以数字技术的应用是建筑设计发展的重要趋势，利用实体空间与虚拟空间的相互转化，提高建筑设计的可行性和合理性[1]。
二、建筑设计与数字化技术之间的关系与影响
2.1关系
建筑设计与数字化技术之间存在非常密切的关系，对数字化技术的应用对建筑设计的方法以及建筑观念的变革等都产生比较深远的影响。同时在数字化时代下，建筑设计的立场和态度存在两种形态。其一是数字化技术是现代建筑设计中的主要工具，取代了传统建筑设计的某一部分。可以将实体空间转化为虚拟空间，为实体建设提供依据和基础。比如将建筑设计构建成三维艺术模型，并可加入时间因素使其形成思维对象，更为准确的生成和确定建筑造型，同时能够比较广泛的引入光照分析以及气流分析等，达到以人为本的形式化和理性化结合设计。促使人们能够在虚拟的现实当中真实的体验建筑特色，及时修改不足之处，以便于减少前期设计和后期施工存在的不适应性。其二，建筑行业是数字化技术应用的行业之一，数字技术的主导建筑设计方法和思路，对传统建筑设计进行重组，在实践中则可改变人们的生活方式。比如数字化技术所支持的网络购物、智能家居等促使传统建筑结构和格局发生变化，并且在设计过程中主要依托数字化技术的模拟空间呈现，有利于保障建筑的混用空间和同一空间的多功能使用，促使空间利用率得到提升[2]。
2.2影响
数字化技术对建筑设计会产生相对较大的影响，首先体现在其能够借助函数算法等生成大量的图像，能够更好的激发设计人员的建筑创意和思路，并且通过计算开展项目分析，将复杂的表现形式和结构分析进行有效衔接，促使建筑设计从二维代入到三维中，从而便于数字模型的建模以及修改、保存和交流、携带等，促使艺术和技术相互融合，实现准确的建筑构想和造型设计。其次，数字化技术对建筑设计的影响体现在能够基于有限元分析法，对数据进行高效处理，促使建筑结构设计具有数字化特点，并通过应用相关的模拟软件等对温湿度、采光以及隔音等技术指标实施自动控制，形成仿真的建筑绘图，更好的表达设计主旨和功能细节。
三、建筑设计中涉及的数字化技术
3.1参数化设计
建筑设计中所涉及的数字化技术是指利用数字化设计软件，在限制条件和设计形式之间建立关联关系，并基于编码技术形成三维模型。比如可对建筑造价、气候、密度等设计参数进行编码的过程中，借助数字化技术，将非形式信息转化为可度的形式数据信息，以此能够更为直观和明确的设计和修改参数，保障建筑设计的可行性、合理性[3]。
3.2虚拟现实技术
建筑设计中包含的数字化技术，主要是设计虚拟现实技术，其是一种以计算机技术为基础，创建虚拟的建筑物以再现真实世界。通过与虚拟环境的交互以体现出沉浸性、交互性和想象性的特点。在建筑设计实践中，该技术可在三维模型、渲染、多媒体以及动画等方面实现应用，为设计方案的完善奠定良好基础。
3.3智能技术
智能技术是建筑设计中设计的重要数字化技术，其是全面综合建筑系统结构和运营服务，寻求最优的結合方式以获取高效率，并提高建筑的舒适性。尤其是对建筑消防、保安以及照明等对参数要求较好的设计领域，利用数字化技术可满足人们的不同需求，同时借助数字化模拟技术能够为用户提供相对较多的选择[4]。
四、建筑设计领域中数字化技术的应用
4.1可行性分析
数字化技术在建筑设计领域内的应用，主要目的和作用是对建筑工程项目的可行性进行分析以及预测，旨在决策之前将所规划的任务进行数字化，比如将建筑设计的各项参数进行数字信息转化，利用计算机相关设计软件开展分析、加工和处理，以便于形成完整的、系统化的方案，对存在的设计缺陷和不足采取适当的修改措施，可在后期建设过程中节省大量的投资。在实践应用时，运用计算机的数据信息处理能力来对文字和图像等文件进行高效处理，能够在建筑项目投标中提供可行性建议，避免出现重大决策失误。
4.2方案优化与概念设计
建筑设计人员对数字化技术的应用即是在确定初步方案后，采用计算机数据处理软件，将方案中采集、量化的设计指标、属性和功能等开展分析和预测，更便于对方案的修改和优化。设计人员可利用BIM技术对建筑环境以及功能等开展定量定性分析，目的是提高建筑设计的科学性和合理性。在当前建筑设计中，通过数字化技术上可实现对设计方案的优化，并得到了比较广泛的应用。
另外，数字化技术也能够实现良好的概念设计，其是整个建筑设计中比较关键的一个环节，以往的做法通常是设计人员根据简单的示意草图以及自身的想象能力，来对建筑进行造型构思。这种方法带有较大的局限性和约束性。而运用数字化技术的运用则能够为概念设计提供比较有利的智能化工具，比如利用BIM技术则能够构建建筑三维立体空间、构思建筑造型、色彩以及质感等效果。并能够将设计人员自身的构思与建筑真实环境相结合，从而综合考虑概念设计，通过相应的数字化软件将构思转变为数字模型，提供设计意图和实时计算设计的方便性。
4.3档整理
目前阶段计算机技术的应用相对比较完善，能够对规范化和标准化的内容开展精确的计算和处理，有利于提高档的整理效率。同时利用数字化技术能够生成各种建筑图形，并编辑、生成、修改建筑设计图纸，其能够对图形进行移动、旋转和缩放等，而且有利于自动标注尺寸、图标等。设计人员可按照不同工种和内容，来分别储存建筑设计信息在不同图层中，又可任意选取不同图层内容进行组合输出，以便于形成施工图纸。通过利用数字化技术整理档，有利于减轻设计人员的绘图工作量。
4.4制图设计
在建筑设计过程中，采用数字化技术可在计算机基础上完成制图，设计人员可利用各种先进的软件来生成各类建筑图形，并能够编辑、修改设计图纸。在应用过程中能够减轻在施工阶段的现场绘图工作量，同时可基于制定统一的方案开展数据信息管理，为制图设计提供良好的依据，便于进行查错和纠错。
4.5网络支持与数据库
由于数字化技术在建筑设计中的应用主要是采用虚拟技术和智能技术，即是在虚拟系统中，可对网络以及数据库等与不同位置的用户实现关联和交互，并形成协同工作体系。而数据库中关联信息的储存以及操作等，都能够为建筑设计提供比较完备的背景研究，进一步缩短设计准备时间。比如建立高效的局域网，实现设计团队的高效合作、开展实时交流，能够充分提高团体的协作能力。除此之外，数字化技术能够融合设计人员和使用者的双重身份，充分体现出人文关怀，提高建筑设计的合理性。
五、数字化建筑设计的实践过程
首先是方案的前期构思阶段，其一般集中在场地分析环节，即是通过实地查看等方式，对项目现场的自然地形地貌以及城镇环境等进行深入考察，以此开展建筑数据分析。并且在获取相应的数据资料之前，数字技术还可以应用在地况较为复杂的敏感地段。其是受周围环境的限制，对建筑场地会提出一些特殊要求。利用数字化技术则能够制定最优方案，以满足各项需求。
其次是制作草图，由于其本身是一种概念设计和构思的载体，所以设计草图一般具有即时的、即兴的创作感，多是来源于直觉和本能。这一实践过程，数字化技术能够起到重要的支撑作用，比如设计人员绘制草图是先在纸张上进行手绘，然后再基于转译技术将手绘草图变为数字化图像，利用模型制作、环境模拟以及结构分析等，促使建筑设计图纸更加完善化、丰满化。
六、结束语
综上所述，数字化技术的高速发展，对建筑设计工作产生了较大的影响。依托于计算机技术、云计算技术、大数据技术等，可实现对建筑数据的深度挖掘、分析、处理和应用。并借助虚拟技术和智能化技术等将现实空间与虚拟空间相互转化，在数字模型基础上再现建筑形态，根据实际需求不断完善设计细节，最终输出为建筑设计方案，提高设计效率和质量。所以在未来发展过程中，数字化建筑设计实践将会得到广泛的推广和应用，进一步推动建筑设计的创新前进。
参? 考? 文? 獻
[1]叶志锋.在建筑设计中数字化技术的应用[J].建筑技术开发， 2019，46（19）：93-94.
[2]王微.数字化技术在现代建筑设计中的应用思考[J].建筑技术开发， 2019，46（17）：26-27.
[3]赵跃萍.虚拟现实技术在建筑设计中的应用[J].食品工业， 2020，41（08）：404.
[4]冯卓.新技术和新材料在建筑设计中的运用探讨[J].中国建材科技， 2018，27（06）：26-27.
