建筑设计中数字化技术的运用研究

吴双月

中国中元国际工程有限公司 北京市 100048

摘要：随着时代的发展与进步，我国各个领域都开始采用信息化的技术手段来提升工作效率，有效的促进了社会的发展。当前在建筑行业，越来越多的工程项目需要信息化的手段解决问题，如在建筑设计，财务管理以及后续工程维护等环节都有着信息技术的影子，可以说当代建筑事业的发展与信息技术有着紧密的联系。这里就基于信息化数字技术对当前建筑设计做研究，对其在建筑设计中的应用做说明，从而促进我国建筑事业的发展。

关键词：建筑设计；数字技术；运用

引言

如今,在科技进步的大背景,尤其是以数字化技术为核心的推动下,传统的生产技术、人们的生活与思维方式被彻底变革。这些新的技术向传统的理论与实践发起了冲击与挑战，促使建筑设计的手段、创意、形态和建造方式都有很大程度的变革。

1建筑业数字化发展现状

欧美等发达国家对建筑业数字化特别重视，多年前就已经制定了数字化转型战略，把数字化作为建筑业转型升级的核心支撑。目前欧盟正在力推工业4.0在建筑业的落地，对全方位采用BIM、云计算、大数据技术的整合需求极为旺盛；美国提出2025年基建重建成本降低50%等。近年来，我国数字经济发展较快，数字化转型已成为建筑业变革的主旋律。有关数据显示，国际建筑业数字化平均水平为0.3%，而我国仅为0.03%。[1]我国建筑业正处于向工业化和数字建造转型的“两期叠加”时期。为了加快建筑业的转型升级，国家和各省市陆续出台了相关政策。2011年，中华人民共和国住房和城乡建设部颁布了《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》（建质〔2011〕67号），将BIM和协同工作作为“十二五”时期的发展重点。2016年，住建部发布了《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》（建质函〔2016〕183号），进一步明确了项目各参与方都要应用BIM技术。之后，《国务院办公厅关于促进建筑业持续健康发展的意见》（国办发〔2017〕19号）《住房城乡建设科技创新“十三五”专项规划》（建科〔2017〕166号）等国家各项相关政策进一步落地实施和推进。这些政策措施效应的持续释放，必将推动建筑业数字化转型快速发展。建筑业数字化转型对于进一步推进建筑节能，实现产业的可持续发展具有十分重要的意义。

2建筑设计中数字化技术的运用

2.1计算机软件对思维概念的启发

传统的建筑设计由设计师在脑中构思大致的方向、结构和形体，随后利用手绘图纸辅以文字解释等方式来阐述设计成果，依据此法，设计师所能传达的内容非常有限，需要专业人员进行深度解析才能理解原本的设计理念。近年来，各类建模及参数化软件取得突飞猛进的成果后，极大地刺激了建筑师的创造性思维，对于设计的表达也有了很好的辅助，建筑师们开始尝试抛弃原先单纯对传统工具的模仿，根据不同项目特点，结合计算机程序及人脑的经验将设计逻辑化，以数理逻辑、几何形态为基础，为创造性思维带来新灵感。目前，数字化技术应用已突破仅是辅助设计的范畴，建筑师可以直接利用软件进行创作与构思，计算机内在的逻辑或某种语法的可能性可以视为设计概念的起点，由此产生大量崭新的建筑形态、结构，颠覆了传统建筑的审美认知。

2.2GIS数字技术的应用

３S主要包括了GPS技术，GIS技术与RS技术。在实际建筑工程设计中，这三个技术都有着广泛的应用。在前期工作中。将会基于GIS技术对地理数据进行处理，而利用此基础的数据也将称为表达，描述空间的重要要素参考。除此之外，GIS技术还具备高效的地形处理能力，其中既可以导入多种设计软件的数据，如CAD等。同时，还可处理谷歌地球当中提供的数据。不过这里需要注意的是CAD与GIS存在差别，在数据管理模型上是不同的，因此在数据导入上，就需要对CAD的数据进行相关处理，如数据转换，下面还需要利用相应的指令，对数据层单独进行编写，最终才可以进行CAD数据导入。由于GIS还有一定的衍生功能，因此可以利用信息技术对其数据进行编辑处理，并作为设计的重要理论依据，给不同需求客户做参考。

2.3数字化技术对建筑方案的优化功能

一般来说，初步的建筑设计图纸通常依赖于建筑师自身的想象力和大量的工作经验得出，在每个环节肯定存在不足之处。因此，方案优化是设计过程的一项中心环节，使用数字化技术的辅助功能，可以快速修正图纸，不断地根据外部环境来改变建筑物的组合方式，有效进行整体调整，统一设计成果的材质、功能、布局、造型等。同时，在不断优化调整中，设计师们也能够根据数字化技术提出的各项数据来调整分析建筑的合理性。如今，用于建筑设计的辅助软件主要有绘图类、建模类与编辑类来互相协调完成建筑设计图纸等成果。当草图制作完成后，利用数字化技术，可以将设计的项目置于场地进行环境模拟分析，利用计算机给出的数据辅助判断现有设计是否符合场地要求，从而在设计阶段给予建筑师修改方案的机会而不必在后续建造过程中消耗额外的精力与费用去解决缺漏。

2.4打造合理的数字化产业平台及生态系统

数字化平台是建筑产业实现数字化转型的支撑。第一，加快打造建筑产业数字平台。从建设工程项目建造全过程和全生命周期考虑，搭建设计、生产、管理的信息沟通平台。平台汇聚整合政府部门、行业市场主体的数据信息，实现建筑市场宏观分析、监管政策决策分析、市场主体服务的规建管一体化数字生产线。第二，企业打造项目管理数字平台。平台应用覆盖BIM建造、智慧劳务、智慧物料、智慧安全、智慧商务等多场景的应用，助力项目的精细化管理以及企业的转型升级。第三，建立数字化创新交流平台。发挥好政府、科研院所、社会公众等协同作用，助推产业数字化转型知识创新、科研成果和应用领域的需求创新。总之，加快连接建筑产业各方的数字平台，形成集研发设计、建造施工、产业跟进、运营维护于一体的协同生产系统，打通产业链、价值链、数据链，最终实现建筑产业现代化。

2.5设计后期的应用

建筑工程在设计的后期需要考虑众多因素，其中就涉及到了环保因素，因此设计时需要考虑环保因素，Ｅｃｏｔｅｃｔ在建筑后期设计有着广泛的应用，这套软件最大的优点在于可持续进行设计，其中就包括了重要数据库，对地区性环境，气候特征进行数据分析。在数据库当中，将会有重要的建筑环境信息，其中就包括了地区气候，温度，风速等重要的数据，基于此软件平台，就可以可确定工程的最理想朝向等。因此这个软件也成为建筑工程后期重要的设计平台，通过该软件就可以有效保障建筑在通风，透光等各个环境有着良好的设计优化，满足建筑功能各项所需。

结语

在社会新的发展时期，数字化建筑技术日趋完善，为建筑界带来了更多的可能性和实现的途径，极大地推进了建筑设计的发展。日前，建筑的完善不仅可以依靠建筑师个人的能力，还能通过现代科技、及不断更新的计算机软件辅助技术等为建筑师提供整体化、多角度的思维方向以及图纸模型的技术实现，通过数字化技术，设计师能利用计算机进行建筑的分析、设计和优化来完成建筑的平面及三维成果，使整个设计流程更加科学合理。利用不同的运算法则建筑的形体和空间更加复杂多变，颠覆了传统建筑设计中靠人脑和纸上研究所不能达到的创新高度。数字化技术促使现代建筑设计的思想和方法有了极大的转变，建筑师可以通过算法设计、数字化建造技术等方面获得新的视野。

参考文献

[1]蔡畅，李晶．当代建筑设计中数字技术应用与前景［Ｊ］．建设科技，２０１８，（０１）：７３．

[2]王琦峰．关于数字技术在当代建筑设计中应用的再思考［Ｊ］．低碳世界，２０１７，（０６）：１３７－１３８．