楊屹平

（上海經(jīng)緯建筑規(guī)劃設(shè)計研究院股份有限公司安徽分公司，安徽合肥 230000）

0 引言

當(dāng)前社會水平的不斷提升，人們對于建筑的設(shè)計要求也在不斷增加。但是，如果想要滿足人們的多樣化建筑設(shè)計需求，建筑設(shè)計人員就需要能夠從多個方面來進(jìn)行分析，進(jìn)而設(shè)計出符合人們需求的建筑。而建筑設(shè)計本身涉及材料、設(shè)備等等因素，所以很多建筑設(shè)計都不能夠達(dá)到理想的設(shè)計效果?，F(xiàn)代信息技術(shù)不斷發(fā)展，促使建筑行業(yè)也逐漸朝著信息化方向發(fā)展。當(dāng)前建筑設(shè)計中已經(jīng)普遍采用計算機(jī)技術(shù)，計算機(jī)技術(shù)也憑著自身可視化、模擬性等諸多有點開始廣泛地應(yīng)用于建筑設(shè)計當(dāng)中。建筑設(shè)計人員結(jié)合建筑工程信息運用計算機(jī)技術(shù)，發(fā)揮計算機(jī)技術(shù)的功能，推動建筑行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

1 建筑整體設(shè)計概述

建筑本身就是一項重要的工程，其關(guān)系到人們的居住和工作，能夠滿足人們的生存需求。建筑是建筑物以及構(gòu)筑物的總稱，借助于實際的物質(zhì)技術(shù)手段，適當(dāng)?shù)乩每茖W(xué)的規(guī)律和風(fēng)水理念等，創(chuàng)造出理想化的人工環(huán)境。建筑以及土木工程范疇中，建筑也被認(rèn)定為興建建筑物和發(fā)展基建的重要過程，設(shè)計重點是構(gòu)筑和規(guī)劃等，與審美意識存在著十分密切的聯(lián)系。建筑整體設(shè)計涉及多個方面，如建筑外觀設(shè)計、建筑設(shè)施設(shè)計等，設(shè)計師應(yīng)該充分地考慮項目的地形和環(huán)境，依照人們的實際審美需求進(jìn)行初步的規(guī)劃。建筑施工前，應(yīng)該做好勘察和調(diào)查，將多種資料進(jìn)行收集并整理，促使建筑施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)。建筑整體設(shè)計涉及的內(nèi)容十分豐富，包含方方面面的規(guī)劃，主要是以滿足人們的具體要求而落實的工作。

2 計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 利用計算機(jī)技術(shù)可以實現(xiàn)設(shè)計圖紙的可修改功能

計算機(jī)技術(shù)下設(shè)計的建筑圖紙需要以建筑模型為基礎(chǔ)生成各項設(shè)計信息，通過這種方式設(shè)計出的圖紙能夠在后期出現(xiàn)變更時修改某一數(shù)據(jù)，系統(tǒng)中與之相關(guān)的其他數(shù)據(jù)會自動匹配和修正，高效地完成了其他參數(shù)的調(diào)整，無須設(shè)計人員再次進(jìn)行復(fù)雜的計算和修正，所以可以將設(shè)計人員設(shè)計和修改圖紙的工作量大大降低，從而將工作負(fù)擔(dān)降低。除了能夠自動修改數(shù)據(jù)信息，在計算機(jī)技術(shù)下設(shè)計的建筑圖紙還能夠?qū)崿F(xiàn)自動修改的功能，將設(shè)計人員的工作量減少，這對于節(jié)省設(shè)計人員工作量有著很大的幫助。利用計算機(jī)技術(shù)的修正功能和自動數(shù)據(jù)比對功能可以將設(shè)計數(shù)據(jù)和方案進(jìn)一步優(yōu)化，最終得到最優(yōu)方案，保證順利地開展后期施工作業(yè)。

2.2 真實與虛擬共存

通過利用計算機(jī)技術(shù)，能夠很好地展示現(xiàn)實生活，也能夠展示虛擬空間，讓用戶在體驗的時候給予不一樣的感覺，形成三維交互效果，這樣就能夠讓用戶提前了解建筑設(shè)計內(nèi)容，說出自己的感受，以此來為建筑設(shè)計打下良好基礎(chǔ)。此外，虛擬現(xiàn)實技術(shù)還能夠通過計算機(jī)的處理，以此來對建筑進(jìn)行重現(xiàn)，并且利用技術(shù)來展示并不存在的建筑，讓用戶能夠有所了解，這樣建筑設(shè)計人員就能夠根據(jù)用戶的實際情況來對建筑設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到更好的建筑設(shè)計效果。

2.3 可以確保整體的建筑模型具有“可視化”特征

應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)可以體現(xiàn)出其“環(huán)保”以及“節(jié)約”理念，同時，加強(qiáng)綠色建筑物的自有功能。并在建造過程當(dāng)中，有效減少不必要損失，提高整體的建筑效率。在使用計算機(jī)技術(shù)當(dāng)中，其整體的精準(zhǔn)構(gòu)化，可以實現(xiàn)三維模型的立體性，以圖形給建筑者更直觀的建筑體驗。在設(shè)計當(dāng)中，相關(guān)的施工人員可通過三維模型，體驗建筑要點，以便其對后續(xù)的實際方案進(jìn)行調(diào)整。在后續(xù)的運用過程當(dāng)中，通過建筑模型，可以保證各部門的施工有效結(jié)合，減少失誤，提升整體建筑質(zhì)量。

3 數(shù)字化時代的建筑設(shè)計技術(shù)應(yīng)用

3.1 優(yōu)化管線的設(shè)計與對管網(wǎng)實現(xiàn)綜合的檢查

當(dāng)前人們對生活品質(zhì)的要求更高，同時也不斷提升建筑工功能性的要求，建筑行業(yè)也逐漸朝著功能多樣化的方向發(fā)展。通過分析當(dāng)前建筑的功能性不難發(fā)現(xiàn)，建筑工程中綜合管線已經(jīng)越來越多并且在建筑工程中發(fā)揮的作用越來越明顯。設(shè)計人員在具體開展建筑工程設(shè)計時需要綜合規(guī)劃管線，以安全和質(zhì)量為基礎(chǔ)不斷優(yōu)化建筑產(chǎn)品。通過總結(jié)可知，管線交叉碰撞是建筑綜合管線設(shè)計中的重難點，也是容易出現(xiàn)問題的內(nèi)容。在設(shè)計建筑工程的綜合管線時利用計算機(jī)技術(shù)能夠時下碰撞檢查，通過三維模型確定綜合管道安裝中會出現(xiàn)的問題，明確設(shè)計圖紙的不足，將建筑內(nèi)綜合管線分布狀況直觀地體現(xiàn)出來。同時在管線安裝中還可以充分發(fā)揮計算機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢，細(xì)致地標(biāo)注出建筑工程綜合管線安裝中的不當(dāng)之處，從而極大地降低了整個建筑工程的成本，有效地提高了設(shè)計和施工的效率，降低了設(shè)計方案出現(xiàn)錯誤的概率，全面提升設(shè)計方案的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性。

3.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)

①應(yīng)用硬件系統(tǒng)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)所使用的硬件設(shè)備，其應(yīng)用目的就是能夠?qū)⒛繕?biāo)轉(zhuǎn)化為具體的輸出和輸入，以此來減少復(fù)雜性。通過構(gòu)建交互系統(tǒng)，能夠有效地聯(lián)系相關(guān)信息數(shù)據(jù)，形成一個虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。但是，如果應(yīng)用于建筑設(shè)計中，讓系統(tǒng)更好地表現(xiàn)出交互性特點，就需要保證所使用的設(shè)備要具備專業(yè)性。所以，相關(guān)人員就應(yīng)該以此為基礎(chǔ)來提高設(shè)備的專業(yè)性，保證所使用的設(shè)備，如手套、頭盔等更加專業(yè)；②應(yīng)用軟件系統(tǒng)。在實現(xiàn)建筑設(shè)計目標(biāo)時，需要設(shè)計人員能夠構(gòu)建一個滿足實際需求的建筑設(shè)計方案，也就是要讓建筑設(shè)計人員能夠保證所設(shè)計的內(nèi)容與構(gòu)建的建筑信息模型相符。在這其中不僅要展示出建筑物的外觀，還應(yīng)該能夠?qū)ㄖh(huán)境、室內(nèi)情況等等都有所體現(xiàn)，以此來為建筑設(shè)計人員提供一個正確的虛擬系統(tǒng)。其中所利用的幾何建模，就是為其提供虛擬場景的幾何構(gòu)建。而形象建模，則是對建筑虛擬模型的材料、顏色等進(jìn)行渲染；③室內(nèi)設(shè)計。我國針對室內(nèi)設(shè)計這一環(huán)節(jié)而言，一些企業(yè)就已經(jīng)將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用其中。在這過程中，如果用戶對于設(shè)計內(nèi)容不夠滿意，那么工作人員就可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)來將室內(nèi)設(shè)計內(nèi)容展示給用戶。此外，還能夠在這其中為用戶提供具體家具，讓用戶自行搭配，在這其中用戶能夠有很好的沉浸感。在未來發(fā)展過程中，技術(shù)人員就應(yīng)該積極引入先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，減少成本投入，讓虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠更好地應(yīng)用于建筑設(shè)計中。

3.3 構(gòu)建專門的數(shù)字化模型

在運用BIM技術(shù)對綠色建筑進(jìn)行施工時，其可以有效實現(xiàn)“環(huán)境保護(hù)”與“節(jié)約資源”的初衷。通過軟件數(shù)字化的合作，有效實現(xiàn)整體應(yīng)用。在以往的常規(guī)建設(shè)過程當(dāng)中，建設(shè)相關(guān)的建筑物必須按照提前規(guī)劃的施工圖紙進(jìn)行建造。但對于部分建筑工程而言，其自身構(gòu)造非常復(fù)雜，在建筑過程當(dāng)中難以通過圖紙進(jìn)行施工，導(dǎo)致其施工難度加大，施工人員自身的安全性能降低，事故風(fēng)險發(fā)生率增加。此外，也會嚴(yán)重降低整體的施工進(jìn)度，導(dǎo)致工程出現(xiàn)“拖工期”的問題。而綠色建筑以節(jié)約資源為整體出發(fā)點，其建筑模型以及建筑模式照比之前的常規(guī)建筑更為復(fù)雜。因此，借助BIM技術(shù)，可以對其整體的數(shù)字模型進(jìn)行“三維化構(gòu)建”，使全程具備“可視性”“可模擬性”的特點。通過電腦，對相關(guān)的工程人員提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，有效減少誤差。提高整體的施工精準(zhǔn)性，保證施工質(zhì)量以及施工人員自身的安全。

3.4 建立圖庫系統(tǒng)

在制作建筑物之前建立各種圖庫系統(tǒng)，最好是收集建立各種要素的圖庫系統(tǒng)，這對于快速、美觀地完成圖像處理具有重要意義。不同的軟件需要不同的圖集類型，根據(jù)建筑物結(jié)構(gòu)等相關(guān)因素，可以建立不同的圖庫體系。此外，細(xì)化分類可以提高圖形處理效率。CAD：CAD軟件可以獨立繪制各種樹木平面圖、立面圖、巖石圖、綠地路面造型或建筑結(jié)構(gòu)的二維或三維圖形渲染，并保存為DWG格式。該文件可以自由插入任何CAD文件作為矢量圖塊，方便快捷。CAD也可以插入位圖，但由于自身的局限性，無法與矢量圖匹配。它與實際的矢量圖不匹配。除了圖塊材質(zhì)，Atlas還有詳圖、材質(zhì)空間、CAD模型等；3D：3D軟件圖集包括3D模型、3D燈光、3D材質(zhì)、3D紋理映射等。更好的文件格式是mat。PS：PS軟件圖集包括各種后期圖集（文件格式為tga、jpg等）、PStiff過濾器和PS畫筆等。GIS：GIS軟件圖集包括子圖存儲、線性庫、設(shè)計庫和顏色庫等。

4 結(jié)語

總而言之，將計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計方案質(zhì)量的優(yōu)化。分析當(dāng)前我國建筑工程設(shè)計應(yīng)用情況可知，計算機(jī)技術(shù)的提升空間和創(chuàng)新空間較大，相關(guān)設(shè)計人員需要以傳統(tǒng)設(shè)計經(jīng)驗為基礎(chǔ)加強(qiáng)應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)，將計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，實現(xiàn)我國建筑設(shè)計水平的進(jìn)一步提升。