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【摘 要】 科学和技术的发展,促进数字技术的进步,数字技术已经渗透到经济和社会领域,建筑也不例外。在某种意义上,建筑工程技术的提高是由数字技术的广泛应用而提高的。
【关键词】 数字技术;建筑工程;应用
1 工程项目审计中的数字技术应用
为了规范和完善建筑市场,并提高投资效率,加强项目审计工作是必要的,现代化的審计是提高效率和质量的重要前提。由于工程审计要核查、落实工程项目的工程量、投资等方面的问题,工作量大而繁琐。因此,计算机技术应用于建筑工程项目审计工作中,其主要功能是对已建工程进行审查和监督,它需要全面了解和掌握国家和地方的有关政策、法规,以及已建工程的施工第一手资料;根据上述资料,建筑工程审计系统可对已建工程的工程量、投资工期等指标进行审核。此外应用于审计时必须建立计算机工程数据库,通过一个数学模型,对审计项目进行评估。审计部门通过互联网或局域网可以访问一个共享数据库,从而节省时间,资源和资金,提高工作效率和质量。
2 建筑设计领域中的数字技术应用
2.1数字技术对建筑设计行业的积极影响
2.1.1应用于建筑设计中的数字技术发展历程
依照数字技术在建筑设计领域中发挥的作用,整体上可以分为三个阶段。第一是作为建筑设计成果的表达方式,而建筑创作并没有摆脱传统的理念;第二是作为建筑设计的手段,建筑的创作以数字技术为载体的建构方式作为出发点,实现建筑形态及空间的解放,并以数字媒体的形式来呈现;第三是由数字技术衍生出全新的建筑创作思维及方法,不仅仅是建筑作品表象变化,更从根本上改变了建筑设计理念。
2.1.2数字技术对建筑设计流程的改变
数字技术的不断发展也正逐步改变着设计工作,特别是三维空间塑造为主要目的的数字技术的出现,使得建筑设计不再以平、立、剖面等图纸为设计目标,建筑师不用绞尽脑汁将三维模型投影为二维图纸。受制于二维表达的限制,建筑师往往会简化最初的设计理念。当代社会人们有着多样的追求,建筑形象也更加趋向复杂化,而复杂形体也无法完全以二维形式表达,数字技术的出现,特别是以三维空间塑造为目的的数字技术,使得建筑设计有回归建造本质的趋势,使建筑师把可以更多的精力用在思考如何建造上。
3DMAX、MAYA、Rhino 等数字技术媒介的出现,为建筑师提供了更加精确、便于复制和模拟真实环境的设计平台。建筑师可以通过数字技术媒介和自己的设计作品实时互动,建筑的造型和空间效果可以快速的呈现,而不用建筑师依靠大脑和草图勾画的模糊形像来思考复杂空间的设想。
2.2数字技术发展对建筑师群体的逐步分化
数字技术在建筑设计领域的应用不断深化与发展,这也催生了新的建筑师群体——数字建筑师。他们以数字技术为主要创作手段,并且积极探索与新技术相匹配的建筑创作理念,进而又推动了数字技术在建筑设计中的应用,有的建筑师及设计团体更成为新建筑设计的领跑者。台湾建筑师刘育东曾经过对数字建筑师的断代划分问题提出过自己的见解。他将数字建筑师划分为开拓者、中生代以及新生代;进一步发挥了数字技术的优势,将设计变革向前推进;紧随其后的众多新生代建筑师团体,依靠数字技术这一利器,以更加激进的行动进行新的建筑设计革新实验。
2.3建筑设计中普遍应用的数字技术及软件载体
2.3.1二维绘图
目前设计界主流的二维绘图数字化工具仍旧是 CAD,虽然其本身已具有三维的功能,但其应用以绘制二维图纸居多。CAD,(Computer Aided Design)——是计算机辅助设计的英文代称,人们可以通过计算机程序和硬件设备来从事设计工作;在诸多设计行业和领域中,CAD 系统能够辅助设计者进行计算、数据储存和绘图多种任务;如在工程设计领域里,计算机辅助设计技术,即 CAD(ComputerAided Design)技术是计算机的一项重要的应用技术文件;CAD 技术大大地提高了设计的质量,缩短了设计周期,降低了工程成本,CAD 是一项计算机与其它工程设计专业相结合的高新技术,它具有巨大的经济效益和社会效益;西方工程界普遍流行的一句话是 CAD 就是生产力48。CAD 已经是当今建筑设计的主流操作平台,现在已经不会有人怀疑这一数字技术对于建筑学的重要性。
2.3.2数字建模
在过去的几年中,数字建模技术获得了广泛的应用,直接利用数字模型进行建筑设计推敲并制作方案表现成果变得越来越普遍。很多软件公司的数字建模程序最初并不是为建筑设计而研发的,比如 3DMAX,MAYA,Rhinoceros 最初广泛应用于动画制作产业和制造业,在动画制作中会有一些动态效果,如重力和风被定义用来反映对象在真实世界的行为,但是大多数建筑师在实际应用中并没有提升到应用这些功能水平,但人们正在努力研究利用这些数字建模技术进行模拟重力环境的建模方法,如今这些软件的制作商也和建筑师进行合作开发,以拓展自己在建筑设计市场中的份额。
2.3.3逻辑编程造型
近几年基于数字建模软件基础之上,结合脚本语言编程功能,出现了一类新颖的逻辑建模二次开发软件。这些软件也是国内学术界所谓参数化设计的主要操作平台,因为其逻辑建模的功能为建筑设计开启了新的局面。
建筑师需要使用脚本语言编写计算机程序。脚本(script)语言是一项计算机语汇系统,它依附于主体程序,并通过对主体程序进行修改,使得整体的功能性获得拓展。应用这些脚本语言,可以大大增强该程序的适应性,扩大相应的功能,但这也对建筑师的素质提出了新的要求,不仅要对造型的建造逻辑十分明晰,而且需要掌握至少一种通用的编程语言,将编程语言集成为模块,以窗口的直观形式显现,而且操作便捷,建筑师可以不必学习编程语言就可以设置程序,但是由于程序模块有限,会影响建筑师的造型能力。 2.3.4建筑信息模型
建筑信息模型——BIM(Building Information Modeling)是集成了设计中多项数据的数字化的建筑模型,依托于數字化的三维模型。Autodesk 公司最先创立了 BIM 概念。它可以为设计和施工提供相协调的、内部保持一致的,并可进行运算的信息。简单来说,BIM 是通过计算机建立三维模型,并在数字模型中存储了设计师所需要的所有信息,例如平面、立面和剖面图纸,统计表格,文字说明,工程量清单等,更重要的是珍惜信息全部根据模型自动生成,并与模型实时关联。由数字建模软件所建立的三维数字模型所包含的信息量是有限的,在他们那令人眩目的各种建筑数字模型中所传达的信息是单一的,即 MAYA,Rhinoceros 等工业造型软件实际上只是为建筑师提供了一个强大的形态研究工具,可以帮助建筑师虚拟出各种各样的空间形态,但这些软件建立的模型在容纳更多信息,如面积、材料、重量、受力等等上却显得无能为力。而建筑信息模型就与以上三维数字模型有着本质的不同,它让建筑师在三维设计模式下,方便地推敲设计方案,快速表达设计意图,创建三维 BIM 模型,并以 BIM 模型为基础,自动生成所需的施工图档,从概念到方案,最终完成整个建筑设计过程。
2.3.5生态优化
20 世纪末至今,环境问题日益严重,人们对建筑的的生态效益和环境影响愈加重视,因此建筑设计需要依赖新的数字技术提供精确的定量化改进措施。随着数字技术的迅猛发展,出现了大量模拟与环境分析软件,比如用于能耗分析的软件 DOE-2,EnergyPlus,Dest;用于采光分析的软件 Radiance;用于通风分析的软件 Fluent Airpak,PHOENICS;用于声环境分析的软件 Cadna/A 等;这些软件提供了可靠有效的技术手段,解决了绿色建筑设计中的定量问题。
3 结束语
对数字技术的深度应用与推广已经是大势所趋。当建筑师们用数字技术把设计和制作工程中使用的操作决策和思路固化成一种特定模式,当你按照参数模式把某种建筑的文化环境及应用需求输入计算机后,传统的建筑业正面临机遇与挑战,而数字技术也影响着人类物质良好的精神生活。
参考文献:
[1]王卫霞.试论计算机技术在建筑工程中的应用.科技视界,2012年9月第27期.
[2]马仲威.基于数字技术的建筑设计方法探讨.理论探讨,2012.
[3]龚逸.数字测量技术在建筑工程 测量中的应用.数字技术与应用, 2011
【关键词】 数字技术;建筑工程;应用
1 工程项目审计中的数字技术应用
为了规范和完善建筑市场,并提高投资效率,加强项目审计工作是必要的,现代化的審计是提高效率和质量的重要前提。由于工程审计要核查、落实工程项目的工程量、投资等方面的问题,工作量大而繁琐。因此,计算机技术应用于建筑工程项目审计工作中,其主要功能是对已建工程进行审查和监督,它需要全面了解和掌握国家和地方的有关政策、法规,以及已建工程的施工第一手资料;根据上述资料,建筑工程审计系统可对已建工程的工程量、投资工期等指标进行审核。此外应用于审计时必须建立计算机工程数据库,通过一个数学模型,对审计项目进行评估。审计部门通过互联网或局域网可以访问一个共享数据库,从而节省时间,资源和资金,提高工作效率和质量。
2 建筑设计领域中的数字技术应用
2.1数字技术对建筑设计行业的积极影响
2.1.1应用于建筑设计中的数字技术发展历程
依照数字技术在建筑设计领域中发挥的作用,整体上可以分为三个阶段。第一是作为建筑设计成果的表达方式,而建筑创作并没有摆脱传统的理念;第二是作为建筑设计的手段,建筑的创作以数字技术为载体的建构方式作为出发点,实现建筑形态及空间的解放,并以数字媒体的形式来呈现;第三是由数字技术衍生出全新的建筑创作思维及方法,不仅仅是建筑作品表象变化,更从根本上改变了建筑设计理念。
2.1.2数字技术对建筑设计流程的改变
数字技术的不断发展也正逐步改变着设计工作,特别是三维空间塑造为主要目的的数字技术的出现,使得建筑设计不再以平、立、剖面等图纸为设计目标,建筑师不用绞尽脑汁将三维模型投影为二维图纸。受制于二维表达的限制,建筑师往往会简化最初的设计理念。当代社会人们有着多样的追求,建筑形象也更加趋向复杂化,而复杂形体也无法完全以二维形式表达,数字技术的出现,特别是以三维空间塑造为目的的数字技术,使得建筑设计有回归建造本质的趋势,使建筑师把可以更多的精力用在思考如何建造上。
3DMAX、MAYA、Rhino 等数字技术媒介的出现,为建筑师提供了更加精确、便于复制和模拟真实环境的设计平台。建筑师可以通过数字技术媒介和自己的设计作品实时互动,建筑的造型和空间效果可以快速的呈现,而不用建筑师依靠大脑和草图勾画的模糊形像来思考复杂空间的设想。
2.2数字技术发展对建筑师群体的逐步分化
数字技术在建筑设计领域的应用不断深化与发展,这也催生了新的建筑师群体——数字建筑师。他们以数字技术为主要创作手段,并且积极探索与新技术相匹配的建筑创作理念,进而又推动了数字技术在建筑设计中的应用,有的建筑师及设计团体更成为新建筑设计的领跑者。台湾建筑师刘育东曾经过对数字建筑师的断代划分问题提出过自己的见解。他将数字建筑师划分为开拓者、中生代以及新生代;进一步发挥了数字技术的优势,将设计变革向前推进;紧随其后的众多新生代建筑师团体,依靠数字技术这一利器,以更加激进的行动进行新的建筑设计革新实验。
2.3建筑设计中普遍应用的数字技术及软件载体
2.3.1二维绘图
目前设计界主流的二维绘图数字化工具仍旧是 CAD,虽然其本身已具有三维的功能,但其应用以绘制二维图纸居多。CAD,(Computer Aided Design)——是计算机辅助设计的英文代称,人们可以通过计算机程序和硬件设备来从事设计工作;在诸多设计行业和领域中,CAD 系统能够辅助设计者进行计算、数据储存和绘图多种任务;如在工程设计领域里,计算机辅助设计技术,即 CAD(ComputerAided Design)技术是计算机的一项重要的应用技术文件;CAD 技术大大地提高了设计的质量,缩短了设计周期,降低了工程成本,CAD 是一项计算机与其它工程设计专业相结合的高新技术,它具有巨大的经济效益和社会效益;西方工程界普遍流行的一句话是 CAD 就是生产力48。CAD 已经是当今建筑设计的主流操作平台,现在已经不会有人怀疑这一数字技术对于建筑学的重要性。
2.3.2数字建模
在过去的几年中,数字建模技术获得了广泛的应用,直接利用数字模型进行建筑设计推敲并制作方案表现成果变得越来越普遍。很多软件公司的数字建模程序最初并不是为建筑设计而研发的,比如 3DMAX,MAYA,Rhinoceros 最初广泛应用于动画制作产业和制造业,在动画制作中会有一些动态效果,如重力和风被定义用来反映对象在真实世界的行为,但是大多数建筑师在实际应用中并没有提升到应用这些功能水平,但人们正在努力研究利用这些数字建模技术进行模拟重力环境的建模方法,如今这些软件的制作商也和建筑师进行合作开发,以拓展自己在建筑设计市场中的份额。
2.3.3逻辑编程造型
近几年基于数字建模软件基础之上,结合脚本语言编程功能,出现了一类新颖的逻辑建模二次开发软件。这些软件也是国内学术界所谓参数化设计的主要操作平台,因为其逻辑建模的功能为建筑设计开启了新的局面。
建筑师需要使用脚本语言编写计算机程序。脚本(script)语言是一项计算机语汇系统,它依附于主体程序,并通过对主体程序进行修改,使得整体的功能性获得拓展。应用这些脚本语言,可以大大增强该程序的适应性,扩大相应的功能,但这也对建筑师的素质提出了新的要求,不仅要对造型的建造逻辑十分明晰,而且需要掌握至少一种通用的编程语言,将编程语言集成为模块,以窗口的直观形式显现,而且操作便捷,建筑师可以不必学习编程语言就可以设置程序,但是由于程序模块有限,会影响建筑师的造型能力。 2.3.4建筑信息模型
建筑信息模型——BIM(Building Information Modeling)是集成了设计中多项数据的数字化的建筑模型,依托于數字化的三维模型。Autodesk 公司最先创立了 BIM 概念。它可以为设计和施工提供相协调的、内部保持一致的,并可进行运算的信息。简单来说,BIM 是通过计算机建立三维模型,并在数字模型中存储了设计师所需要的所有信息,例如平面、立面和剖面图纸,统计表格,文字说明,工程量清单等,更重要的是珍惜信息全部根据模型自动生成,并与模型实时关联。由数字建模软件所建立的三维数字模型所包含的信息量是有限的,在他们那令人眩目的各种建筑数字模型中所传达的信息是单一的,即 MAYA,Rhinoceros 等工业造型软件实际上只是为建筑师提供了一个强大的形态研究工具,可以帮助建筑师虚拟出各种各样的空间形态,但这些软件建立的模型在容纳更多信息,如面积、材料、重量、受力等等上却显得无能为力。而建筑信息模型就与以上三维数字模型有着本质的不同,它让建筑师在三维设计模式下,方便地推敲设计方案,快速表达设计意图,创建三维 BIM 模型,并以 BIM 模型为基础,自动生成所需的施工图档,从概念到方案,最终完成整个建筑设计过程。
2.3.5生态优化
20 世纪末至今,环境问题日益严重,人们对建筑的的生态效益和环境影响愈加重视,因此建筑设计需要依赖新的数字技术提供精确的定量化改进措施。随着数字技术的迅猛发展,出现了大量模拟与环境分析软件,比如用于能耗分析的软件 DOE-2,EnergyPlus,Dest;用于采光分析的软件 Radiance;用于通风分析的软件 Fluent Airpak,PHOENICS;用于声环境分析的软件 Cadna/A 等;这些软件提供了可靠有效的技术手段,解决了绿色建筑设计中的定量问题。
3 结束语
对数字技术的深度应用与推广已经是大势所趋。当建筑师们用数字技术把设计和制作工程中使用的操作决策和思路固化成一种特定模式,当你按照参数模式把某种建筑的文化环境及应用需求输入计算机后,传统的建筑业正面临机遇与挑战,而数字技术也影响着人类物质良好的精神生活。
参考文献:
[1]王卫霞.试论计算机技术在建筑工程中的应用.科技视界,2012年9月第27期.
[2]马仲威.基于数字技术的建筑设计方法探讨.理论探讨,2012.
[3]龚逸.数字测量技术在建筑工程 测量中的应用.数字技术与应用, 2011