探究数字化背景下建筑设计发展的新机遇

摘要：随着互联网信息技术的发展，建筑及建筑设计领域也面临着新的变革，同时数字设计技术中的价值以及潜在机遇也将会对建筑领域产生深刻的影响。基于此，本文对数字化技术与建筑设计的积极影响加以分析，并提出在数字化背景下，建设设计面临着的全新设计思维、参数化设计以及BIM技术等新的发展机遇。

关键词：数字化;建筑设计;发展机遇

引言：在建筑工程的整体过程中，建设设计是十分关键的一个环节，对建筑的实用性与环保性都会起到直接的影响。随着信息化的普及，数字化设计受到了越来越多的关注，而数字化技术与建筑设计间的关系也愈发紧密。因此，有必要进一步加强对建筑设计数字化技术的研究，进而为我国建筑行业发展注入新的活力。

一、数字化技术对建筑设计的积极影响

（一）丰富建筑效果

传统的建筑设计往往需要依靠手工进行测绘，不仅大大增加了建筑设计的工程量，还不利于施工人员了解建筑的具体结构，对后续的建筑施工形成制约。而利用数字化技术，建筑设计人员可以利用三维模型建构更好地展现建筑的具体特点，进而有效提升设计方案的直观程度。同时，数字化技术的应用可以更好地展现出设计人员对于建筑细节的设计，充分体现其设计理念和艺术水平。

（二）促进建设设计形式的多样性

在设计的前期阶段，建筑设计人员往往需要通过手绘草图的形式展现设计理念，待方案通过以后才能开展接下来的设计构思，这大大提升了建筑设计的工作难度，也使得很多设计人员将原有的建筑方案简单化，不能完全展现出其中的美感[1]。随着数字化技术的引入，设计人员可以通过输入参数完成初始设计，其后再进行细节部分的完善;同时软件中包含的不规则结构也可以激发设计人员的灵感，丰富建筑的设计形式。

（三）提升建设设计参数的精准性

利用数字化技术完成建筑设计，不仅可以显著提升设计与施工效率，还可以使得建筑设计的结构参数更为准确。在现阶段的建设设计中，数字化设计软件的应用已经十分普遍，有效帮助建筑设计人员更为准确地完成图纸绘画工作以及建筑结构构建工作。设计人员可以利用数字技术对建筑信息模型进行测试，针对其中的问题做出更有针对性的修改，进而保证建筑可以保持在最佳的使用状态。

（四）保证施工质量

数字化技术的应用可以有效提升施工过程的工程质量，进而满足建筑设计过程中的一系列要求。加强对建筑使用情况以及零部件状况的监控可以为其后续的维护和保养工作提供便利;同时，数字化技术可以帮助开发商、设计师、施工方之间实现信息畅通，进而借助有效的资源共享加强对各类问题的探查与解决。这样不仅可以大大提升工程质量，还可以延长建筑的使用寿命，更好地实现建筑设计人员的设计意图。

二、数字化背景下建筑设计发展的新机遇

（一）全新建筑设计思维的出现

复杂性科学最早兴起于20世纪80年代，代表着系统科学进入了新的发展阶段，复杂性科学的出现与发展，不仅推动了自然科学的变革，同时也将这些影响渗透到了哲学、社会科学等诸多领域。随着复杂科学的发展，一种全新的世界观开始出现，相较于传统的、机械的世界观，新世界观更加接近于自然，进而有效推动了复杂、未知以及秩序、逻辑的共存。同时，复杂科学也在促使着新时空观念的形成，经典的时空观是以牛顿力学为基础，强调在建设过程中各分离物体之间的相互作用。而新的复杂建筑则大大淡化了原有的绝对几何关系，并通过引入分维体等概念，实现通过复杂无序的造型来展现生物的自然形状。在这样的时代背景下，人们开始打破传统的思维方式，将原有的简单几何思维加以转换，更加追求丰富、复杂的建筑形态。将这样的观点引入到建筑艺术领域当中可以发现，城市不是简单的功能组合，而是一个更为复杂的系统，只有改变对城市生活的传统认识，才能充分发挥其中内涵的多元性与丰富性，同时建筑的设计领域也会涌现出更多复杂、个性的作品。其中的非理性特征是建筑设计逻辑发展过程中非常典型的一个特征，除了上世纪末展现出不规则、非标准的设计群体之外，高复杂度建筑仍包含着更多深刻的内涵。

（二）针对于复杂几何控制的参数化设计

在复杂性设计思维大力发展的背景下，传统的设计模式已经无法充分反映出建筑师的设计思想与表达效果，因此有必要在其中引入更为先进的科学技术，而参数化几何控制技术就是其中非常关键的一种。将参数化几何控制技术引入建筑设计领域可以有效帮助建筑设计人员优化集合符号的生成、测评以及修正等环节，通过设计思想与数字技术的有机结合，进而生成更加符合社会发展以及环境需求的建筑形态。同时，相关技术的引入还可以借助可变参数推动设计成果的开放化，进而为建筑设计师提供更为多元的预见因素，丰富建筑设计的客观性，加强参数对几何形态的控制。相关设计程序的应用有助于通过输入参数控制值生成更多的几何形态，使得大大减弱了重复性标准化结构与异形构件的生产成本差异，有效缓解了标准化与个性化之间的矛盾，进而实现提高生产效率、降低造价的经济原则。就现阶段的发展趋势来看，简单的模块化生产已经不能满足当前的生产力水平，而高度复杂的设计理念给原本单一的工业化生产模式建造赋予了新的创造价值，同时也有效扩大了建筑制造行业的发展空间。面对全新创造价值中的复杂性与不可复制性，工业化加工制造行业也面临着新的机遇与挑战，进而不断推动建筑制造业的革新与发展。

（三）建筑信息模型的发展与应用

随着建筑行业的不断发展，对有关于建筑设计的数字技术也提出了新的要求，相较于航空、汽车等行业，建筑设计技术仍相对落后。就传统的CAD技术来说，只能实现计算机辅助制图，无法在建筑平面图形上代表某一特定的实体与元素，进而不能真正实现计算机辅助设计。同时在CAD环境下，很难对复杂的建筑设计信息做出解释，各设计数据之间缺少关联，不仅严重降低了工作效率，同时还增加了后期修改工作的压力。随着计算机软件技术的进一步发展，建筑信息模型技术（BIM）应运而生，建筑信息模型以数字技术仿真技术为基础，有效对物体的几何形状以及物理性能、价格等非几何信息加以描述[2]。从本质上来说，BIM通过数字技术构成了一个建筑信息库，其中包含了建筑从设计到建成全过程需要的信息，进而有效提升决策效率、提高建筑质量。BIM技术的优势主要包含了四个方面：第一，三维建筑模型的应用可以大大丰富设计者的想象力，为其创新发展提供新的思路;第二，BIM技術可以有效营造更为和谐的协同工作环境;第三，该技术为设计沟通和设计表现提供了更多的发展空间;第四，三维建筑模型可以加强工程项目间的有效沟通，进而避免不必要的设计误解与认知混淆，确保设计阶段的各种活动可以顺利开展。同时，BIM的三维辅助设计提升了从信息模型当中获取加值服务的能力，随着建筑设计行业的推广将会有越来越多的BIM实践在业内出现，进而更好地为建筑行业的未来发展做出引导。

总结：综上所述，参数化手段支持以及三维信息模型技术的发展为建筑设计行业开辟了一条全新的发展道路，加强数字化技术的应用有助于打破建筑设计实践中的技术屏障、积累更多的宝贵设计经验。因此在未来的发展过程中，应树立对数字化技术的正确认知，进而有效发挥数字技术价值对建筑设计领域的深刻影响。

参考文献：

[1]张晓宇.建筑设计中数字化技术的运用研究[J].绿色环保建材，2020（10）：75-76.

[2]何立群.数字化时代建筑设计管理发展探究[J].建材与装饰，2019（33）：69-70.

作者简介：

张淼（1989）男 汉 籍贯;山东省潍坊市：最高学历：本科;目前职称：助理工程师;研究方向：BIM技术。