建筑设计数字化技术精选(九篇)

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第1篇：建筑设计数字化技术范文

关键词：建筑设计；数字化；应用

中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：

数字化就是先把大量复杂多变的数据信息变成能够度量的数字、数据，然后利用相应的数字及数据建立科学化的数字模型，且将其转变为二进制代码，导入到相应计算机系统，再进行集成式处理。实际来看，数字化并不仅仅为一种比较简单的信息储存和处理技术，它有效变革了传统生产技术，对人们的思维及生活方式都造成了极大的冲击，对建筑设计更是造成了深远影响。

一、 概论数字化技术

1. 数字化技术内涵

数字化技术所依托的技术就是计算机技术及网络技术，它把所收集到的全部信息及数据进行相应的转换，利用数字信号形式存储到相应的计算机系统当中，最后通过计算机实现技术处理，然后利用网络来传送。数字化技术绝对不是简单思想观念，具有很多方面的内容，计算机技术及网络技术的广泛应用，促使信息流作为相应的信息载体和媒体技术慢慢取代了相应的物质流，有效提升了信息交换效率，降低资源消耗。

2. 数字化技术对建筑的影响

从实践效果方面看，数字化技术对人们的生存方式及思维方式造成了十分深远的影响，此外，对相应的信息载体的建筑空间以及建筑设计技术提出了相应的要求。传统建筑技术及风格都在慢慢发生变化，在未来的建筑设计当中，数字化技术一定会全面取代传统的建筑设计技术。数字化时代的脚步越来越近，建筑这一人类生存功能载体，也在悄然的发生着变化，特别是无形数据信息同网络技术的发展更是推动层级化、多元化智能空间的生成。例如传统办公建筑的模式通常都是把企业人员集中于相应信息集约化的程度很高的场所，可是数字化技术在建筑中应用后，就会一改传统模式，逐步实现以家庭为单位这种先进的工作模式的目标。如果可以实现这种目标，那么社会结构都会产生巨大改变，一方面会形成各种各样的智能场所，城市的发展模式及构建格局也会发生巨大变化，更会消失一些建筑类型。另外，数字化技术还会在自身所具有的相应优势环境当中分担一些建筑的功能，从而促使设计师形成新的设计思路，催生一些建筑机构类型。因而不管是形式还是本质，都是对功能载体的重新分配，并朝着高效化及合理化方向发展。当然，任何事物都具有两面性，数字化技术虽然能够有效推动建筑发展，可是如果相应的建筑脱离了信息技术的束缚，就会产生分散化及底层化等问题。

二、 数字化技术在你建筑设计中的应用

通过对上述分析可以确定，数字化技术将会在我国建筑设计当中得到越来越广范的推广及应用。特别是数字化技术当中的相应的计算机辅助设计技术，简称 CAD，在建筑设计中被称作计算机辅助建筑设计技术，简称 CAAD。该项技术运用了相应的现代化计算机数字技术对辅助设计师进行建筑设计，产生的时间比较短，可是却有着十分广阔的发展前景，被建筑设计师广泛的应用。在建筑设计当中应用数字化技术，一方面可以提升建筑设计质量，算段相应的设计周期，另一方面还可以有效节约资源和能源，增强企业竞争力。数字化技术以其独特的优点获得了建筑市场的广泛认可，具体表现为以下几个方面。

1. 建筑工程项目定性当中运用数字化技术

因为数字化技术是一种基于计算机技术及网络技术的新技术，所以它不光能够处理相应的图形、文字等信息，还能够分析并预测相应建筑工程项目，这样就能对相应的建筑工程项目进行提前定性，避免因为经营者的决策失误产生严重后果。在实践方面看，虽然因为部分非技术层面因素的制约造成相应的数字化技术无法充分发挥作用，可是现代化工程的建筑设计过程当中，却依然能够依托计算机相应的文字图像处理及数据处理的功能，科学合理的分析相应建筑工程项目在投标及招标方面的可行性，对于工程项目定性具有不可或缺的作用。

2. 设计建筑工程概念中应用数字化技术

进行建筑工程设计的时候，因为概念设计为一个最重要阶段，所以单纯依靠人工绘图及设计师构想根本不够，具有很大的局限。而在设计建筑工程概念中有效应用数字化技术就可以有效弥补这块短板，利用 CCAD 技术可以帮助相应的建筑设计师构建起比较科学和合理的色彩、三维空间、质感，还能将设计师自身构想同实际的施工建筑结构进行有机的结合，这样就可以充分确保相应设计方案的准确性及科学性；数字化技术当红总的 CAAD 软件，能够把相应设计师的构想同实际的施工环境进行完美的结合，从而促使相应设计师对于建筑观念设计进行全面的研究及考虑。此外，数字化技术当中的 CAD技术还能把相应设计师的建筑设计构想有效转变为相应的数字模型，一方面能准确反映建筑设计师构思，另一方面还可以为相应设计师及时发现问题并进行有效的纠正及不断的改善提供便利。

3. 优化建筑设计方案

在相应建筑设计师初步的完成相应的设想及构思以后，能够利用数字化技术当中的 CAAD 软件当中的相关功能对设计师的方案进行有关的指标量化、信息采集、功能属性预测等工作，然后对方案进行相应的修改及优化。进行建筑设计的时候，相应的设计师可以通过 CAAD 软件的相应功能对相应的建筑环境和各项功能的技术指标事项定量、定性的分析，从而确保自己所做的建筑设计具有较高的科学性及合理性。实际上，上述两种工艺完全可以构成一个循环系统，如果能够将上述两种模式进行科学的合并及循环使用，那么就会构成人机循环 CAAD 的方案设计的优化系统，那么取得的效果会成倍增加，现阶段我国建筑设计师们都在进行积极的探索。

4. 建筑设计制图当中将会应用数字化技术

数字化技术当中的 CAAD 软件，能够为相应的建筑设计提供配件库、详图库、标准库、编辑和图形生成的功能；能够使相应的预设图形进行缩放、移动、拼接、扭转等等，还能把修改以后的相应图形信息实时存储及输出。数字化技术有着很强的设计功能，自身具备统一制图数据管理的系统，能够记录并存储建筑设计当中的所有数据及信息，还能充分确保建筑设计内容间具有高度的有效性及协调性，可以及时发现设计问题并进行有效处理。数字化技术是一种新型技术，它的基础就是计算机技术及网络技术，有着很强的设计功能，特别是 CAAD 软件，在建筑当中得到了广泛的应用。实践证明，在建筑设计当中积极应用数字化技术，可以有效促进建筑设计的发展，推动建筑业的快速发展。

三、数字化技术在建筑设计中的影响

首先，数字化技术能够依据函数算法生成大量随机图形，激发建筑设计师的建筑创意，并通过计算机的项目分析将其复杂的表现形式和结构分析有效衔接，使得建筑设计从二维进入三维，便于数字模型的建模、修改、保存、交流和携带，实现艺术与技术的全新融合，形成准确的建筑构想和造型，对建筑形体语言的塑造产生影响。

其次，数字化技术能够使用有限元分析法处理设计数据，实现建筑结构设计的数字化；通过应用模拟软件温湿度、采光和隔音等各种技术指标来实现建筑技术指标控制的数字化；通过 CAD 基础上的制图为建筑设计师与客户的交流提供逼真的三维效果，成为建筑绘图的新表现和信息传达媒介。

四、 结论

随着经济及技术的不断发展，建筑业日新月异，为了有效满足人们对建筑的需求，相应的建筑设计师就必须不断转变设计理念，积极应用数字化技术，从而有效提高建筑设计质量，促进建筑业整体的进步。

参考文献

[1]杨丽,项秉仁.数字化技术应用于建筑设计的实践和思考[J].华中建筑,2007(05).

第2篇：建筑设计数字化技术范文

关键词：数字化；建筑设计模式；

中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：

数字化作为一项新技术在现代建筑发展中得到广泛应用，例如数字化建筑设计、多媒体数字建模和表现、建筑信息化模型、建筑新型表皮等，这些技术都在各个方面影响着现代建筑技术的发展。数字化建筑设计模式不仅仅需要满足现代实用性要求，而且能使建筑物拥有更高的审美价值以及舒适度空间使用。根据不同的设计特点和设计理念，可以将现代数字化建筑设计模式分为性能驱动设计模式、衍生式设计模式以及一体化设计模式，根据每一种设计模式的不同，分析它们在现代建筑设计中的作用。

1、数字化简介

数字化是结合许多复杂多变的信息，使之转变为度量的数字、数据。通过对这些数据的分析建立合理的数字化模型，从而转变为二进制代码输入计算机内部进行统一处理。如今信息化时代的到来，对信息的数字化的研究也越来越受到关注。在早期对数字化的研究处于非常繁琐的阶段，由于总是对一系列的的数字进行验算、拆分进行函数运算。计算的时间长、准确性也难以保证，数字化的使用受到很大的制约，现代计算机技术的发展为数字化发展带来了技术支持和革新。2、数字化建筑设计模式中的性能驱动设计模式

数字化建筑设计中的性能驱动式设计，是以强调性能作为整个建筑设计的出发点。设计者在进行建筑设计时，将个人的设计风格及设计理念融入建筑物的功能之中，通过使两者有机结合在保证建筑物美观具有设计感的同时，又能保证建筑物的实用性。达到这样的设计目的需要涉及到技术、经济文化等各个领域的相互配合，以保证建筑物的实用性能。我国国家大剧院采用了这种性能驱动模式进行整体设计。考虑到建筑物的使用性质，为了保证剧院中各个剧场之间的隔音效果，整个大剧院设计成一个巨大的半椭圆球形，建筑内部设计在保证主要使用空间的四个剧场独立的同时，又通过空中走廊保持紧密联系。天花板和墙面都根据声学性能要求借助专业软件进行模拟设计，通过不断调整每个设计点的参数，得到最为合理的天花板及墙面设计方案，达到符合建筑声学要求的效果。

性能驱动式设计主要以突出性能设计为出发点，它最初是使用在汽车、飞机等制造领域。由于它涉及到社会、文化、技术以及经济等多个领域，在保证建筑设计师的个人设计风格的同时，还需要考虑建筑的实用性、环境质量和建筑物本身的完整性。性能驱动设计是建立一个属于建筑物的小环境，自给自足满足建筑物自身的需求。只要通过输入相应的数据参数就能调整室内的相关功能，例如调节天花板的光照参数，只要输入相应的数据就能调整需要的天花板光照程度。对影响室内因素的降水、风力等情况，也可以进行数据的输入计算。利用自然光和自然风力状况，在保证低消耗的同时，还能创造一个舒适的室内环境。

3、数字化建筑设计模式中的衍生式设计模式

数字化设计模式中的衍生式设计模式是通过传统设计模式演化而来，衍生式设计模式是根据设置一个固定的数值进行运算，从而得出不同的设计解决方案。由于设计方案的不同，产生的设计效果也不相同。因此根据不同的设计效果，将衍生式设计出来的建筑分为几何衍生式模式和非几何衍生式模式两种建筑设计效果。

（1）衍生式设计的几何衍生模式。衍生式设计的几何衍生式模式是建筑主体是一个规则几何图形，建筑设计外表皮和内部有各种丰富的图案，由各种图案组成的几何形体非常具有审美性。通过几何形体与衍生形体的组合，会使建筑整体具有独特的建筑特点。奥运场馆建筑水立方就是采用了这种建筑设计模式。从外形上来看，它的建筑整体是一个规则的长方体。然而建筑物表面基于水分子结构衍生出各种不同的、丰富的色彩、图案，这些图案不仅具有美感而且融合在建筑物主体之中，使建筑物成为一个丰富多彩的规则长方体。

（2）衍生式设计中的非几何衍生式模式。衍生式设计中的非几何衍生式模式是一种预想中的建筑设计形体，经过收缩、旋转、扭曲变形等形状的相互置换进行预想置换，从而衍生出一种全新的设计形态。然而预想中的设计形态与全新的设计形态会有非常大的差异。在我国的现代建筑设计中，运用到这一设计方式的建筑物有上海环球金融中心。该建筑最初设计者预想出的建筑设计形体是一个竖立的长方体，采用顶部与底部两侧相互收缩的方式，形成如一把军刀形状的新型建筑形体。使整个建筑物体现出一种独特造型的同时增加建筑物抵御强风侵袭的能力。

4、数字化建筑设计模式中的一体化设计模式

数字化建筑设计模式中的一体化设计模式本质上是指结合性能驱动设计模式和衍生式建筑设计模式的特点，形成性能和造型一体化的一种综合性设计。这种设计综合建筑物良好的性能和视觉上的美感，达到建筑设计一体化的效果。一体化的设计模式，在我国现代建筑中的典型例子是广州歌剧院，建筑的外部形态和内部空间均展现出了极强的设计感以及自由流动式的表面形态。设计者采用一体化的设计模式，通过对各组成部分参数的调整与完善，得到符合设计要求的建筑物表面自由流畅感。在达到较好的外形设计要求的同时，采用性能驱动设计，注重考虑建筑结构以及内部使用所需要的声、光效果，通过数字化计算进行精准分析，最后形成了这栋功能性以及建筑外型设计感俱佳的建筑物。

一体化设计又被称为“衍生式多重性能驱动式设计”，从理论上讲它是前两者设计模式的综合。但是通过实际运用过程来看，一体化的设计运算模式却不是两者模式的简单相加之和。一体化设计包含了建筑造型与建筑性能一体化与多重建筑系统一体化。造型与性能的一体化可以说是，结合了衍生式建筑模式与性能驱动式建筑模式的特点。但是多重建筑系统一体化，却是一体化设计模式独有的特点，它决定了建筑设计对外在制约条件的处理。如果把这一类制约条件作为一个系统，那么一体化设计模式就是解决这方面问题的设计方法。

从理论上出发，一栋高层建筑在输入其主要的数据，例如场地的长、宽度和建筑物的几何形态包括它的高度、平面形状及核心筒大小等。不仅能实现能源的自给自足，而且还能将多余的电力供给周围的建筑物使用，那么数字化建设就达到了另一个发展高度。由此可以看出衍生式设计模式主要注重建筑物的形体设计，注重提高建筑物的外表形象，形成丰富的形态设计感。性能驱动模式设计主要注重建筑物的使用价值，重点在于突出建筑物的功能设计。一体化建筑设计既注重建筑物的外形的审美性，也能做到提高建筑物的功能性设计。

结束语：

现代建筑设计不再是设计师一时的设计灵感，现代建筑设计更注重功能性的体现。数字化建筑设计模式的出现，实现了建筑形态设计与现代建筑性能要求相结合的特点，在未来的建筑行业中具有非常广阔的发展前景。

参考文献：

[1]杨姝扬,牛健.数字化建筑设计模式与应用[J].辽宁工程技术大学学报,2011(6)

第3篇：建筑设计数字化技术范文

关键词：数字化；技术；建筑；设计

中图分类号：S611文献标识码： A

前言

数字化作为工业化的最高实现形式，彻底变革着生产技术的发展进程，同时也极大地改变着人们的生活方式和思维观念，对建筑的发展也必将会产生广泛而深刻的影响。数字化在其具备优势的领域可能会分担一部分建筑的功能，但同时也可能带来新的建筑功能要求和建筑类型。另一方面，无论是使用各种软件绘制建筑平面、立面和效果图，或进行日照和面积计算，或用网络传送文字和图形文件，实际上都与数字化有密切关系。正如在数字化时代中现实环境和虚拟环境将会共存一样，传统的建筑学不但将继续存在，而且会有更深入的发展。数字化时代的人将会对建筑设计有更高的要求，在功能上更细致，更能适应变化和不同的需求，在技术上更先进，在审美方面更丰富和复杂。

一、数字化技术内涵

数字化技术所依托的技术就是计算机技术和网络技术，它把所有收集到的数据和信息进行相应的转换，利用数字信号形式存储到相应的计算机系统之中，而后通过计算机实现技术处理，并利用网络来传送。数字化技术绝对不是简单思想观念，具有很多方面的内容，计算机技术及网络技术的广泛应用，促使信息流作为相应的信息载体和媒体技术慢慢取代了相应的物质流，有效提升了信息交换效率，降低资源消耗。

二、数字技术对建筑设计的影响

（一）数字技术对建筑形体语言塑造的影响

激发创意。在建筑设计中，设计师利用数字技术――计算机强大的运算系统，能够依据函数算法生成大量复杂、又带有一定随机性的图形，激发设计师的建筑创意。计算机的处理能力又能够将这些复杂造型精确呈现，并绘制成施工图纸。世界上许多建筑师正在寻求这种艺术和技术融合的全新创意，并在他们的建筑设计过程中挖掘出计算机辅建筑形态构思的潜能。

（二）对建筑造型的设计影响

对项目的分析性内容常常能够左右建筑形态的设计意图。在计算机媒介介入前，复杂的形式表现和结构分析难以有效衔接。在非逻辑的灵感通向准确的形式的过程中，计算机媒介有效地处理相关数据，辅助设计师在数字环境中进行思考，直至完成造型设计。参数化建模技术的应用使得复杂形体的结构和建造分析变得简单和高效，在这些参数分析运算的基础上，设计构思深化为准确的建筑造型，那些看似不可思议的建筑构想也能成为现实。

（三）数字模型的出现

建筑形态设计的复杂化趋向越来越使实体模型方式无法胜任创作理念的表现需求和制作时间要求。计算机硬件和计算机图形学以及CAD 软件系统的不断发展，使建筑设计的数字化从二维进入了三维的境界。首先，三维数字模型便于建模和修改，节省了大量的制作以及调整模型的时间。其次，计算机媒介通过三维模型及更加逼真的真实状态的模拟，令人身临其境，预先感受到将要建成的空间效果。最后，三维数字模型便于保存和携带，有利于交流和协同设计。

三、数字化技术在建筑设计中的应用

数字化技术正在越来越多的层面上影晌着建筑行业，虽然其本身只是一项新科技，但影响已不仅仅局限于技术，而且包括设计观念和手法的重大转变。其中，计算机辅助设计在建筑设计专业工作中的应用技术称为计算机辅助建筑设计技术。它是运甩现代计算机数字技术来辅助进行建筑设计的一种新的建筑设计理念。经过短短20多年的发展历程，其发展速度和应用水平已经显示出了强大的生命力．其优越性已越来越明显地在建筑设计中反映出来，并已深深地扎根于世界建筑市场。CAAD方法利用计算机速度快、容量大、精度高和功能强的特点，帮助或代替建筑师在设计过程中处理大量的图像、数值和文字信息，从而大大地提高了建筑设计的质量，降低了设计的成本，缩短了设计的周期，并且节约了建设的投资，增强了竞争性。世界上先进工业国家多年来的实践已充分证明了这一点。当人类进入E时代，传统的建筑师工作平台已经从图板过渡到计算机桌面，有了计算机和丰富的软件就可以实现建筑师构想的一切可能。笔者在参与洛阳市洛南新区总体规划设计中，利用CAAD技术受益匪浅，不仅完成了大量的设计工作，而且将设计方案采用三维动画方式展现在客户面前，受到了好评，并顺利实现了投标成功。CAAD在建筑设计各个阶段的具体功能和应用主要包括以下几个方面。

（一）概念设计、造型构思 建筑设计的概念设计时间是设计的最关键阶段

以往建筑师是依靠自己的空间想象力和借助简单的示意草图来进行方案构思和造型设计的，这种原始方式具有很大的局限性。CAAD技术可以给建筑师提供一个强有力的智慧工具。说明构思建筑的三维体型、空间、造型、色彩和质量感效果，并能同时与周围的真实环境结合起来考虑设计方案。世界著名建筑师贝聿铭在法国卢浮宫广场上的玻璃金字塔的构思就是借助CAAD技术进行和完成的。

（二）方案优化、专项分析

在深入的建筑设计平面布置方案设计过程中，CAAD可以对设计中的各种可以量化的可以采集的设计指针、属性或功能活动关系进行分析和评估，并通过人机交互的方式进行回馈修改，形成交互式人机优化循环。这里如何着手修改设计方案，还是由设计师起主导作用，计算机只能起着辅的数据处理的分析判别作用。同时，在建筑设计方案设计时间中，CAAD技术还能对各种物理的、环境的和功能专项设计技术指针进行定性定量的分析，以提高建筑设计的合理性和科学性(例如对建筑日照、自然通风、保温隔热、防火防灾和经济概算等)。以上这些内容大量是技术性的，具有可计算性。它也可以尽可能由CAAD系统来提供大量的输入信息，并通过人机交互的方式进行回馈修改。形成另一种交互式人机优化循环。把以上两个交互循环集成组合起来，就可以形成一个实用CAAD方案设计交互优化系统的模式。目前这种方案设计过程中的专项设计指标的辅助分析和回馈优化概念已经为广大建筑师所接受，在国外已得到了实际的应用。

（三）设计制图、技术文档

计算机制图技术现在已发展到相当完善的程度，建筑师可以利用CAAD软件中的各种图形生成、编辑功能和建筑标准库、配件库来生成或修改建筑设计图纸。图形能任意移动、旋转、缩放和拼接，能自动标注尺寸和图示。建筑师可以按不同工种和内容分别存贮有关建筑设计信息在不同的图层中，又可以按需要任意选取不同的图层内容进行组合输出，生成各种施工图纸。设计系统具有统一的方案数据管理系统，记录、存贮设计方案中的全部设计信息。它保证了不同设计工种在工作上的协调一致，也便于统一查错和纠错。设计施工图和细部大样可选用建筑构造详图库和建筑构配件库中的内容拼接装配进施工图中。一旦设计工作完成之后，CAAD系统可以自动提供各种设计的技术经济档和报告，连同全部设计图纸一并提交审议。使用CAAD技术在施工图阶段产生的效益十分明显。大大减轻了设计人员的绘图工作量。所以，无论是国内还是国外，建筑设计部门的CAAD技术的引进和应用大都是从辅助施工图设计和绘制透视图开始的。

结论

数字化技术是一种新型技术，它的基础就是计算机技术及网络技术，有着很强的设计功能，特别是CAAD 软件，在建筑当中得到了广泛的应用。实践证明，在建筑设计当中积极应用数字化技术，可以有效促进建筑设计的发展，推动建筑业的快速发展。

参考文献

[1] 高利利.浅论数字化技术在建筑设计中的应用[J].城市建设理论研究，2013，（28）.

第4篇：建筑设计数字化技术范文

1智能建筑应向系统集成化发展。

1.1智能建筑与系统集成集成(Integration)可理解为一个整体的各部分之间能彼此有机地协调工作,以发挥整体效益,达到整体优化之目的。集成绝非是各种设备的简单拼接,而是要通过系统集成达到“1+l>2”的效果。系统集成可理解为根据客户的需求,优选各种技术和产品,将各个分离子系统(或部分)连接成一个完整、可靠、经济和有效的系统的过程。智能建筑系统集成的概念在中国智能建筑学术领域提出已有多年,智能建筑系统集成就是通过计算机网络和控制网络技术,把构成智能建筑的各主要子系统的各个分离的设备、功能和信息等集成一个相互关联的、统一的和协调的系统之中,使该资源达到充分地信息共享,以减少资源的浪费和硬件设备的重复投入,实现真正意义的统一、实用、高效、便利、可靠、低耗等目的。目前一些建筑仅仅有综合布线系统的建设,就称其为智能建筑,设计者没有理解系统集成的真正内涵。另外设计者对智能建筑设计的重点大多集中在智能化系统上,而在建承接智能建筑工程的公司大多在某一方面比较专业,缺少系统集成的经验,很难从工程的整体进行规划和施工。同时一些施工队伍的技术能力也有待提高。

1.2对智能建筑系统集成的展望2l世纪的建筑将是智能化的建筑,智能建筑是随着现代计算机技术、通信技术、自动化控制技术和图形显示技术(4C)的进步和互相渗透而逐步发展起来的,是现代化建筑技术和先进的智能化技术的完美结合[3.6]。智能建筑的内涵十分丰富,通常包括5Az楼宇设备自动化系统(BAS)、保安自动化系统(SAS)、火灾报警自动化系统(FAS)、通信自动化系统(CAS)和办公自动化系统(OAS)。建筑物智能系统设计的核心是“集成,它包括三个层次的含义:功能集成,技术集成,信息集成。其中功能集成是指为完成某一具体的系统建设目标,而将一些相互独立的功能子系统聚集在一起:技术集成是利用先进的技术、方法和产品进行功能集成:而信息集成是实现子系统间资源的高度共享和任务全局一体化的综合管理它可提高对建筑物的综合管理能力。

2智能建筑的类型及系统构成在不断发展:

2.1智能建筑的类型应向数字化发展传统的智能建筑主要是写字楼和酒店,新兴的智能建筑包括:(1)机关,企业单位办公用建筑的智能化;受国家信息化数字城市发展的影响,机关企业单位老办公楼改造和新建办公楼均对信息化、智能化提出了较高的要求。其次,部分行业迅速发展,比如银行、保险、金融、电信等。由于这些行业自身的特点,对智能化、信息化要求更强烈(2)数字化图书馆:由于科教兴国战略已被国家确定为基本国策,图书馆信息化、数字化已成为新的市场,我国目前有图书馆近3000座,高校图书馆1100座,中学图书馆4000座,干校、党校图书馆约2000座,国家机关、科研系统图书馆近5000座,其它各类约10万座。但目前公共图书馆仍然偏少,自动化程度发展缓慢。国家已初步建立了"中国图书馆信息网络"(CLINET)地市级以上图书馆基本人网,并与In-ternet网互联实现信息资源共享和电子文献传输,并提出要实现数字图书馆的整体解决方案。(3)医院智能化、数字化:国家在九五期间对医院改造投资很大,重点是:医疗设备更新、医疗网络化的信息系统建设、医疗环境改善、目前大型医院为适应数字化城市的需求,在新建和改造的医院大楼均提出数字化的要求。(4)数字化校园:最早学校一般是建设单一的校园网建设和计算机多媒体教室,后来发展到一卡通的建设。近年来,智能化、数字化的要求愈来愈高,相当数量的高等学校启动数字化工程,如:校园系统网络平台、教学管理信息化系、教学数字化系统、校园安全智能化系统、后勤管理智能化系统、校园智能化系统、校园安全智能化系统、多媒体教室、智能化、数字化建设已进入很多大、中、小学校。(5)数字化博物馆、会展中心:1997年上海博物馆智能化系统通过了建设部科技委的评审,之后又完善了网络系统,信息应用系统形成了一个完整的智能化系统,在国内产生很大影响,此后各地相继建成和再建了一批博物馆和会展中心,如河南博物馆,广州博物馆、厦门国际会展中心、北京首都博物馆等,目前正在建设的国家博物馆、北京新国际会展中心、天津开发区国际会展中心对智能化数字化提出了更高的要求。(6)数字化体育场馆:近年来一批国际水平的体育场兴起,大都采用了先进的智能化管理,特别是申奥成功后仅北京就要建立32个大型体育场馆,52个训练场馆,体育场馆的智能化和自动化工程提到了日程。(7)智能化小区及数字化社区:近年来智能大楼的概念引人了居住小区,智能化居住小区发展非常迅速,目前在大城市几乎所有的新建的居住小区都对智能化提出了需求,随着数字城市的发展已经出现了一批数字化社区,今后随着住宅建设的发展,对智能化、数字化的需求愈来愈高。

2.2智能建筑的构成必须具备三大系统:一是建筑设备自动化系统,主要是对现代化建筑中所有的机电设备和能源实现自动控制。二是通讯自动化系统,主要指电信网络、电视网络以及计算机网络。三是办公自动化系统。还有防火自动化和安全保卫系统;四是无线通信技术在智能大厦和数字化社区中的应用

3智能化建筑设计中应解决电源的质量要求:由于在智能建筑中运用了许多计算机和微电子设备,对其供电电源的质量提出了新的要求。因为电源品质的好坏,将直接影响智能建筑中设备的运行稳定性和可靠性,甚至导致重大人身、设备事故和造成巨大的经济损失。这种影响不仅来自供电电源的电压、频率及电流等基本要素是否满足用电设备的要求,而且也来自所提供的供电电源的电网质量。由于电子计算机、微处理器以及其他电子仪器设备普遍存在着绝缘强度低、对供电电源的质量要求高、过电压耐受能力差的弱点,使得这些高灵敏的电子系统在运行时,经常出现程序运行错误、数据错误、时间错误、死机、无故重新启动甚至造成用电设备的永久性损坏,给人们日常生活造成巨大损失。为此,在智能建筑中,研究其供电电源质量,实施有效的防护措施,已是必然的趋势,而且受到世界各国普遍关注。3.1电源质量的技术指标:衡量电源质量的技术指标主要包括:电压波动、频率波动、谐波和三相不平衡等。众所周知,供电电源质量会受到多种因素的影响,如负荷的变化、大量非线性负载的使用、高次谐波的影响、功率因数补偿电容的投入和切断、雷电和人为故障、公共设施(如电动机、电梯等)等都会影响电源的品质,从而降低供电电源的质量。3.2改善电源质量的方法:影响电源质量的因素是复杂的,然而,当受到污染后的电源为计算机和精密电子设备供电时,对其运行是极为有害的。当城市电网的电源质量不能满足要求时,要根据需要,采用合理的供电系统以及必要的技术措施,有针对性地消除污染电源对计算机和精密电子设备的影响。这些措施包括:采用隔离变压器、滤波器、稳压设备、不间断电源以及瞬变信号、滤除高频噪声、稳定电压与城市电网隔离,消除电压和频率的偏差以及吸收浪涌等各种干扰,从而获得理想的电源。常用的几种计算机供配电系统主要有直接供电系统,隔离变压器、稳压器和滤波器组合系统;不间断供电系统等。随着智能建设的不断发展,人们对电源质量要求也愈加严格,然而,如何提高电源质量,消除电气中的隐患,保证计算机及精密电子设备正常运行,将是工程设计人员一直应关注的问题。

第5篇：建筑设计数字化技术范文

【关键词】数字化；建筑设计；应用

引言

在现代社会的生产过程中，数字化设计被广泛的应用到各行业各业中。随着社会的不断发展，建筑行业也呈现出高速发展的态势，在现代建筑工程中也在从各个方面应用到数字化技术。在建筑领域应用数字化技术最多的就是多媒体数字建模和建筑新型表皮等方面。本文通过对数字化建筑设计模式与应用的深入理解，并对现代建筑工程中应用较为广泛的数字化设计模式进行了分类，本文还通过实例对数字化设计模式与应用进行分析，进而找出了现代建筑形体结构和功能呈多样性的根本原因。

一、数字化简介

数字化就是将许多复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据，再以这些数字、数据建立起合理的数字化模型，把它们转变为一系列二进制代码，引入计算机内部，进行统一处理，这就是数字化的基本过程。当今时代是信息化时代，而信息的数字化也越来越为研究人员所重视。早在40年代，香农证明了采样定理，即在一定条件下，用离散的序列可以完全代表一个连续函数。就实质而言，采样定理为数字化技术奠定了重要基础。

二、数字化建筑设计模式与应用

数字化作为一项新技术在现代建筑上得到了广泛的应用，例如多媒体数字建模、建筑新型表皮的应用、以及那些利用无处不在的商业广告、电子屏幕等装饰下的建筑，都在无时无刻的影响着现代建筑的各个方面，这些都可以称为是数字建筑。建筑外部形体及内部功能呈现纷繁变化的原因是由于在设计过程中运用了数字化设计中的衍生式设计、性能驱动式设计以及更高层次的一体化设计方法。这种方法能够较为直观地阐述现代建筑多样形体产生的过程，可以为建筑设计人员更好地实现设计效果。

1、衍生式设计

衍生式设计是一种基于传统算法或者说是基于传统规则的设计过程，这些传统规则可以由多种方法来定义。衍生式设计一般会产生两种结果：一种是规则丰富的几何建筑形体；另一种是自由流动的非几何建筑形体。

1.1规格几何式衍生

理论例子：在规则的正方形内输入一段编码，让这段编码按照一个随机的直线漫步，经过几次运算便生成了这种内部十分丰富的图案，将其作为一个整体的一个面，等待所有面都运算结束后，将他们拼贴到一起，就产生了这种很丰富的“带孔的盒子”，其结果就是规则丰富的几何形体。同样也是运用了这种衍生设计模式，使小型建筑在形体与造型上达到了完美平衡。

1.2自由流动式衍生

理论例子：在程序中输入预想的建筑特定形体，然后让这个形体按照规定的形体文法，例如旋转、缩放等方式将其原有的形态置换，产生新的形态，这种衍生方式被称为“置换理论”。最后形成像火焰跳动一样形体，象征着迪拜建筑的逐渐演变和创新成果。

2、性能驱动式设计

所谓性能驱动式设计就是以性能为出发点进行设计。它最初被应用于汽车、飞机制造等领域；它涉及社会、文化到技术、经济等诸多领域，力求确保建筑师的个人风格设计和社会的实效性、环境质量，以及建筑物本身的完整性相融合的一种数字设计方式。许多人都错误的把性能驱动式设计等同于可持续式设计或者“绿色设计”。其实这种观点是错误的。两者的区别在于：“可持续设计”关注的主要是建筑的“绿色环保”方面的性能，它致力于使建筑对环境的影响降低至最小；而性能驱动式设计则是令建筑本身成为一个小环境，自给自足，满足多方面的需求。以一间实验室的天花板作为该性能驱动的设计原本，在系统中输入一个标准天花板的参数，对它进行日照测试，通过对日照的参数进行调整，来分析该实验室天花板的可取目标点与缺欠目标点，当然影响室内的因素还有很多，如降水、风力等诸多条件，就需要输入相关参数进行再运算。另外它还充分利用了太阳能，自然光和自然通风，以非常低的能耗实现了十分舒适的室内环境；再如罗杰斯设计的德国泰晤士河谷大学学术资源中心借助了这种性能驱动式设计模式，经过多次气流分析，得到了这种流线形屋顶，以此达到了室内气流的最佳流动效果。以上两种就是目前在建筑设计领域中比较占主导地位数字设计模式。

3、一体化设计

一体化设计就是将衍生式设计与性能驱动式设计结合起来的一种新型设计模式，又被称作“衍生式多重性能驱动式设计”。从理论上讲，它是前两种设计模式的简单结合，但是从实际运算过程看，它的运算方法并不是前两种模式相加之和。

一体化设计包括了“造型与性能的一体化”和“多重建筑系统一体化”，“造型与性能的一体化”就是既满足造型要求又满足功能要求；“多重建筑系统一体化”简单的解释就是影响建筑的制约条件有许多，例如建筑所受的风力、光照、降水等多方面条件的影响，每一个制约条件都称为是一个系统，那么“一体化设计模式”就是设法解决多方面问题的一种设计方法。

理论上，（一体化大厦）假设一高层建筑，输入其主要数据，例如场地长度、宽度和建筑物的几何形态，包括它的高度、平面形状以及核心筒大小等。“达·芬奇塔”不仅能实现能源自给自足，而且还能将多余电力供给周围五栋相同规模建筑的用电。如果达芬奇塔建成，那么它将为数字化建筑的历史翻开一页新的篇章。

解析三种设计模式之后我们不难看出：衍生式设计注重的是建筑的形体设计；性能驱动式设计倾向于建筑的使用功能设计；而一体化设计更高一层次，它既注重建筑的形体同时又注重建筑的功能。

第6篇：建筑设计数字化技术范文

对于建筑物中设备电气自动化方面的研究，是目前相关领域研究的重点内容之一。很多企业通过建设智能化的控制网络对建筑物内所有电气设备进行控制，充分利用控制平台的作用实现对电气设备的节能调控。该系统的重点是：采集周围环境的温度、湿度、负载以及灯光等方面的因素，对大量电气设备的运行参数（如电压、功率、转速以及温度等）进行监控，结合建筑物当前能耗的需求，对建筑物水、电等子系统进行控制、调节，使得建筑物可以在最佳运行状态下保持节能的需求。

1电气自动化研究意义

在我国，建筑物节能设计才刚刚起步，开发商的节能意识还很薄弱。近几年才开始对建筑物节能率的管理工作进行严格控制。通过对设备电气、办公、通信等方面的节能管理，进而实现对建筑物的管理控制。目前，在建筑物的节能中，最普遍的方法便是对设备的节能。例如：对变电、排水、空调、采暖、通风等设备的运行进行监控和实时控制，达到既充分利用设备又节约控制能源的目的。由于受到建筑设备自身条件的限制，常常会有无法实现节能控制的情况发生。例如：对水压和空调系统的运行效率控制不能实现最佳状态，对建筑物照明不能进行按需供给等方面的问题。再这样的情况下，加入传感器技术、实时控制技术以及计算机通讯技术等手段，就可以将建筑物节能扩展为建筑物电气自动化节能，进而取得较理想的效果。在确保整个建筑物正常运行的前提下，最大程度的发挥出电气自动化在节能方面的作用，同时又满足国家对节能环保的要求，是目前专家学者最为关心的话题。随着近几年相关技术的迅速发展，节能工程设计和施工规范的不断提高，本文针对办公综合体提出对节能监控的系统方案，并对多个子系统进行详细阐述，列举出现有的解决方案，以世界先进的Lonworks总线技术应用到实际工程中，对节能监控系统进行了广泛而深入的研究。

2建筑电气设备自动化系统优劣势分析

2.1建筑设备自动化系统的优势

2.1.1低碳、节能、环保使用电气自动化控制设备，可以在既定的应用程序控制下实现对电气设备的运行控制，例如：在非办公时间全部停止运行或部分停止不必要的电气设备运行；在工作时间内，对没有人员办公的区域关闭其所有的用电设备，这样就能达到节能环保的目的。

2.1.2有效降低系统管理费用

采用自动化的控制方式，可以直接减少人力管理的成本，并可以实现远程控制和自动控制相结合的工作方式，大大降低人员的劳动强度，并可以及时跟踪环境变化信息，实现实时调整设备运行状态的效果，在提高工作效率的同时减少资金的投入。

2.1.3延长了设备的使用寿命

通过对电气设备进行自动化控制，可以最大限度地对设备进行保护，可以按照设备自身性能调节其运行状态，避免电气设备被过度的使用，这样可以极大的提高设备的使用周期和使用效率。

2.1.4保证了建筑物的功能性和整体的可控性

由于采用智能化控制系统，使得建筑物的运行可以最大限度地发挥其设计效果，实时有效的控制建筑内部的温度、湿度等。提高了整个建筑物的舒适性，减少了人力控制延时拖沓的可能性。而且通过对所有设备的有效管理，使得各种设备之间可以互相配合，从而保证系统整体的稳定性。

2.2建筑设备自动化系统的劣势

2.2.1由于电气自动化控制技术的大量使用，使得该系统的复杂程度越来越高，复杂程度的提高就会造成控制误报率的增加，如何简化控制流程、提高准确度，成为了研究的重点。

2.2.2建筑物电气自动化控制系统的投资也是一个新的问题，其造价居高不下成为制约其发展的主要问题。后期维护费用和能耗之间的比例是否能够达到建筑商和使用方的要求，既要达到建筑物节能的效果，又要考虑节能成本与投入成本的性价比，也是目前值得研究的问题。通过目前国家对建筑物节能的重视和不断深入的研究，针对建筑物电气自动化节能方面的成果也是层出不穷。在相关产品的认证和管理方面也逐渐接近世界领先水平，取得了巨大的社会效益。所以说，建筑物节能技术必将会成为建筑行业新的标准，将会影响建筑行业的发展方向。

第7篇：建筑设计数字化技术范文

【关键词】 机械自动化 筑路建设 应用 前景

1 机械自动化技术的主要特点

自动化技术作为新型技术，自其出现以来为机械制造行业及一些相关行业提供了极大的便利，不仅使得工作效率得到了有效提升，同时显著的降低了机械制造和相关工程项目的成本和时间。随着现代科学技术的不断发展，机械自动化技术有了突破性的发展，应用不仅局限于机械制造行业，开始在其他领域得到了广泛的应用。随着机械自动化技术的广泛应用，其研究和应用在全世界范围内得到了广泛的重视，并在经济全球化的环境下形成了激烈竞争的局面。

由此可知，机械自动化技术有着十分鲜明的特征，它是集生产质量、生产成本和生产工期于一体的现代化技术，具有强烈的经济性、竞争性和潜在发展力，使得工业生产脱离传统模式，节约了大量的劳动力，在生产效率、生产效益方面都有了极大的提高。机械自动化技术的另一个特征就是可以使工业生产按照预先设定的程序进行，提高工业生产的精确度和质量，自动化技术同时可以自动进行检测，降低了生产质量事故和安全事故的发生概率。机械自动化技术的应用实现了生产能源和原材料的节约，提高了机械生产的效率和效益。

2 机械自动化技术在筑路建设中的应用

（1）信息流的自动化。主要包括计算机辅助设计、计算机辅助生产制造、辅助工艺设计以及产品数据管理系统等。辅助设计主要是利用计算机的图形设备辅助设计员进行相关工作。计算机辅助制造和生产主要是利用计算机数值控制技术，通常称为数控技术。工艺设计的辅助是将辅助设计和辅助制造高效衔接，提高工艺编程的效率，并对工艺设计进行优化，实现标准化。产品数据管理系统是对设计制造过程中产生的数据和信息进行管理的系统。筑路建设从设计、制造到最后工程质量检测应用自动化技术使得整个工程项目的效率得到了显著提升，同时工程质量在自动化技术的检测下得到了保障。

（2）路面铺设厚度控制的自动化。路面铺设装置根据由所测值和最大设计值来求得路面厚度数据确定需要铺设的厚度、自动控制路面沥青摊铺机前转向器的液压缸以及便携式小型电子计算机组成。通过这套自动化装置对路面铺设厚度进行自动化的控制，提高路面铺设效。

（3）路面摊铺机控制自动化。主要利用测量和基准设置等工作来节省劳动力，无需驾驶员熟练驾驶技术进行自动控制路面沥青摊铺。装置由固定台（位于基准点总台一侧）和移动台（位于安装棱镜的摊铺机一侧）组成，将设计好的数据与三维位置测量结果来进行事先比较，得到误差的修正和自动控制摊铺机的安放位置。

3 机械自动化技术在筑路建设中的发展前景

（1）广泛采用微处理技术以及计算机应用基础之上，实现筑路建设中的机械自动化和机器控制电子化。筑路建设中应用机械自动化提高了工作效率，保证工作机构的定位作业需求，同时减轻驾驶员的劳力。筑路建设业的前景发展目标是逐鹿机器人的发明和创造，实现在无人操控的情况下按照预设程序进行工程作业。当前，较有前途的电子设备和系统如联合控制系统，它整合了操纵装置传感器、警告信号以及显示器组件于一体，保障夜间工程作业的效率。

（2）广泛使用机电液一体化技术。应用电子技术控制柴油发动机显著提升筑路建设工作效率，不仅节约燃油，还能降低环境污染和噪音。未来能源的主要供给可能朝着绿色方向发展，如氢气，而机器的机电液一体化保证生产效率的提高和金属消耗的减少。采用液压传动装置、负载换挡的液力传动、高效过滤器及液压辅助装置在筑路建设中有广泛的发展前景。使现代筑路建设机械自动化具有功能齐全、结构完善、操作维护简便等特点，打造智能化的机械自动系统。

（3）发展多功能、多用途的筑路机械自动化系统。广泛采用计算机技术，利用计算机仿真技术和通用化节约施工，同时创立机械自动化道具系统等。利用仿真技术可以设计出不同自然条件下筑路建设机械自动化的最佳构造、规格、尺寸等，以保证机械生产的专业化和高效协作化。对于一些有特殊要求的筑路工程，要发展专用机械，实现筑路建设的专用化和高效化。

机械自动化技术在筑路建设中应用包括了机械、电子、控制、计算机、传感技术等多项领域，其作用的关键是将这些技术能合理、协调的组合和应用。随着现代控制理论、计算机技术以及传感技术的突飞猛进，将极大的促进了机械自动化在筑路建设中的应用，不仅有效提升工作效率，同时在质量控制方面也得到了明显改善。

参考文献：

[1]李涛.试论我国机械自动化技术应用与发展[J].才智，2008（20）.

[2]杨建平，刘艳玲.自动化技术在机械应用中的发展研究[J].中小企业管理与科技，2008（1）.

[3]倪寿璋.筑路机械[M]北京，人民交通出版社.

[4]王夺魁.公路施工中筑路机械设备的管理研究[J].科技资讯，2008，（17）.

[5]杨国平.国内外筑路机械最新发展动态[J].筑路机械与施工机械化，2001.5，18（94）.

[6]张青，曾小超.机械自动化技术的应用与发展前景[J].科技传播，2012.9.

第8篇：建筑设计数字化技术范文

关键词：信息交换 生态建筑 数字化设计

数字化协同设计：一种全新的设计模式

数字化设计工具的快速兴起已经为当代的设计师提供了全新而惊人的能力，然而，任何工具，无论是铅笔还是软件，都会有局限性，所以，软件的兼容性是评价协同能力的重要标准之一，软件可能确实在某一方面有特定的局限性，因此，利用“最佳”工具对项目进行评估，就会涉及到各个“最佳”软件之间的数据交换[1] ，数字化协同设计是一种可控的、从图解变为现实的表达方式，建筑的数字化建构，其呈现的形态与图解特征不仅仅反映出了自身的逻辑，而且其逻辑的目的不可避免的面向了生态与可持续。当代建筑学已不再是自制的学科，而是多学科的交叉，而参数化就是建筑设计和计算机技术结合应运而生的，这些交叉学科试图将复杂的科学与建筑学科进行协同，使得其有严谨的逻辑性和可控的关联性，这使得数据之间的交换变得尤为重要。

众所周知，在建筑设计中，采光、通风、日照、遮阳等等很多因素都属于非线性的范畴内，因此，利用两种数字化软件的协同，把算法技术作为描述建筑物理环境的手段，把参数化软件作为构建生态建筑的表达方法，以准确的数据和图形反映出可持续设计策略下的效果。

二、 绿色建筑所面临的的困境：

对绿色建筑的评价不属于强制性规范标准约束的范畴，因此，对绿色建筑从设计到建造到全寿命周期内的资源消耗的评估，俨然成为了定义是否为绿色建筑的重要指标，[7]相比于发达国家，比如美国的LEED、英国的BREEAM等评价体系的诞生和绿色建筑理念在国内的普及，我国住建部在2006年主编了中国第一部《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378―2006），然而，这份纲领性的标准提供了具体的评价，但如何在设计之初就进行科学的数据分析？被动式的设计是否存在不合理的情况？如何真正依靠科学的分析和精确的计量，来建构有有数据支持的绿色建筑呢？我们认为以数据为中心进行的信息交换成为了设计与建造的过程中的重要媒介，并通过图解和数据反映出真实的情况。

三、数字化协同的方法：以若干环境分析软件与数字化软件协同为例

1、参数化软件revit与算法软件grasshopper的协同设计

数字化软件和数字化软件的协同使得设计和生成的结果更理性，我们认为，参数化设计在一开始的概念，到最后的结果的把握，须由设计者本人控制，过程则是由计算机进行计算图解，计算生成的图解可能性是多样的，其结果不局限于设计者本人的知识或者经验，而产生的结果却又合乎理性，既在意料之外又在理性之中。BIM是在社会化大生产与社会分工细化的环境下产生的一种数据交换文件，它具有可视化，协调性，模拟性，优化性和可出图性五大特点，而如今针对BIM，越来越多的软件将BIM作为标准信息交换文件，目前北美大部分的工程主要以BIM的方式进行全周期的运作，而越来越多的软件也增加了BIM的导出功能，在rhino平台下，增设了IFC export插件的导出功能，手动赋予导出形体的材质等具体的数据，此时的模型具有了BIM的属性，并可和revit文件进行互通。

2、算法软件grasshopper与ecotect的协同设计

比如说针对rhino的geco，rhino针对grasshopper插件提供了开源的拓展平台，其中引人注目的多为模拟插件和协同插件，比如Geco，Geco是一款与ecotect协同的插件（利用了ecotect的内核）通过设计程序顺序，可以将grasshopper中的生成形式拷贝到rhino中，在利用geco启动ecotect进行分析，分析后的结果反馈到rhino中，通过grasshopper对模型的调整，不断的优化形式，达到理性的功能与形式的统一，而Geco本身也可以通过程序的编写让ecotect输出excel报表，让分析结果数据化。返回值又以图解的形式呈现在界面中，可以让决策人员也能清晰看出结果。

常见的比如Revit与Ecotect的协同设计，Revit目前是比较常用的、由Autodesk推出的BIM软件，完成后的以 .rvt为扩展名的文件可以在revit打开后，导出gbXML文件，Bently Systems于2000年制定了Green Building XML（gbXML）标准，这一标准存储在CAD建筑模型的信息转换成建筑信息，提供了一个充分又非私有、持久并能识别网络外的文本和数据存储于传输的文件格式，到目前为止，Autodesk、Bently等主要商业建筑信息模型软件公司已经采用了这个标准，同时诸如Ecotect Analysis、doe-2、EnergyPlus、IES等建筑物理环境性能分析模拟软件也加入了这个标准。[8]另外，Microstation Generative Compoennts 是Bently公司开发的参数化设计软件，现在GC也可以与ECOTECT进行直接关联控制，极为方便。[9]

3、数字化软件SketchUp与光照分析软件radiance协同设计

目前，在光照分析领域中，radiance是国际公认的最权威的光照模拟软件，Radiance是美国能源部下属的劳伦斯伯克利国家实验室（LBNL）于上世纪90年代初开发的一款优秀的建筑采光和照明模拟软件包，它采用了蒙特卡洛算法优化的反向光线追踪引擎，所以它可以模拟出真实的物理光环境，这在设计师在最初方案设计阶段对光线与空间关系的把握提供了依据，但由于Radiance已经于针对windows操作系统已经停止开发，所以在只能应用于早期的CAD中，比如CAD R14或者CAD2000，而desktop radiance则可以继续应用在ecotect导出的接口中，另外，随着SketchUp的普及，SketchUp也增加了导出到radiance的插件，使得设计结果得以结合理性的参数分析。

4、 室外风环境模拟软件fluent与算法软件grasshopper的协同设计

第9篇：建筑设计数字化技术范文

关键词：建筑设计；数字化；应用

中图分类号： TU2文献标识码：A 文章编号：

所谓“数字化”，就是把所有的信息都转换成数字信号并存入计算机，由计算机进行技术处理并可通过网络传送。数字化不仅仅是一种信息储存和处理技术，而且是信息社会和知识经济社会的技术基础。数字化作为工业化的最高实现形式，彻底变革着生产技术的发展进程,同时也极大地改变着人们的生活方式和思维观念，对建筑的发展也必将会产生广泛而深刻的影响。

1 数字化对建筑的影响

数字化概念包含了多方面内涵。在最直接的应用层面上,数字化的一大特点就是以“比特”（信息）代替“原子”（物质）作为基础。以往人类生活中经常以物质载体承载信息进行交换（如报纸、信笺、货币等），网络这一信息载体和媒体使得信息社会以信息流代替物质流的趋势得以实现。这样既提高了信息交换的效率，也减少了物质资源的消耗。

数字化更深层次的影响,还在于文化层面上。数字化改变着人的生活方式,进而影响到建筑业界。数字化技术对人类的生存方式已经造成和将要发生的变化自然对于作为功能载体的建筑空间和形体提出了新的要求。一些传统的建筑类型会逐步改变,甚至被新的建筑类型所取代。这种新趋势将会对作为功能载体的建筑带来很大变化,无形的数字信息和网络技术将会促进多元、层级的无限智能场所空间的形成———从家庭空间到住宅区乃至整个城市。例如办公建筑等信息集约化的场所可能会一定程度上失去其原有价值,通过智能化在家里可做的工作就会越来越多，与这种变化相适应，家庭空间需要不断地增多和增大。另外，当生活/工作一体化结构的建筑逐步发展后，将会使把工作区和生活区严格分开的传统规划方法变得过时，并鼓励两者结合在一起。诸如此类的变化将产生环环相扣的大量智能场所，并最终形成新的城市形式，从而导致一些建筑类型可能逐渐衰退甚至消失等等。

另一方面，数字化在其具备优势的领域可能会分担一部分建筑的功能，但同时也可能带来新的建筑功能要求和建筑类型。例如作为功能性消费场所的超市，可能会为电子购物所取代;而相反对休闲性的购物娱乐场所可能就会有了更高的要求。这实际上是一次功能载体的重新分配过程，总的趋势还是趋向合理化、高效化。这些影响带来的进一步结果就是新的所谓“比特城市”的概念，,即基于信息的城市。城市化在工业革命之后的加剧，根源上是由于城市集中大量的物质、信息的特点。而在一个数字化时代的社会里，基于信息的城市脱离了形式的束缚，可能呈现相反的低层化、分散化趋势。

2 数字化技术在建筑设计中的应用

2.1建筑结构设计数字化

计算机媒介已能够辅助完成工程结构技术参数的计算和图纸绘制，使用有限元分析法处理这些数字化的设计数据，可以直接分析复杂建筑结构要素的受力状态和构件属性。

2.2建筑技术指标控制数字化

通过应用模拟软件温度、湿度、通风、采光、隔音以及能源消耗等各种技术指标均能实现数字化的模拟和定量分析。以此为信息反馈与技术依据，建筑相关的空气通风系统设计，设备运转系统设计和声光电等技术设计以及深化论证，均可确保相对精确的科学性。

2.3建筑绘图的新表现

在建筑师与客户交流设计构思与意图的过程中，图纸的绘制与表现作为信息传达的中介，传统的建筑创作与表现手段局限于徒手绘制。这种二维的绘图表达方式耗费了建筑师大量的时间与精力。在 CAD 基础上的绘图，不仅可以精确高速地进行面积、光照等复杂计算，能够表现逼真的三维效果。

2.4数字化技术带来的设计实践新视角与新手段

应用虚拟技术保护与再现历史建筑，数字化技术因其数据处理能力和虚拟建模能力在历史建筑遗产保护领域中发挥着特有的作用。目前，已有许多研究针对建立何种数据库模式以适应既有的历史建筑图文资料的索引、存储、查询和更新，如在复制古建筑细节形式方面的应用。为保护故宫文化遗产，通过高性能的图型工作站，先用计算机构建出故宫三维模型，再用数字相机采集故宫实物景观，按图索骥将它们“粘贴”在三维模型上进行合成，产生逼真的三维仿真场景，再现康乾盛世时期太和殿的雄姿。数字技术可以用虚拟方式真实再现出古建筑或古代城市的原貌和氛围。

3 数字技术时代建筑设计发展的趋向

数字化技术影响到了人们的生存行为的变化，人的生存行为的变化又必然将引起建筑的变化。实体空间向虚拟空间的转变以及人在虚拟空间的生存方式都将为建筑带来新的发展契机，传统的建筑己经有了向虚拟空间的转化倾向。在米切尔的《比特之城》一书中提到：数字化信息溶解了传统的建筑式样。我们所熟悉的形态一个个消亡。重新组合的残片随即产生了新的变体。对于这些处于数字时展初期的人来说，在虚拟空间中进行“数字化生存”还在“摸着石头过河”的阶段，一来对数字虚拟空间缺乏在现实世界中那样丰富的经验；二来所生活的物理世界—“真实”的世界本身，也绝非尽善尽美。在虚拟空间里的生活方式，仿佛游乐场里的哈哈镜，或大或小地映照出在真实空间里的生活，未来的生活将如何发展，仍然让人充满了期待。

现在CAD技术已经被越来越多的建筑师和工程师所接受。但是大部分的应用却陷入这样一种误区：由于时间、操作技术等原因,对相关软件的使用也仅仅陷于一些表面的功能。其实图形软件包里有很多和建筑空间构思密切相关的因素，很多人却只用来模拟最终的直观效果，实在有悖于这些辅助设计技术手段的开发初衷。

在信息化的浪潮中，数字化技术正在深入建筑设计行业,传统的建筑设计行业和设计方法以及建筑学教学等正在面临着机遇和挑战。数字化技术作为一种强有力的工具和手段,为探索未来建筑理论及其设计方法提供了诸多新途径。作为数字化时代的建筑师,应当对进入数字化时代的建筑学的未来进行认真的思考，这种思考不仅仅局限于数字化技术的应用，而应该延伸到数字化技术对人类的物质和精神生活的影响等各个方面。

参考文献