数字化建筑设计策略研究

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摘要：随着社会的进步与发展，技术研究的深度在普遍性提升，所以越来越多的新技术在社会实践中得到了广泛的应用。从目前的分析来看，数字技术的普遍发展和利用为建筑设计的发展与改变提供了重要的推动力，而基于几何学的数字化建筑设计也在逐步的成型。从具体的分析来看，基于几何学的数字化建设设计在应对复杂建筑形体生成方面以及建筑建造全过程的分析方面有突出的意义，所以积极的促进基于几何学的数字化建筑设计发展现实意义显著。本文对基于几何学的数字化建设设计策略做分析，旨在为具体的设计实践提供指导，从而使设计找到更好的切入点。

关键词：几何学；数字化建筑；设计策略

1建筑几何学概述

所谓的“建筑几何学”具体指的是数字时代建筑学结合复杂几何学进行多学科交叉的专业研究领域。目前，建筑几何学的研究在持续性发展，关于建筑几何学的运用实例也在不断的增多。从当前的社会分析来看，之所以要研究和发展建筑几何学主要有两方面的必要：（1）在目前的建筑设计实践中，有较多的问题难以突破。而随着数字化技术的具体发展，几何与数字化技术的联系日渐的紧密。越来越多的建筑研究人员发现机遇几何学的数字化建筑设计能够有效的打破传统的建筑设计窠臼，实现设计突破，所以从建筑发展的角度来看，“建筑几何学”研究与发展的必要性显著。（2）建筑几何学在目前的建筑设计以及建筑建造中正发挥着突出的作用，而且成功的案例越来越多。从具体的案例分析来看，建筑几何学的现实应用很好的满足的建筑发展的需要，也满足了当前人们建筑审美以及建筑多样化的需要。简单来讲，人们的追求在不断的变化，对于建筑设计的要求在明显的提升，在这样的大环境下，强调建筑几何学的研究和应用，与社会建筑行业的具体发展有突出的意义。

2设计策略

从现阶段的具体分析来看，从建筑设计过程的不同目标做考虑，建筑几何学的应用主要体现在两个部分，即面向行驶生成和面向建造。对两个应用部分的设计策略做具体的分析，这于数字化建筑设计实践中的几何学应用有突出的价值。

2.1面向形体生成的几何学策略

从现阶段的具体分析来看，面向形体生成和的几何学策略主要包括两部分内容：（1）空间需求。在计算机技术不断发展的情况下，建筑形式的几何规则能够直接的对空间生成的规则进行反应，并基于这两者内在的高度一致性，得以充分的挖掘和利用建筑形式创新的巨大潜力。FOA建筑事务所是较早的基于空间需求进行建筑形体生成的尝试单位。其在具体的设计中，基于几何拓扑和地形等因素提出在“系列发生法”这样一种具有全新性的几何生成方法。这种方法的有效利用对于建筑空间需求满足起到了重要的效果。（2）物质性能。从现实研究来看，建筑设计会受到诸多因素的影响，所以在建筑设计实践中需要对较多的因素等做具体的考虑。在建筑设计过程中，徐亚基于几何对建筑的力学性能、环境性能以及物质对象等进行模拟，同时还需要模拟各方面的制约因素。在具体设计的过程中，几何形体可以作为要素并实现对其的衍生和操作，以此来实现拓扑设计的可能性。从目前的建筑实践来看，有较多的设计师以及设计单位基于物质性能做了数字化建筑设计尝试，并取得了不错的效果。如此说明，在几何学的基础上进行数字化建筑设计工作，建筑设计的可操作性，建筑本身的功能完善性以及建筑设计过程的综合因素考虑会更具全面性。

2.2面向建造的建筑几何学

在数字建构理论和数控技术不断发展的当前社会，复杂几何形体建筑体现出了非常明显的高性能可建造性，而且对建筑的设计以及建造传统进行了明显的改变。就目前的分析研究来看，基于几何学的数字化建筑设计在向建造的建筑几何学方向发展，而此方向的发展主要表现出了两项重要的内容：（1）几何原型。所谓的几何原型具体指的是在建筑设计初期利用可建造的几何规则进行建筑形体生成的逻辑。当几何规则在重复运用并实效多种组合之后，最终生成的复杂建筑形体逻辑也会具有可建造性。在目前的数字化建筑设计实践中，比较常用的几何原型是直纹曲面，其形成和直线按照一定曲面的运动有显著的关系。从目前的研究来看，利用直纹曲面做具体的建筑形体生成对于施工者的支模建造有重要的意义。直纹曲面产生的时间比较早，可以追溯到19世纪晚期。在如今的数字化建筑设计实践中，几何原型的设计范围有了非常大的拓展，具体包括了生物几何结构的建筑转化以及平板网络曲面的生成等等，这些设计方法的有效利用极大的丰富了现如今的数字化建设设计。（2）形态重构。和几何原型不同，形态重构的优势体现在材料选择余地以及设计的自由程度方面，所以在目前的数字化建筑设计实践中，在处理复杂建筑形体建造方面问题的时候一般会用到形态重构。从概念分析来看，所谓的形态重构具体指的是利用可以建造的单元拟合出原始的复杂几何形态，这样可以重构出基于建造逻辑的近似曲面。在目前的数字化建筑实践中，重构复杂几何形态的两种重要方法是平面嵌板和可展曲面的拟合。在数字化建筑设计这能够，通过可展曲面的重构操作，建筑设计的清晰度和完整度会好，这于建筑建造成本的控制和难度的降低有重要的意义。在建筑设计实践中，也有不少设计师利用平面嵌板的方式做数字和建筑设计，在设计中，利用正切平面相交的几何拓扑规则，建筑表面的设计完善性表现良好，建筑形体以及建造成本的平衡目标可以实现。

3结束语

综上所述，在当前的建筑设计实践中，几何学的具体应用能够有效的促进建筑数字化设计发展，从而解决设计中存在的诸多难题，这于建筑设计问题解决和设计实践突破有良好的效果，所以基于几何学做数字化建筑设计的具体分析会有显著的社会意义。

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作者：李洪峰 单位：遵义市建筑规划设计院有限责任公司