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计算机技术在现代建筑设计中的应用

时间:2011-04-23  作者:秩名

论文导读:尤其是随着计算机辅助设计技术的深入发展,建筑人员在方法、工作手段、创作思维等方面都进入了计算机时代。
关键词:计算机建筑,设计技术
 

1 引言

计算机及其网络的出现标志着信息技术革命的来临,它们不仅改变了传统产业的发展模式,同时也给传统产业带了创新革命。尤其是随着计算机辅助设计技术的深入发展,建筑人员在方法、工作手段、创作思维等方面都进入了计算机时代。这就更加促进了建筑设计业新的设计和表达工具的发展,引发了几百年的设计媒介和设计手段的革新,同时也为建筑师提供了新的设计分析和研究手段。

2 现今主要技术

2.1 CAD技术

计算机辅助设计(CAD)是信息技术在工程设计领域的一种应用技术,而计算机辅助建筑设计(CAAD)则是CAD技术的一个分支,是信息技术在建筑设计领域的一种应用技术。

近年来,我国建筑结构的计算软件与CAD制图软件取突飞猛进的发展,已经比较好地解决了平面和空间结构析计算问题。绝大多数的分析计算程序都设有CAD接口使计算结果图形化,将结构设计人员从繁重的结构计算中解脱出来。目前,国内已开发了建筑工程各专业的

CAD制图软件,借助制图软件,设计人员可以轻松地完成施工设计。CAD即计算机辅助设计与制图,是指运用计算机系统辅助一项设计的建立、修改、分析或优化。CAD系统由硬件和软件组成。硬件包括数据图形输入输出设备以及有关的硬件平台设备;软件包括系统软件、支撑软件和专业应用软件。CAD软件是一个功能强大、易学易用,具有开放型结构的软件,不仅便于用户使用,而且系统本身可以不断地扩充和完善,因而广泛地应用于微机及设计工作中。

2.2 TB-CAD技术

“建筑信息技术”对计算机辅助建筑设计来说,在词义的涵盖范围有了较大的拓展和延伸。CAAD严格来讲只是局限在辅助工程设计的范围之内,而建筑数字技术还应该包括:计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助工程(CAE)、网络通信(Network)、虚拟现实(Virtual Reality)、产品数据管理(PDM)等诸多方面,以上这些信息技术正在建筑设计领域得到越来越广泛的应用。其中,TBCAD系统是一套面向建筑结构的计算机辅助优化设计和成本控制的软件系统。

TBCAD致力于用优化的设计理念来解决传统的结构设计问题,例如指导结构的方案设计,优化和评估一个已有的设计方案等,务求得到最优的解决方案,取得土建成本以及人力、物力和时间最优。而且用TBCAD优化的结构方案可以自动满足规范的所有要求。另外,TBCAD的建模功能可以直接从一个CAD矢量图形的建筑平面转换成一个结构平面布置模型,同时会自动搜索CAD矢量图中的建筑墙线,并将它们转换为结构墙,并且TBCAD系统还会根据结构墙的平行关系,自动在所有可能的位置加上连梁。

2.3 建筑施工动画

建筑施工动画可以不受时间、地点、时机及社会因素的限制。它的超现实功能,可以任意选择所需要的视角,甚至物体的内部,在教学中可以更醒目的用动画的方法指示场景中人们应注意的地方。它可以使要表现的物体周围物体变得半透明,可以表现施工工艺的原理,可以显示物体内部的液体流向,表现物体内部发生众多细小的甚至分子级别的化学、物理变化。

在建筑行业、建筑设计投标动画、房地产促销动画,多采用3DsMax软件制作,这将对施工动画的使用产生很大的影响。发表论文。事实上现在已有众多优秀施工动画是由3Ds Max软件制作的。发表论文。

3 新兴技术

3.1 虚拟现实技术

虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术又称灵境技术,是近十几年悄然兴起的高新技术。它是一种可创建三维虚拟世界的计算机系统。这种由系统创建的虚拟环境,作用于用户的视觉、听觉、触觉,使用户产生身临其境的感觉,用户很自然地通过计算机进入这个环境并操纵系统中的对象进行交互,进而沉浸其中。虚拟现实具有三个最突出的特征,即交互性、沉浸感和构想性,虚拟现实技术作为一项实用技术,在建筑设计和城市规划领域有着广泛应用前景。首先虚拟技术能够展示建筑物的整体信息。传统阶段的二维、三维的表达方式,只能传递建筑物部分属件的信息,并且只能提供单一尺度的建筑物信息,而使用虚拟技术可以展示一栋活生生的虚拟建筑物,并且可以往里面漫游,体验身临其境之感。建筑设计不仅仅是设计者的事,住户、管理部门都可起到辅助决策的作用,而虚拟现实技术在设计者和用户之间起到一种沟通的桥梁作用。同时在过去的建筑设计过程中,一般都会对设计的建筑物提出不同的设计方案,对未来建筑物的形象作多种设想,在虚拟的建筑三维空间中,可以实时地切换不同的方案,在同一个观察点或同一个观察序列中感受不同建筑外观,这样有助于比较不同的建筑方案的特点与不足,以便进一步进行决策。事实上,利用虚拟现实技术不但能够对不同方案进行比较,而且可以对某个特定的方案做修改,并实时地与修改前的方案进行分析比较。

北京CBD规划设计就是在三维的环境中产生的,它允许一种“完全”的设计探索,从任意角度和方位观察设计本身。在虚拟现实的设计环境中,组成一幢建筑的各个部分并不是固定的,而是可以在设计过程中予以改变和发展的。墙壁可以被建立和删除,开阔的广场可

以被穿越,地板可以改变尺寸和式样。观察者能以一种比查看平、立、剖面图纸远为直观的方式在作为设计对象的建筑空间进行想象的漫步。就这一点而言,虚拟现实也有可能成为设计者之间,以及设计者与客户之间有效的交流工具。

3.2 协同设计技术

众所周知,传统的产品设计是在图纸上手工设计为主,设计周期长,质量不能保证,设计成本高。而现今常用的CAD技术目前基本限于平面和单人作业。随着并行工程的广泛推行与计算机支持的协同工作(CSCW)领域研究的迅速发展,人们正在寻求将建设设计技术与CSCW技术结合起来的方法,以开发计算机支持的协同设计系统。发表论文。到目前为止,协同设计主要应用在CAD/CAM/CAE集成化、远程计算与设计、工作流管理与PDM、虚拟产品设计与可视化等方面。

4 结论与展望

总之,在新时期下,计算机技术已被全世界公认是本世纪最主要的科学技术,因此,计算机技术的大力发展必然会加速建筑业的大力发展,为建筑业提供更多更好的技术。


参考文献:
[1]郑光复.建筑的革命[M].南京:东南大学出版社,1999.
[2]吕列克,张富文,陈桦.计算机辅助建筑设计的思考[J].沈阳建筑工程学院学报,2003,5(4):11-13.
[3]杨宇振.从概念草图到计算机建模[J].新建筑,2001,3(5):
[4]尚守平.土木工程C A D,武汉工业大学出版社,2000.
 

 

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