数字智能软件对建筑设计的价值意义

吴 罡

(郧阳师范高等专科学校 湖北十堰 442700)

当前由于建筑市场的快速发展，整个社会对建筑的要求不论是从数量还是质量也都迅速提升。仅仅以“点式思维”为基础，以低效工具为辅助的设计模式已经落伍，在此条件下，“建筑设计程序化”就逐渐浮出水面，呈现在人们面前。随着科技水平的提高，建筑数字智能软件也在日益繁多，覆盖的范围也逐步扩大。由于计算机数字技术对建筑设计各个要点都可很好的加以解决，这使其逐渐渗透于建筑师的设计构思中的每个环节，慢慢促成了“建筑设计数字化加工”概念的出现与传播。而其对应的相关建筑智能软件，也在其中起了很关键的搭桥或支撑作用。或通过网络形成功能性的修改平台，帮助建筑完善构思方案，或自成思路，打造自己的新建筑形式。更大更深的开拓了设计的选择。

1 智能设计软件的运用现状

从当前国内建筑行业在数字化设计软件的实际应用来看，现在由于业务所需，智能设计软件技术在建筑领域已经迅速推广。但由于项目建设数量多，业务周期时间紧，很多操作智能设计软件的建筑师还只是仅仅把软件单作代笔工具运用于图纸绘图，而不能发挥其深层功效，真正运用于建筑方案的设计推敲。.例如:建筑师只用计算机的相关软件进行建筑设计方案的成品出图，而不注重它对思考和推敲方案的辅助作用。只认为计算机相关软件只要能绘图即可解决问题。但是建筑方案设计不仅满足于功能性，更要求其有艺术性，这就不仅需要有缜密的逻辑思维，更需要有内涵的形象思维。而要使其成立，方案的立意构思环节是整个设计的关键阶段。在这一阶段里，建筑师常常需要对设计命题经过“立意—表达—尝试—修改”的反复思考，才能逐渐完善方案。但由于头脑进行构思，是一个从无到有的创作过程，因此其思考对象的各种形态特征具有很强的随机性和离散性[1]。如果脱离数字智能软件的辅助，方案深化将非常困难，因此在相当建筑设计院的建筑的方案创作时，建筑师的方案创作和工作模式没有发生本质的变化。而要解决上述的种种问题，还是要在广大设计人员对数字智能技术有更深层面的理解上才能找到答案。

2 智能设计软件的运用优势

2.1 设计时间周期

在数字智能技术进入建筑设计领域之前，由于房屋的建造要受诸多因素的影响，设计是一个煞费苦心的过程。再加上业务分工还不明确，在方案构思过程中，建筑师几乎要承担设计中的全部工作(如建筑基地、环境交通等)。因此一项规模稍大的项目可能就需要一位建筑师呕心沥血一生才可能得以实现。比如世界上最大的天主教堂工程——圣彼得大教堂。虽然整体宏观壮丽，但这需要它在漫长的120年建造期里凝聚了几代著名匠师的智慧才得以实现。而随着数字智能软件应用于建筑设计，给建筑设计领域带来了空前浩大的效率变革。随着数字智能软件的提升，以前低等软件程序不能或低效解决的许多问题，现在都可以借助智能程序来加以解决。在设计过程中许多难以准确定夺的难题，比如体量，角度等都可以在相关软件的数字分析中轻松解决。这样建筑师就可以全身心的投身于建筑的设计决策上，首先通过内心对方案的初步理解构思，在方案设计的深度和广度上更为投入。同时还可以利用建筑智能软件快速、准确处理问题的能力，及时对错误作出更正调整，作出更优秀合理的设计答案。据调查了解:“英国用于住宅设计的计算机辅助建筑设计综合系统SSHA，使施工图和技术设计阶段的设计效率分别提高了25%和40%;用于邮局设计的计算机辅助建筑合系统CEDAR，使结构设计从原先的38天减少到2天;而用于医院设计的计算机辅助建筑设计综合系HARNESS，使通常要用5年时间才能完成的大型医院设计现在只用9个月就全部设计完毕。日本清水建设公司利用计算机辅助建筑设计综合系统，据估计使总设计效率提高了近10%”[2]。这种效率和效益的时间跨度变革是传统的软件所难以企及的，智能数字软件为建筑设计领域的周期阶段性带来了一次技术革新。

2.2 设计思维创作

在传统的设计方式中由于受限于低端的设备条件，设计的构思层次更多的依赖于设计者自身的经验和思维方式，相比而言，数字智能软件为设计者提供了更为广阔的选择和思维扩展空间。当设计者用大脑思维进行方案创作和设计时，为了提高思维效率，降低全局思考的难度，一般先将复杂多点的设计思路分解成小环节，使问题变得单纯易解，然后把小环节逐一攻破，最终在重新通盘考虑，组合成型。这样虽然设计出了方案结果，但这种缺乏综合性的统筹会使建筑空间整体思考的距离扩大，在实际设计中拥有很大的统筹缺陷。数字智能软件在这方面有巨大优势，它克服了传统思维模式片面单调的缺陷，使得设计者在思维创作时拥有更为宽广的思考范围和全局性的把握。同时数字智能技术拥有强大的分析与存储能力，这种能力与设计者的设计巧妙融合，可以大大提高解决问题的效率和完成作品的空间。这种空间建立在强大软件功能提供的高效易得的模式背景与相关分析下，这可以帮助设计者进行数字化思维方式的分析，使方案在更加简易高效的前提下找到一种全局性优化型的总体把握和解决[3]。例如1997年建成的毕尔巴鄂市古根海姆博物馆，通过借用先进的数字技术手段，在其空间的形体设置、结构安排中不断进行分析组合，再分解重置，通过扭曲，旋转，重叠等方法逐步建立其建筑的外型特征。整个博物馆结构体系是由建筑师藉助一套为空气动力学使用的电脑软件(从法国军用飞机制造商达索公司引进，名叫CATIA)逐步设计而成[4]。形体上的流线型倾向彻底摒弃了传统建筑的创作思路，形体的错位连通，边界的模糊排列，充分展现出建筑热情奔放、简约素净的性格特征。最终以其自身独树一帜的形态造型成为后现代建筑的一颗明珠。这就为建筑师发挥其空间组织的创造力提供了保证，使建筑的功能和造型结合的更完美。

2.3 设计内容调整

在方案设计中，建筑师不仅仅需要进行创作性思考，同时还要对建筑设计过程中的很多方面和因素进行全面的评估和判断，这些因素有很大的易变性和不稳定性，给整个建筑设计的过程带来了相当大的模糊性。这种评估和判断还是主要依靠建筑师的经验和思维判断。实际上，这种问题的解决需要做很全面的思考和多次模拟实验才能使其妥善处理的，传统软件常常因程式运算逻辑性低而无法完成。而数字智能软件依靠其强大的分析和模拟能力，为问题的解决提供了一种更加可靠方便有效的途径。这种快捷精确的软件特性可为设计者提供更为详细精确的评估和剖析，对设计的创作和思考提供一种借鉴。使设计更加具有独到性和整体性，使观者眼前为之一亮[5]。例如在建筑设计创作过程中，为了使建筑功能满足人们的使用需求，往往要对人的行为举止的习惯进行评估，在传统的方式对人的行为举止分析及预测中，因为囊括的频率数据较为繁杂，所以想简易的以方程式的形式来体现比较困难。与此类似的关于人与空间的对应关系，因为其未知数较多、可变性较大，所以人和空间之间的对应关系不稳定。而解决这类问题仅仅通过做成实体小比例模型，边观察边进行分析是远远不够的，缺乏可靠性而拥有较强的主观性。通过数字智能软件的应用，可以可靠有效的解决人体行为预测和各个项目的评估，其可以建立起类似于人活动的空间模型并通过更为客观的边活动边分析的方式来进行整体性的建筑空间方案评价。在进行方案设计过程中，给建筑师提供了强大的系统功能支持，对方案的细化和质的提升提供了保障。

3 小结

综上所述，伴随着计算机软件技术的广泛应用，数字智能软件在建筑辅助设计中的作用日渐显著，尤其是在当前对建筑设计质量要求越来越高的今天，要想还能在竞争中处于不败，就必须很好的利用数字智能软件，发挥软件的强大优势，尤其是在推敲设计方案阶段的优势。这样才能充分发挥建筑设计人员的创作设计潜力，真正体现自身价值。

[1]孙澄，付本臣，陈平.从数字到建筑—谈数字技术推动下的建筑创作[J].新建筑，2008(3):P10－P12.

[2]吕列克、张富文等.计算机辅助建筑设计的思考[J].沈阳建筑工程学院学报，2003，02.

[3]张利.从CAAD到cyberspace—信息时代的建筑与建筑设计[M].东南大学出版社，2008.

[4]绍拉帕耶(英).当代建筑与数字化设计过程[M].中国建筑工业出版社，2007.

[5]张颜媛，数字化技术对建筑设计的影响[J].企业导报，2009，12:P32－P33.