智慧城市背景下的建筑设计问题分析与对策研究

郭子强 太原市轨道交通智慧建造科技有限公司

1 前言

智慧城市的概念起源于2010年，智慧城市的理念是将最新的信息技术运用到城市的各行各业中，并形成基于知识创新2.0的城市信息化高级形态，这就要求信息化与城镇化高度结合，同时也蕴含着全新的建筑设计理念。建筑设计是建筑工程的前期工作，需要梳理业主的需求并帮助业主解决施工和使用过程中可以遇见的困难，并在建筑设计阶段尽可能地避免。

建筑设计的图纸和文件是表达解决办法的直接展现形式，优秀的建筑设计可以让建筑工程在既定的投资范围内，按照图纸和方案的设计，顺利的施工。在智慧城市的背景下，由于物联网、云计算、地理空间技术的要求较高，在建筑设计的过程中面临着前所未有的挑战，建筑设计除考虑基本的结构、造价等因素外，还需要重点考虑使用者的舒适度以及绿色环保等方面的要求。

2 建筑设计的发展史与科学范畴

2.1 建筑设计的发展史

在近代之前，建筑工程的设计和施工过程是融为一体的，建筑的设计者往往也是施工者，他们一般按照建筑使用者的需求，加上一些自己的经验或者创意进行建造，此时的建筑设计理念与技巧多依靠师徒之间的口口相传。

进入近代后，建筑设计逐渐从建筑工程中剥离出来，成为一门专门的学科。在欧洲的文艺复兴时期，建筑设计学科开始萌芽，到产业革命时期已完全成为一门独立的成熟学科。在我国清代的后期，在西方文化的影响下，建筑设计专业才逐步推广开来。

随着现代科技的进步，建筑设计需要考虑的问题更加广泛，除考虑建筑的结构、强度、使用舒适度、造型以外，还需要对建筑的节能、信息化布局进行综合考量，使得建筑设计的难度大大提高。

如今的建筑设计已成为一门独立的学科，除学习各项专业基础课外，还需要学习大量艺术、工程方面的知识，是一门综合艺术与工程的学科分支。

2.2 建筑设计的科学范畴

如今建筑设计的科学范畴不仅包含建筑学的内容，也涉及给排水、温湿度调节、燃气、消防、园林、节能、智能化等多个子项目。建筑设计需要解决建筑物内外部的空间与功能的合理性、内外部的协调性、艺术性、细节构造、设备技术的协调性，同时在保证质量和工期的前提下，减少材料、人工和资金的投入，使建筑物最终呈现出安全性、实用性和美观性。

3 智慧城市背景下建筑设计存在的问题

建筑设计的主要工作就是要用准确的预见性目光，解决建筑工程施工中可能会遇到的各种矛盾，这就需要一套经过科学总结的建筑设计实践方法。但是随着人们需求的不断变化，以及科学技术的不断发展，原有的建筑设计方法论中的部分内容已不能适应当代的需求，建筑设计的过程中存在一些问题亟须完善和解决，这样才能保证建筑设计的质量。

3.1 设计前对设计对象的信息掌握不够全面

现代社会的显著特征是人们的生活节奏越来越快，在此背景下，建筑设计也就更讲求效率。一些建筑设计公司为了提高设计效率，不断压缩掌握外部条件和现场勘察的时间，使得设计者在信息掌握不全面的前提下开始了设计，这样不仅没有起到化解施工中可能会遇到各种矛盾的目的，更可能会产生许多新的衍生问题。

例如：前期的自然气候条件信息掌握不全，可能造成排水、抗震等级等设计不达标的情况。一些设计师在没有对建筑所处的地形、所处位置进行实地勘察，造成建筑物的设计缺乏合理性。当然在建筑设计中，与业主方的沟通交流必不可少，包括工期、预算，甚至包括建筑每一层或者每一个空间的用途、材质等都需要前期进行细致的摸排。如果信息掌握不全面，会对建筑工程的工期、质量等产生较大的影响。

3.2 建筑物各局部的设计不合理

不少设计师为了加快设计的速度，往往采用套用设计模板的方式，俗称“套娃式”设计。这种设计存在使用功能不合理、空间划分不合理的现象。这些不合理不仅会造成业主方的需求不能在建筑设计中充分的表达，更可能出现对建筑工程的预算估算不准的情况，同时也会造成交付后业主方的使用不便，随之而来的则是业主方的满意度降低。

空间划分的不合理还可能加大后期施工的难度，导致一些不必要的费用发生。当然建筑物各局部设计得不合理还包括材料的使用设计不合理、节能环保的设计方式不合理等。

3.3 建筑设计方案的趋同性

科技改变了世界，同样也改变了建筑设计行业。在计算机辅助设计已经广泛普及的今天，在大数据和人工智能技术的帮助下，建筑设计的时效性得到了很大的飞跃。但是科技让建筑方案的设计变得缺乏创造力，使得不少方案的设计亮点近似。

这也让一些敢于进行艺术创造的设计师，深深感受到了压力。部分设计师基本完全依靠计算机辅助技术进行数据的收集与分析、建筑功能的区分，让自己变成了信息的录入员，而不是设计者，缺乏设计应有的创造力和想象力，方案千篇一律，毫无变化，让建筑的使用者很难感受到其艺术的魅力和独特的功能。

4 智慧城市背景下建筑设计的提升策略

智能城市背景下的建筑设计在利用好各项信息技术使建筑设计过程智能化的同时，也要利用好信息技术做好资金、效果两方面的平衡，更要充分发挥人的想象力和创造力，让建筑设计能够从设计图纸完全落地成等效的建筑物。

4.1 运用信息技术完善建筑设计的各个环节

在建筑设计中，前期调研的重要性不能忽视，需要对设计对象的外部环境进行现场观察和勘测，对地基和地块整体的形状进行观察。当然还需要对设计对象的气候信息、地质结构等资料进行查阅。信息技术是建筑设计前期调研中必不可少的工具，通过地理信息系统等，能够准确地获得设计对象的相关信息。

城市建筑的设计需要在设计的前期调研中，了解建筑的红线信息，并且对建筑的高度和密度进行控制。信息技术可以在只录入相关数据的前提下，自动对比各种方案的优缺点，在设计师设定的范围内，计算出最合理的建筑形状，大大节省了建筑设计的时间。在建筑设计的过程中，会涉及资金、工期的大致估算，这些都能依赖于信息系统得以实现。

总的来说，在建筑设计的过程中，涉及数据收集、资料查找、模拟量运算等机械且重复度高的工作，必须借助信息技术提高设计人员的工作效率。

4.2 改进建筑物各局部的设计

智慧城市背景下的建筑设计需要更加注重使用者的感受，切记为了追求艺术上的形式美或者严控建筑工程的预算而导致设计得不合理。在设计时，要充分考虑建筑物与周边环境的协调性，更要考虑每个独立空间的划分和功能设计是否合理。当然建筑信息化模型、大数据技术和人工智能技术是检验各局部空间是否合理的利器。

建筑设计不仅需要充分考虑使用者的需求，更要从实际情况出发，将艺术、工程、环保、园林、光学等各学科结合起来，达到设计的相对平衡状态。建筑信息化模型已广泛应用于建筑设计环节，相信通过数字仿真建模，设计师能发现设计中的缺点，不断改进，最终获得性价比最优的建筑设计方案。

4.3 突出建筑设计的特色

过分追求效率的“套娃式”设计让原本富有艺术创造力的建筑设计变得如出一辙，让不少建筑物建成后给人似曾相识的感觉。美观是建筑设计四大要素之一，经典的建筑物之所以能够长期获得人们的认可，依靠的是其自身的特色和不可复制性。当然建筑设计的特色不完全依赖于美观，还可能在风格、比例、尺寸和环保节能等多个方面进行改造和创新。

设计者在前期的勘察和调研中，要细心观察和体会客观实际，综合现场的各种情况，善于抓住实际条件中的优势，最大限度地避免其劣势，这样不仅能使所设计的建筑物达到最佳的使用功能和设计效果，还能形成结合地方特色，形成自身的建筑特色。建筑特色是建筑设计的灵魂，不能因为经费、工期等原因而放弃，要敢于通过平面布局、手法运用、形态构成和艺术处理和等方面展示出独创的风格。

5 结束语

建筑设计是一门综合性的学科，要想做好建筑设计离不开精准的前期调研、勘察工作，也离不开丰富的各学科知识储备。在计算机辅助技术和信息系统日益完善的今天，人们更容易追求建筑设计的效率而忽略了建筑设计的灵魂——建筑物的特色。

在智慧城市建设的大背景下，建筑设计师们应该清醒地认识到当前建筑设计中面临的各项问题，以认真的态度分析并解决问题，让建筑设计在解决建筑工程中各项矛盾的同时，提高自身的设计价值，真正达到建筑物内外部各系统协调统一的效果，也让建筑工程的人力、资金、工期和质量达到均衡，呈现出最佳的设计效果。