［摘要］隨著當(dāng)代建筑行業(yè)的快速發(fā)展，人們對于現(xiàn)代化的建筑設(shè)計風(fēng)格以及技術(shù)要求方面都有了極大的提高。伴隨著科技的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，在當(dāng)代建筑設(shè)計中融入一些新鮮的科技元素，諸如柔性設(shè)計、虛擬構(gòu)建以及功能仿真等新穎的技術(shù)特征已經(jīng)逐漸成為了一種新的設(shè)計時尚和表達(dá)建筑獨(dú)有特征的重要方式。通過當(dāng)代科技對建筑設(shè)計方法論的影響進(jìn)行研究分析，可以準(zhǔn)確的把握現(xiàn)代社會建筑設(shè)計的最新發(fā)展趨勢，這有利于構(gòu)建科學(xué)合理的建設(shè)設(shè)計理念。在此，主要研究了當(dāng)代科學(xué)設(shè)計理念指導(dǎo)下建筑設(shè)計方法的相關(guān)理論和特征，并分析了當(dāng)代科技影響下我國建筑設(shè)計的相關(guān)方法，僅供參考。

［關(guān)鍵詞］當(dāng)代科技；建筑設(shè)計；方法；特征

隨著當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，計算機(jī)技術(shù)已經(jīng)逐漸滲透到各行各業(yè)中，并得到了廣泛的運(yùn)用。近幾年以來，建筑行業(yè)得到了快速的發(fā)展，而且規(guī)模變得越來越大，仍然呈現(xiàn)出逐漸上升的態(tài)勢。隨著人們生活水平的提高以及觀念的不斷轉(zhuǎn)變，對于當(dāng)代建筑的設(shè)計風(fēng)格和水平等方面的要求也越來越嚴(yán)格。為了能夠更好的滿足社會公眾的實(shí)際需求，推動建筑行業(yè)的快速健康發(fā)展，在建筑設(shè)計中融入當(dāng)代先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)已經(jīng)顯得迫在眉睫。當(dāng)代先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)對于建筑設(shè)計來說起到了無可替代的作用，科技的發(fā)展進(jìn)步也有效的推動了傳統(tǒng)建筑設(shè)計的改革創(chuàng)新。

1當(dāng)代科技影響下建筑設(shè)計的理念和方法概述

在我國建筑活動已經(jīng)有很長的一段歷史，而且伴隨著不同的建造技術(shù)和工具的升級，建筑設(shè)計方法也進(jìn)行了長期的演變。隨著近代社會的發(fā)展，生產(chǎn)力水平也取得了極大的提高，這對于推動現(xiàn)代建筑的興起以及設(shè)計理念的誕生都起到了積極的作用。伴隨著科技的進(jìn)步以及信息技術(shù)的發(fā)展，各種環(huán)境以及資源問題逐漸成為當(dāng)?shù)厣鐣�非常關(guān)注的熱點(diǎn)，基于這一背景下當(dāng)代建筑設(shè)計理念的創(chuàng)新發(fā)展也是歷史發(fā)展的必然。曾有學(xué)者提出了“綜合預(yù)見性設(shè)計科學(xué)”的理念，即用最少的資源消耗得到最大的綜合效益，這樣可以有利于實(shí)現(xiàn)人和自然界的動態(tài)平衡。這種設(shè)計理念的核心是人，通過以人為本的可持續(xù)發(fā)展觀以及環(huán)境觀念構(gòu)建建筑設(shè)計的設(shè)計理念。這種設(shè)計理念在建筑設(shè)計方法上其實(shí)可以理解為尋求資源的有效配置進(jìn)行建筑設(shè)計，也是可持續(xù)性建筑構(gòu)設(shè)計的方法，這樣的建筑一般具有更靈活的適應(yīng)性、更低的能源消耗以及更長的使用壽命等特點(diǎn)。另外，在進(jìn)行建筑設(shè)計工作時，由于建筑設(shè)計人員的個人觀點(diǎn)不同，那么會導(dǎo)致最終的結(jié)果也有差異，各有不同的側(cè)重點(diǎn)。對于建筑功能的設(shè)計是非常關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，當(dāng)?shù)亟ㄖ�設(shè)計更多的注重其功能性，比如在設(shè)計一個大樓時，首先就應(yīng)該理清這內(nèi)部的功能關(guān)系，該大樓下部幾層的用途，相互關(guān)系如何，上面幾層是如何的關(guān)系等等。在當(dāng)代科技影響下，現(xiàn)在很多建筑設(shè)計都在注重功能的設(shè)計前提下，融入更多的科技元素，通過計算機(jī)輔助設(shè)計可以將當(dāng)代的一些發(fā)展潮流或者趨勢融入進(jìn)去，充分體現(xiàn)“以人為本”的設(shè)計理念，在一定程度上強(qiáng)化設(shè)計的嚴(yán)謹(jǐn)性，讓設(shè)計人員的想法得到更多的擴(kuò)展，利用計算機(jī)技術(shù)也可以讓相關(guān)設(shè)計人員在處理建筑造型等問題上有較大的把握性。

2當(dāng)代科技影響下建筑柔性設(shè)計方法的研究

FlexibleDesign即柔性設(shè)計，這是當(dāng)今時代背景下產(chǎn)品的設(shè)計和制作領(lǐng)域非常重要的一個特征，其指的“柔性”主要是表達(dá)的靈活的適應(yīng)性，從某方面來說也可以理解為經(jīng)過改造就可以適應(yīng)不同環(huán)境的變化特性[2]。當(dāng)今社會消費(fèi)者對于事物的需求是多種多樣的，相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新速度也在日益加快。不斷變化的市場對于產(chǎn)品的靈活性、適應(yīng)性以及更新?lián)Q代方面的能力都提出了相當(dāng)高的要求標(biāo)準(zhǔn)，這種標(biāo)準(zhǔn)也直接影響了產(chǎn)品的設(shè)計理念和方法，逐漸的從傳統(tǒng)的“剛性”設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;柔性”設(shè)計。柔性產(chǎn)品因為在設(shè)計時具有靈活性，這可以讓其充分的適應(yīng)不同功能變化的需求，而且自身還保持了升級的端口，對于手續(xù)的技術(shù)改造等方面都起到了很好的作用，有利于保持產(chǎn)品的長期有效運(yùn)作，極大的延長了產(chǎn)品的使用壽命，真正的實(shí)現(xiàn)了資源的合理利用。建筑物屬于一種需要長期使用壽命的產(chǎn)品，為了能夠滿足當(dāng)代社會發(fā)展的需求，建筑設(shè)計的理念和方法也應(yīng)該充分的借鑒“柔性”設(shè)計理念，讓建筑自身轉(zhuǎn)變?yōu)槿嵝韵到y(tǒng)。柔性系統(tǒng)主要有兩方面的內(nèi)涵，指的是該系統(tǒng)適應(yīng)外部、內(nèi)部兩方面環(huán)境變化的能力。對于建筑行業(yè)來說，建筑容量負(fù)荷、空間功能、輸送能力、排放標(biāo)準(zhǔn)以及環(huán)境保護(hù)等方面都可能因為自身市場、需求或者政策等的變化而產(chǎn)生變化，因此，這就對建筑本身的結(jié)構(gòu)或者設(shè)備等體系提出了具有靈活、升級改造的能力。比如建筑空間在功能方面可以分為服務(wù)區(qū)域和被服務(wù)區(qū)域，前者中的設(shè)備管道以及交通系統(tǒng)需要按照一定的規(guī)則進(jìn)行布置，而后者則可以發(fā)揮自由空間的靈活性。這樣就不但可以擁有柔性的主體使用空間，同時還可以擁有設(shè)備管道升級以及擴(kuò)充等柔性改造潛力。這種新型的設(shè)計理念已經(jīng)逐漸被當(dāng)?shù)卦O(shè)計師所吸取采納，而且已經(jīng)取得了不錯的設(shè)計成果[3]。比如建筑師Regers領(lǐng)導(dǎo)設(shè)計的建筑產(chǎn)品都普遍的從功能到組織架構(gòu)等方面體現(xiàn)出適應(yīng)變化的“柔性”，這也為未來可能產(chǎn)生的改造設(shè)計留下充足的空間，如圖1所示。

3當(dāng)代科技影響下建筑虛擬構(gòu)建設(shè)計方法的研究

很長時間以來，建筑設(shè)計師都是通過草圖或者模型的方式來探討建筑設(shè)計方案，并對其不斷的優(yōu)化升級，一直到能夠直接提供給施工方作為指導(dǎo)建造的依據(jù)為止。在這個過程中，有經(jīng)驗的建筑設(shè)計師其實(shí)在其頭腦中已經(jīng)完成了思維方面的“建造”活動。但是由于輔助設(shè)計的工具相對比較匱乏，因此在頭腦中完成相關(guān)“建造”活動時往往需要先將其轉(zhuǎn)換為靜態(tài)的二維平面圖，通過圖紙上的平面圖來進(jìn)行深入的分析優(yōu)化；或者是通過將頭腦中的建造活動轉(zhuǎn)變?yōu)槭止ぶ谱鞯哪Ｐ�，通過切割、拼裝模型等方式來模擬建造的構(gòu)建，這也是所謂的三維表達(dá)方式。傳統(tǒng)的建筑設(shè)計模式往往無法滿足大腦動態(tài)思維的快速連續(xù)構(gòu)建活動，從而導(dǎo)致了精度、速度以及效率的降低，這些對于建筑設(shè)計來說都有著巨大的影響。另外，對于一些復(fù)雜的三維空間來說，僅依靠頭腦想象是無法完成平、立、剖面的構(gòu)思，這對于傳統(tǒng)設(shè)計方法來說充滿了巨大的挑戰(zhàn)。隨著計算機(jī)相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展，CAD機(jī)械制圖技術(shù)也得到了廣泛的普及和運(yùn)用。人們可以在計算機(jī)構(gòu)造的虛擬環(huán)境中進(jìn)行大腦動態(tài)思維的模擬構(gòu)建活動，這其實(shí)就是所謂的虛擬構(gòu)建。這種技術(shù)極大的增強(qiáng)了人類大腦的三維空間操控能力，交互式的操作界面以及靈活的編輯功能，都讓整體建筑設(shè)計更加快速、連續(xù)。CAD技術(shù)是當(dāng)前虛擬構(gòu)造非常重要的一種三維輔助設(shè)計工具，但是早期的CAD技術(shù)并沒有完全的替代傳統(tǒng)的設(shè)計人員繪圖工作，只是起到了電子圖板的功能。而這種功能并不能滿足各種制圖要求，比如漏畫圖線、生成復(fù)雜投影或者投影對位復(fù)雜度等方面，對于項目的管理以及設(shè)計優(yōu)化等方面都存在較多不足，可以說并沒有完全發(fā)揮計算機(jī)輔助設(shè)計的巨大優(yōu)勢。當(dāng)今市場產(chǎn)品設(shè)計的綜合性技術(shù)要求越來越高，而對于純粹的機(jī)械產(chǎn)品相對也變得越來越少，機(jī)電一體化逐漸成為了新的發(fā)展趨勢，而CAD技術(shù)的發(fā)展也正在適應(yīng)這新的浪潮。建筑從某種程度上來說也是一種產(chǎn)品，其設(shè)計不單單只包括繪圖部分，還要考慮概念方面的設(shè)計，組織功能的一體化以及部分的優(yōu)化、加工等環(huán)節(jié)。建筑屬于多專業(yè)綜合型協(xié)調(diào)得到的產(chǎn)物，將不同的專業(yè)進(jìn)修添加組合成新的“大型裝配系統(tǒng)”，而這也是建筑設(shè)計領(lǐng)域在虛擬構(gòu)建時的核心部分，其屬于由特征造型、參數(shù)驅(qū)動等合成的三維建筑信息模型。這種建筑三維信息模型涵蓋了建筑的特征信息，可以通過元素以及組成構(gòu)件一層層組合構(gòu)成復(fù)雜的建筑系統(tǒng)模型；并且和平面、立面和剖面等二維工程圖、相關(guān)的參數(shù)文檔比如門、窗類型統(tǒng)計表等部分進(jìn)行關(guān)聯(lián)，此時如果修改某個尺寸或者參數(shù)，那么系統(tǒng)會自動的更新相關(guān)的模型、視圖等信息，這對于設(shè)計效率來說有了非常大的提高。隨著當(dāng)代技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，虛擬構(gòu)建出的產(chǎn)品可以通過快速原型技術(shù)輸出便于觸摸的真實(shí)三維模型。這種技術(shù)主要是運(yùn)用了計算機(jī)輔助技術(shù)、材料科學(xué)技術(shù)、激光技術(shù)等相關(guān)技術(shù)，通過計算機(jī)虛擬構(gòu)建三維模型，然后采用選擇性激光燒結(jié)工藝快速的制作出所需任何形狀的三維實(shí)體模型，這樣就快速、直接的將“虛擬”轉(zhuǎn)換為“現(xiàn)實(shí)”。通過這種技術(shù)可以精確快速的生成我們所需的具有不同復(fù)雜程度建筑模型，這非常便于設(shè)計人員對復(fù)雜的建筑造型進(jìn)行展示和操控。

4當(dāng)代科技影響下建筑功能仿真設(shè)計方法的研究

將優(yōu)化策略和科學(xué)分析的方法進(jìn)行有效的結(jié)合并融入到建筑設(shè)計的過程中是非常關(guān)鍵的，這也是輔助設(shè)計進(jìn)行深層次的創(chuàng)新優(yōu)化的重要手段，當(dāng)然這離不開科學(xué)有效的評估。通過該技術(shù)可以在設(shè)計規(guī)范條件下實(shí)現(xiàn)目標(biāo)對象的功能仿真分析，這有利于讓深化設(shè)計從以往的定性轉(zhuǎn)變?yōu)槎�量，也是�?dāng)代科技影響下建筑設(shè)計方法最重要的一個特征。隨著當(dāng)代計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，諸如運(yùn)算速度的提高、數(shù)值模擬分析等功能的不斷完善，特別是針對概念設(shè)計層面的仿真功能的誕生，讓計算機(jī)對虛擬構(gòu)建出的大部分模型可以實(shí)現(xiàn)功能仿真。在當(dāng)代建筑設(shè)計的過程中，對目標(biāo)建筑的計算機(jī)模型進(jìn)行功能仿真有利于方便設(shè)計人員進(jìn)行深層次的優(yōu)化完善設(shè)計。這個過程不單單是對建筑的空間以及造型方面的真實(shí)再現(xiàn)，而且還可以真實(shí)的體現(xiàn)建筑設(shè)計的功能方面。而對于功能仿真來說，VR技術(shù)只是非常小的一個環(huán)節(jié)，還包括諸如形實(shí)體的視覺屬性，比如比例、體量、尺度等一些因素。當(dāng)代科技影響下，建筑行業(yè)已經(jīng)逐漸成為了匯集多方面技術(shù)的綜合系統(tǒng)，依據(jù)以人為本的宗旨，將其設(shè)計打造成真正滿足人們需求的產(chǎn)品。目前，針對建筑功能方面的仿真主要包括了太陽能輻射環(huán)境模擬、日照環(huán)境模擬、熱環(huán)境模擬、天然采光以及人工照明功能模擬、風(fēng)環(huán)境模擬、聲環(huán)境模擬、能耗模擬等等，這些方面的功能模擬幾乎可以涵蓋用戶對于建筑本身功能的綜合型要求標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際設(shè)計的過程中，可以針對不同的設(shè)計目標(biāo)對建筑的規(guī)模、功能以及復(fù)雜程度等方面采取不同的功能仿真模式。目前，建筑設(shè)計師對于建筑功能仿真的認(rèn)知不夠充足，還是停留在一個比較淺的層面，大多時候是將其作為建筑作品最終的檢驗工具，而不是把它當(dāng)做建筑設(shè)計過程中實(shí)時的輔助工具；這其實(shí)是非常錯誤的方式，而且對于設(shè)計人員自身的思考和創(chuàng)意方面是不利的。因為一個建筑設(shè)計的方案功能的好壞最關(guān)鍵的就是在概念設(shè)計時期，如果此時沒有對選型做出好的抉擇，那么對于后期的很多設(shè)計方面都會存在較大影響，而且后期的修補(bǔ)過程也將變得非常的被動。概念設(shè)計階段是建筑設(shè)計師非常注重的一個環(huán)節(jié)，往往需要對建筑的幾何形體、所需材料以及整體的布置等方面進(jìn)行細(xì)致的推敲，建筑方案中的非定型的因素有很多方面，而且錯綜復(fù)雜，這些很難是用一些參數(shù)就能表達(dá)明確，因此也直接導(dǎo)致了專業(yè)技術(shù)人員的模擬分析無法真正實(shí)現(xiàn)。而采用功能仿真軟件諸如Ecotect軟件就可以將建筑設(shè)計過程中的一些功能部分完整的模擬呈現(xiàn)給設(shè)計人員。

綜上所述，通過上述分析我們可以看出當(dāng)代科技影響下的建設(shè)設(shè)計方法的重要性，這對于構(gòu)建“以人為本”的建筑設(shè)計理念和跟上當(dāng)代設(shè)計發(fā)展步伐具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前，我國的建筑設(shè)計方面和國際先進(jìn)水平仍然存在一定的差距，比如相關(guān)的政策支持系統(tǒng)、科學(xué)的評價體系等還不是很完善，另外一些基礎(chǔ)平臺的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)也存在漏洞，這些對于我國建筑設(shè)計科學(xué)發(fā)展都有一定的制約。因此，必須打破傳統(tǒng)的設(shè)計觀念和市場觀念，依據(jù)科技的改革創(chuàng)新，跟上時代發(fā)展的步伐，轉(zhuǎn)變設(shè)計觀念，敢于和國際化設(shè)計進(jìn)行競爭。

參考文獻(xiàn)

[1]溫瑞毅.當(dāng)代科技影響下的建筑設(shè)計方法研究[J].企業(yè)導(dǎo)報，2015（23）：60+55.

[2]周曉艷.當(dāng)代科技影響下的建筑設(shè)計方法論之特征[J].科技傳播，2014，6（04）：37+65.

[3]江珊.淺談當(dāng)代科技影響下建筑設(shè)計方法的特征[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（18）：219.