基于数字设计时代背景下的建筑设计发展研究

何梦圆 陈圆忆

摘要：随着大数据时代的到来，数字化技术不仅颠覆性地改变人们的传统上的生产生活方式，为人们的生活带来极大的便利，甚至影响人们的生存和思维方式。数字化设计的核心在于通过计算规则与参数的设定来实现设计的生成、发展与调控，实现设计的最优化，大大地提高了设计的效率与精准度以及后期落地可行性。其应用十分广泛，数字设计将现实和虚拟融合，为建筑设计拓宽了表现形式与表现空间，为建筑师提供了建筑新思路，对当代建筑产生了巨大的影响。

关键词：数字设计时代;建筑设计;发展

一、数字时代下建筑设计的特点

（一）從二维空间到多维空间的升级演化

二维空间可以追溯18世纪到19世纪，这时空间的概念只是停留在建筑表面的发展。其次，三大力学和欧式几何空间观中提出的建筑是围合的空间概念，再发展到密斯凡德罗提出的流动空间概念并赋予建筑立体连续的空间，建筑不再是单纯地只停留在立面的设计。直到计算机的发明，其运用数字化的技术建立了一个虚拟空间，丰富了空间的概念，实现了建筑从三维向四维空间的转化。传统的空间造型设计——平立剖，设计师往往通过二维手绘的方式进行表现。但当遇到多元而又变化复杂的建筑时，三维模型相对于二维图形就能够更全面地表达设计内容以及拓宽设计思维。

（二）空间设计的参数化和智能化

参数化设计借助计算机强大的计算能力，其使用参数作为模型基数，为建筑设计带来了更多的便捷性与灵活性。它优化了这传统设计的弊端，设计可根据模型的演示，完成方案的深化与整体把控，也避免了以往在方案中改变某一设计条件而外形受之限制的弊端。现在只需修改模型，就可以改变设计结果，提高了方案设计的可控性。并且为设计师提供了多种思路与逻辑，设计师可以在其基础上进行分析与研究，不断深化想法，并运用参数化设计的可控作用，得到最终满意的效果。智能化的特点则主要体现在利用参数解决现实建造工艺细节上的精确性和复杂性的问题，实现虚拟向现实的转变。

二、数字设计对建筑设计影响

（一）建筑材料与形态结构的多元化

随着工业时代玻璃、钢等材料在建筑材料的大量使用，以及20世纪70年代后现代主义建筑在建筑理论上的不断发展，建筑的透明性也随着建筑逐渐开始走向一种探索多元、模糊、复杂的形态。而数字时代下对于建筑的建造逻辑也带来了新的变化，建筑师通过对传统材质的不断拓展，增强了界面的透明性，使其内外空间与周边环境形成良性对话，弱化了建筑对周边环境的侵略性。如王澍的宁波滕头馆，设计师运用旧瓦爿、古砖与毛竹模板清水混凝土为材料，以穿透性的建筑墙体来表现空间层次的丰富，使建筑与周边植物融为一体，达到一种透明的意向。

传统的建筑形态是永恒不变的，它有着秩序性、稳定性与规则性。数字参数化设计的兴起，使建筑不再受制于功能所带来的局限，它的形态是连续性和流动性的。数字时代下的参数化设计观念的兴起首先为后现代主义建筑设计的结构形态提供了更多的发展空间和风格，也使建筑的结构趋向更加多元化的发展。建筑形态开始从水平垂直的建构体系逐渐转向折叠、交叉、组合、包裹与渗透等形态多元的趋势发展。如扎哈哈迪德设计的广州歌剧院，她的灵感来源于海珠石的传说，其建筑的造型新颖奇特，就像是被两块被珠江水冲刷过的灵石一般。她以动态的建筑空间和形式和模糊边界的手法形成功能交织并有机相连，实现空间变化连续和流动。

（二）对于传统技艺的传承

数字时代下的数字技术与媒体的运用，成功地将传统的建筑文物从现实转为数字虚拟空间中。且运用数字技术将其转化为三维模型，为传统技艺的匠人提供一种灵活又能使误差最小化的方法，实现了设计的高效率和高质量，甚至可以以此衍生出更新颖的传统设计，也为设计提供了新思路。其次，运用参数设计的平台，可以为社会大众提供一个学习优秀传统建筑文化的平台，弘扬传承传统非物质文化，为实现建筑本土化设计提供设计方法。

三、数字时代下建筑设计未来发展方向

（一）传统材料的智能化建造

运用参数化设计的建筑形体非常复杂，传统施工方式往往实施难度大。利用计算机来对材料的准确加工，增加了材料的可塑性，也为建筑的多样性的形态创造了条件。在此基础上还为新材料新技术的研发创造了条件和可能，使得新材料和新技术得以不断地发展和应用，实现建筑领域的不断创新与突破。

（二）朝着绿色可持续设计的方向发展

随着全球变暖，能源短缺，环境的不断恶化，可持续发展理念已经成为建筑设计的重中之重。绿色建筑指的是在建筑规划、设计、施工和使用过程中能够合理利用能源和建筑废物的循环可回收。同时，建筑还需围绕当地的环境特色、人文以及自然因素如气候、降水、光照、水流、地势等问题，为人居环境健康作考虑，使建筑成为生态的一部分。此外，想要实现建筑的可持续发展，还需从整体规划来考虑其经济性、功能性、生态性等问题。

数字化技术在建筑设计环节中运用仿真模拟的手段分析建筑的周边的环境因素，并且通过分析建筑材料构建与环境的关系来解决建筑采光通风等能耗问题，达到节能减排的效果，从而推动建筑设计朝着一种可持续的方向发展。而在前面一点中提到材料智能化，又可为可持续建筑而服务，一方面设计师致力于研发智能结构或者使用新性能的材料来达到环保可循环的效果;另一方面，一些传统的材料又通过参数化的过程中被赋予了一些新的性能与作用。

四、结语

数字时代下的参数化设计，为建筑设计行业带来了前所未有的变革与创新，改变了艺术创作的表现形式，为建筑的形态、结构和材料的发展带来了无限的可能。然而，数字设计只是当今时代的产物，其必然有局限性。一方面，计算机只是设计思维的辅助工具，并不能帮助设计师去解决和分析所有问题;另一方面，由于参数化设计功能的强大，造成许多设计师一味地去追求建筑造型表皮设计，使其过度夸张化，违背了可持续建筑设计的核心，造成对环境资源的破坏与浪费。技术只是一种手段，在未来的建筑设计中，还需设计师结合实际，深入思考。

参考文献

[1]游猎.可持续策略下的参数化建筑设计研究[D].天津大学，2012.

[2]钟波涛.数字建构：建筑设计手段的更新与变革[J].华中建筑，2012，30（04）：25-27.

[3]朱丹.“数字建构”与视觉审美[J].建筑与文化，2011（01）：80-81.

作者简介

何梦圆（1997—），女，汉族，浙江师范大学，研究方向：环境设计。

陈圆忆（1996—），女，汉族，浙江师范大学，研究方向：环境设计。