现代计算机技术在建筑设计中的应用措施研究

2021-11-29王怿

中国科技纵横 2021年17期

王怿

（中国建筑设计研究院有限公司，北京 100044）

在社会快速发展的背景下，建筑行业迎来了新的发展机遇，为城市化进程的发展带来了促进作用。在当前阶段，人们对于建筑的要求不断提高，不仅需要建筑工程具有较高的舒适度和安全性，还要保障建筑工程拥有一定的视觉美感，对建筑设计师的工作要求进一步提升。在计算机技术的快速发展下，在建筑设计过程中借助计算机技术可以将建筑数据进行整合，使设计人员能够正确掌握建筑设计尺度，为设计工作提供更多的支持与帮助。

1.建筑设计过程中虚拟现实技术的应用

在建筑设计过程中运用虚拟现实技术，可以营造与设计内容相符的虚拟环境。在运用这项技术的过程中，主要是通过计算机技术和传感装置系统营造出全新的模拟环境。虚拟现实技术主要特点便是交叉性和幻想性，这种情况是通过计算机技术建立的，使人们能够通过视觉和听觉来感受虚拟环境[1]。在运用这项技术的过程中，使用者能够更好地在虚拟环境中通过动态的交互方式，对后续的建筑设计工作进行全面了解，实现对整个建筑工程的多方位审视。除此之外，使用者还可以通过各个角度对建筑场景进行观察，了解设计工作的实际效果。这种技术与以往的三维效果相比，拥有着更高的优势。虚拟现实技术可以让人们直观地看到虚拟环境，帮助设计人员充分考虑设计对象，启发设计人员的想象力，给设计方案的优化与改进带来更多帮助。

虚拟现实技术不仅可以展现出建筑物的整体信息，而且与以往的二维、三维技术相比较，可以将建筑物的部件信息情况进行全面展现。使用虚拟现实技术营造出虚拟建筑物，能够让设计者在建筑物中拥有身临其境的感受，不仅可以帮助设计者提供辅助决策的作用，还可以让设计者与用户建立良好的沟通平台，让设计者可以更好地掌握用户的实际需求。根据虚拟现实环境对当前的设计方案进行完善，使未来建筑物的形象能够呈现出不同的设想。有助于比较不同建设方案的优缺点，进而促进建筑设计决策的合理性。运用虚拟现实技术不仅可以对不同的设计方案进行比较，还可以对某个特定方案进行完善与修改，能够实时对修改后的设计方案进行比较分析，进而确保设计方案完美无误，确保方案中各项工作合理的开展，有利于建筑项目的顺利推进。

2.建筑设计过程中数字化技术的应用

在当前阶段数字化技术对于人们的生活和工作都带来了一定影响，在建筑设计工作中的数字化技术应用通常会表现为信息载体的转变。数字化技术的特点就是用信息来代替物质基础。在以往的信息传播过程中，信息载体通常会使用物质，发挥着信息交换与转变的作用。网络作为新兴的信息载体，可以将信息社会以信息流代替物质流的转化。由于数字化技术对人们的生活方式具有重要的影响，进而使建筑行业也受到了影响。数字化技术作为当前较为先进的计算机技术，对作为功能载体的建筑空间和形状提出更高的要求。由于一些传统的建筑类型已经不能够满足当前的实际需求，因此会使传统建筑类型出现一定的转变，甚至会被新的建筑类型所代替。数字化技术也从不同层面对建筑行业带来一定影响，虽然属于一种新科技，但是影响范围不会局限在技术层面，通常还会包括设计观念以及设计方法的改变，计算机辅助设计在建筑设计过程中的运用通常可以使设计者的设计思路发生变化[2]。运用现代计算机数字技术来辅助进行建筑设计，能够展现出速度快、容量大、精度高的特点，将数字化技术的优越性在建筑设计中充分显现出来。运用数字化技术对设计过程中的图画、文字信息进行快速的处理，大大降低了建筑设计者的工作量，进一步提升了建筑设计的整体质量，不仅可以节省设计工作的成本，还能缩短设计周期。

3.建筑设计过程中TB-CAD技术的应用

建筑结构设计工作可以划分成不同内容，包括结构方案设计、结构分析、施工图纸回执等。不同内容的设计工作都会影响整个设计工作的总体水平，进而影响建筑工作的最终效果。在当前的设计工作当中，大型结构的优化以及设计的评估等方面尚未出现优质的设计软件，制约了相关工作的优化与发展。在当前阶段，TB-CAD系统具备较为理想的设计功能，不仅可以帮助设计者运用计算机辅助技术进行建筑结构的优化，还可以更好地进行成本控制。这项软件系统能够帮助人们优化设计理念，对传统结构设计问题制定出有效的解决方式。例如在进行结构按设计的过程中，可以将土建成本、人力、物力、时间等各项信息进行输入，运用计算机系统将各项数值实现最优化。并且运用TB-CAD技术对结构方案进行优化设计，使其能够快速掌握设计工作的相应规范，能够对设计方案中的缺陷进行优化改进。以高层商住项目为例，1～6层作为商业，而6层以上则列为住宅，通过一个厚度为1.5m的转换板进行转换。此次优化设计的目的便是针对第6层和第7层之间的最优结构平面布置图，以及构建的优化截面尺寸进行设计探讨。由于此次结构方案设计是将建筑方案作为基础，因此在面对超高高层住宅时，抗侧力体系是整个设计方案的重点内容。在当前阶段，剪力墙结构被广泛运用与建筑设计当中。设计人员在正式进行设计工作之前会对建筑的平面布置情况展开深入的分析，结合自己的工作经验设定建筑物的结构平面布置情况。特别是在剪力墙平面布置和连桥位置设定方面给予较多的关注，这主要是因为剪力墙与连桥不同位置的设定会对建筑物架构带来不同的作用，因此可以用TB-CAD软件系统设计功能，帮助设计师对结构平面布置方案进行优化改进。运用TB-CAD建筑功能不仅可以帮助工程设计人员将一个CAD矢量图形的建筑平面变成一个结构平面布置模型，或者将剪力墙各项信息输入到软件系统当中，由软件进行自动搜索，并且根据数据信息降低转换为结构强。此外，TB-CAD系统会对结构墙的平面关系进行分析，结合设计需求进行连桥安装位置的合理预设。为了让TB-CAD软件系统在建筑工程设计过程中发挥出更高的作用，进一步实现方案自动化设计，应当对现有的编辑功能展开优化调整。重新进行结构的分组，并且添加侧向荷载的数据信息，最后实现等高结构分析模型的展现。

4.建筑设计过程中协同设计技术的应用

在以往的建筑设计过程中以手绘图纸为主，会消耗较多的工作时间，并且难以保证工作质量，面临着较高的设计成本[3]。在当前运用计算机技术进行建筑设计过程中，一般情况下会使用CAD技术进行平面和单人作业。随着科学技术的不断发展，协同工作领域得到了进步，人们正在努力探索将建设设计技术与协调设计技术有机融合的方法，促进协同设计系统不断完善。如今，协调设计通常会体现在CAD/CAM/CAE集成化，以及远程计算、工作流管理、虚拟产品设计等方面。在建筑设计过程中合理运用协同设计技术，可以更好地促进工作效率的提升，帮助人们数据建筑设计思路。不仅能够节省建筑设计工作的时间，还能够保障设计工作质量，为建筑设计工作提供更多帮助。