吳 罡

(鄖陽師范高等?？茖W(xué)校 湖北十堰 442700)

當(dāng)前由于建筑市場的快速發(fā)展，整個(gè)社會對建筑的要求不論是從數(shù)量還是質(zhì)量也都迅速提升。僅僅以“點(diǎn)式思維”為基礎(chǔ)，以低效工具為輔助的設(shè)計(jì)模式已經(jīng)落伍，在此條件下，“建筑設(shè)計(jì)程序化”就逐漸浮出水面，呈現(xiàn)在人們面前。隨著科技水平的提高，建筑數(shù)字智能軟件也在日益繁多，覆蓋的范圍也逐步擴(kuò)大。由于計(jì)算機(jī)數(shù)字技術(shù)對建筑設(shè)計(jì)各個(gè)要點(diǎn)都可很好的加以解決，這使其逐漸滲透于建筑師的設(shè)計(jì)構(gòu)思中的每個(gè)環(huán)節(jié)，慢慢促成了“建筑設(shè)計(jì)數(shù)字化加工”概念的出現(xiàn)與傳播。而其對應(yīng)的相關(guān)建筑智能軟件，也在其中起了很關(guān)鍵的搭橋或支撐作用?；蛲ㄟ^網(wǎng)絡(luò)形成功能性的修改平臺，幫助建筑完善構(gòu)思方案，或自成思路，打造自己的新建筑形式。更大更深的開拓了設(shè)計(jì)的選擇。

1 智能設(shè)計(jì)軟件的運(yùn)用現(xiàn)狀

從當(dāng)前國內(nèi)建筑行業(yè)在數(shù)字化設(shè)計(jì)軟件的實(shí)際應(yīng)用來看，現(xiàn)在由于業(yè)務(wù)所需，智能設(shè)計(jì)軟件技術(shù)在建筑領(lǐng)域已經(jīng)迅速推廣。但由于項(xiàng)目建設(shè)數(shù)量多，業(yè)務(wù)周期時(shí)間緊，很多操作智能設(shè)計(jì)軟件的建筑師還只是僅僅把軟件單作代筆工具運(yùn)用于圖紙繪圖，而不能發(fā)揮其深層功效，真正運(yùn)用于建筑方案的設(shè)計(jì)推敲。.例如:建筑師只用計(jì)算機(jī)的相關(guān)軟件進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)方案的成品出圖，而不注重它對思考和推敲方案的輔助作用。只認(rèn)為計(jì)算機(jī)相關(guān)軟件只要能繪圖即可解決問題。但是建筑方案設(shè)計(jì)不僅滿足于功能性，更要求其有藝術(shù)性，這就不僅需要有縝密的邏輯思維，更需要有內(nèi)涵的形象思維。而要使其成立，方案的立意構(gòu)思環(huán)節(jié)是整個(gè)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵階段。在這一階段里，建筑師常常需要對設(shè)計(jì)命題經(jīng)過“立意—表達(dá)—嘗試—修改”的反復(fù)思考，才能逐漸完善方案。但由于頭腦進(jìn)行構(gòu)思，是一個(gè)從無到有的創(chuàng)作過程，因此其思考對象的各種形態(tài)特征具有很強(qiáng)的隨機(jī)性和離散性[1]。如果脫離數(shù)字智能軟件的輔助，方案深化將非常困難，因此在相當(dāng)建筑設(shè)計(jì)院的建筑的方案創(chuàng)作時(shí)，建筑師的方案創(chuàng)作和工作模式?jīng)]有發(fā)生本質(zhì)的變化。而要解決上述的種種問題，還是要在廣大設(shè)計(jì)人員對數(shù)字智能技術(shù)有更深層面的理解上才能找到答案。

2 智能設(shè)計(jì)軟件的運(yùn)用優(yōu)勢

2.1 設(shè)計(jì)時(shí)間周期

在數(shù)字智能技術(shù)進(jìn)入建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域之前，由于房屋的建造要受諸多因素的影響，設(shè)計(jì)是一個(gè)煞費(fèi)苦心的過程。再加上業(yè)務(wù)分工還不明確，在方案構(gòu)思過程中，建筑師幾乎要承擔(dān)設(shè)計(jì)中的全部工作(如建筑基地、環(huán)境交通等)。因此一項(xiàng)規(guī)模稍大的項(xiàng)目可能就需要一位建筑師嘔心瀝血一生才可能得以實(shí)現(xiàn)。比如世界上最大的天主教堂工程——圣彼得大教堂。雖然整體宏觀壯麗，但這需要它在漫長的120年建造期里凝聚了幾代著名匠師的智慧才得以實(shí)現(xiàn)。而隨著數(shù)字智能軟件應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)，給建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域帶來了空前浩大的效率變革。隨著數(shù)字智能軟件的提升，以前低等軟件程序不能或低效解決的許多問題，現(xiàn)在都可以借助智能程序來加以解決。在設(shè)計(jì)過程中許多難以準(zhǔn)確定奪的難題，比如體量，角度等都可以在相關(guān)軟件的數(shù)字分析中輕松解決。這樣建筑師就可以全身心的投身于建筑的設(shè)計(jì)決策上，首先通過內(nèi)心對方案的初步理解構(gòu)思，在方案設(shè)計(jì)的深度和廣度上更為投入。同時(shí)還可以利用建筑智能軟件快速、準(zhǔn)確處理問題的能力，及時(shí)對錯(cuò)誤作出更正調(diào)整，作出更優(yōu)秀合理的設(shè)計(jì)答案。據(jù)調(diào)查了解:“英國用于住宅設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)綜合系統(tǒng)SSHA，使施工圖和技術(shù)設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)效率分別提高了25%和40%;用于郵局設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)輔助建筑合系統(tǒng)CEDAR，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)從原先的38天減少到2天;而用于醫(yī)院設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)綜合系HARNESS，使通常要用5年時(shí)間才能完成的大型醫(yī)院設(shè)計(jì)現(xiàn)在只用9個(gè)月就全部設(shè)計(jì)完畢。日本清水建設(shè)公司利用計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)綜合系統(tǒng)，據(jù)估計(jì)使總設(shè)計(jì)效率提高了近10%”[2]。這種效率和效益的時(shí)間跨度變革是傳統(tǒng)的軟件所難以企及的，智能數(shù)字軟件為建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域的周期階段性帶來了一次技術(shù)革新。

2.2 設(shè)計(jì)思維創(chuàng)作

在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式中由于受限于低端的設(shè)備條件，設(shè)計(jì)的構(gòu)思層次更多的依賴于設(shè)計(jì)者自身的經(jīng)驗(yàn)和思維方式，相比而言，數(shù)字智能軟件為設(shè)計(jì)者提供了更為廣闊的選擇和思維擴(kuò)展空間。當(dāng)設(shè)計(jì)者用大腦思維進(jìn)行方案創(chuàng)作和設(shè)計(jì)時(shí)，為了提高思維效率，降低全局思考的難度，一般先將復(fù)雜多點(diǎn)的設(shè)計(jì)思路分解成小環(huán)節(jié)，使問題變得單純易解，然后把小環(huán)節(jié)逐一攻破，最終在重新通盤考慮，組合成型。這樣雖然設(shè)計(jì)出了方案結(jié)果，但這種缺乏綜合性的統(tǒng)籌會使建筑空間整體思考的距離擴(kuò)大，在實(shí)際設(shè)計(jì)中擁有很大的統(tǒng)籌缺陷。數(shù)字智能軟件在這方面有巨大優(yōu)勢，它克服了傳統(tǒng)思維模式片面單調(diào)的缺陷，使得設(shè)計(jì)者在思維創(chuàng)作時(shí)擁有更為寬廣的思考范圍和全局性的把握。同時(shí)數(shù)字智能技術(shù)擁有強(qiáng)大的分析與存儲能力，這種能力與設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)巧妙融合，可以大大提高解決問題的效率和完成作品的空間。這種空間建立在強(qiáng)大軟件功能提供的高效易得的模式背景與相關(guān)分析下，這可以幫助設(shè)計(jì)者進(jìn)行數(shù)字化思維方式的分析，使方案在更加簡易高效的前提下找到一種全局性優(yōu)化型的總體把握和解決[3]。例如1997年建成的畢爾巴鄂市古根海姆博物館，通過借用先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)手段，在其空間的形體設(shè)置、結(jié)構(gòu)安排中不斷進(jìn)行分析組合，再分解重置，通過扭曲，旋轉(zhuǎn)，重疊等方法逐步建立其建筑的外型特征。整個(gè)博物館結(jié)構(gòu)體系是由建筑師藉助一套為空氣動(dòng)力學(xué)使用的電腦軟件(從法國軍用飛機(jī)制造商達(dá)索公司引進(jìn)，名叫CATIA)逐步設(shè)計(jì)而成[4]。形體上的流線型傾向徹底摒棄了傳統(tǒng)建筑的創(chuàng)作思路，形體的錯(cuò)位連通，邊界的模糊排列，充分展現(xiàn)出建筑熱情奔放、簡約素凈的性格特征。最終以其自身獨(dú)樹一幟的形態(tài)造型成為后現(xiàn)代建筑的一顆明珠。這就為建筑師發(fā)揮其空間組織的創(chuàng)造力提供了保證，使建筑的功能和造型結(jié)合的更完美。

2.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容調(diào)整

在方案設(shè)計(jì)中，建筑師不僅僅需要進(jìn)行創(chuàng)作性思考，同時(shí)還要對建筑設(shè)計(jì)過程中的很多方面和因素進(jìn)行全面的評估和判斷，這些因素有很大的易變性和不穩(wěn)定性，給整個(gè)建筑設(shè)計(jì)的過程帶來了相當(dāng)大的模糊性。這種評估和判斷還是主要依靠建筑師的經(jīng)驗(yàn)和思維判斷。實(shí)際上，這種問題的解決需要做很全面的思考和多次模擬實(shí)驗(yàn)才能使其妥善處理的，傳統(tǒng)軟件常常因程式運(yùn)算邏輯性低而無法完成。而數(shù)字智能軟件依靠其強(qiáng)大的分析和模擬能力，為問題的解決提供了一種更加可靠方便有效的途徑。這種快捷精確的軟件特性可為設(shè)計(jì)者提供更為詳細(xì)精確的評估和剖析，對設(shè)計(jì)的創(chuàng)作和思考提供一種借鑒。使設(shè)計(jì)更加具有獨(dú)到性和整體性，使觀者眼前為之一亮[5]。例如在建筑設(shè)計(jì)創(chuàng)作過程中，為了使建筑功能滿足人們的使用需求，往往要對人的行為舉止的習(xí)慣進(jìn)行評估，在傳統(tǒng)的方式對人的行為舉止分析及預(yù)測中，因?yàn)槟依ǖ念l率數(shù)據(jù)較為繁雜，所以想簡易的以方程式的形式來體現(xiàn)比較困難。與此類似的關(guān)于人與空間的對應(yīng)關(guān)系，因?yàn)槠湮粗獢?shù)較多、可變性較大，所以人和空間之間的對應(yīng)關(guān)系不穩(wěn)定。而解決這類問題僅僅通過做成實(shí)體小比例模型，邊觀察邊進(jìn)行分析是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，缺乏可靠性而擁有較強(qiáng)的主觀性。通過數(shù)字智能軟件的應(yīng)用，可以可靠有效的解決人體行為預(yù)測和各個(gè)項(xiàng)目的評估，其可以建立起類似于人活動(dòng)的空間模型并通過更為客觀的邊活動(dòng)邊分析的方式來進(jìn)行整體性的建筑空間方案評價(jià)。在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)過程中，給建筑師提供了強(qiáng)大的系統(tǒng)功能支持，對方案的細(xì)化和質(zhì)的提升提供了保障。

3 小結(jié)

綜上所述，伴隨著計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的廣泛應(yīng)用，數(shù)字智能軟件在建筑輔助設(shè)計(jì)中的作用日漸顯著，尤其是在當(dāng)前對建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量要求越來越高的今天，要想還能在競爭中處于不敗，就必須很好的利用數(shù)字智能軟件，發(fā)揮軟件的強(qiáng)大優(yōu)勢，尤其是在推敲設(shè)計(jì)方案階段的優(yōu)勢。這樣才能充分發(fā)揮建筑設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)作設(shè)計(jì)潛力，真正體現(xiàn)自身價(jià)值。

[1]孫澄，付本臣，陳平.從數(shù)字到建筑—談數(shù)字技術(shù)推動(dòng)下的建筑創(chuàng)作[J].新建筑，2008(3):P10－P12.

[2]呂列克、張富文等.計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)的思考[J].沈陽建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，02.

[3]張利.從CAAD到cyberspace—信息時(shí)代的建筑與建筑設(shè)計(jì)[M].東南大學(xué)出版社，2008.

[4]紹拉帕耶(英).當(dāng)代建筑與數(shù)字化設(shè)計(jì)過程[M].中國建筑工業(yè)出版社，2007.

[5]張顏媛，數(shù)字化技術(shù)對建筑設(shè)計(jì)的影響[J].企業(yè)導(dǎo)報(bào)，2009，12:P32－P33.