数字化语境下的未来建筑设计发展路径

数字化语境下的未来建筑设计发展路径

张小波

四川中泰联合设计股份有限公司 610095

摘要：近年来，随着计算机技术的迅猛发展，国家政策的大力支持，以及AI、大数据等不断赋能各行各业，传统建筑业正在逐步地向数字化转型。数字化建筑设计也应运而生。它打破了传统的方正形体的现代建筑，也重新构建了传统建筑的承重模式，是对现代精神的回应和对未来建筑的延伸。数字化建筑其夸张的外形和流畅的曲线受到人们的青睐，被看作是新一代城市建筑的新地标，然而，地标建筑形态各异却没有一点地域特色，建筑越加高端大气却也总是缺少了人情味和亲和力。因此，数字化技术在建筑设计领域被广泛运用的同时，也给建筑设计带来了一次全新的革命。数字化背景下，建筑师重新思考城市和建筑该往何处发展，该如何发展是当前亟须思考和解决的问题。

关键词：数字化语境；未来建筑；设计发展

引言

近年来，数字化技术的应用越来越普遍，在不同程度上影响着各个行业。新冠肺炎疫情更是加速了数字化的发展，甚至许多似乎与数字化发展无关的领域也不得不尝试改变，以适应当前的社会发展大环境。

1数字化与建筑设计概况

数字化是将许多复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据，然后再将这些数字、数据转变为一系列二进制代码，植入到计算机进行统一批量处理后建立数字化模型面。“数字化”代表的是一个过程、一种媒介、一种理性的计算方式。建筑设计则是一个复杂的创造性活动，是设计师一种感性的表现意义的活动。将数字化与建筑设计相结合，便是理性与感性的结合，人们可以利用计算机的科学计算，最大限度地发挥人的主观能动性，最终完成数字化的建筑设计。例如，可以使用GIS进行具体的空间数据采集、查询和分析；利用BIM解决建筑工程在软件中的各种问题，提高工作效率和降低风险；采用VR技术观察与模拟各类虚拟建筑，来探索建筑空间、立面的各种形态等。数字技术成为探索现代城市、建筑、人与自然之间关系的新手段，为它们之间的协调发展提供了切实可行的方法，是实现环境资源配置的最佳手段。

2数字化设计背景

“数字正在改变世界”已然成为学术界、工业界及企业界的口头禅。2020年5月国家发展改革委发布了《数字化转型伙伴行动倡议》，指明了数字化研究应用的未来发展趋势，习近平总书记也在浙江考察中多次强调数字化转型的必要性。自新冠肺炎疫情席卷全球以来，国内各行各业都受到了巨大冲击，但个别企业在困境中把握机遇，积极推进了数字化转型，运用大数据、人工智能、虚拟现实等技术弥补了外界因素带来的损失。数字化技术的诞生给全球许多行业都带来了颠覆性的变化，就企业发展而言，以数字化发展技术为支撑的公司大多已成为行业榜首。数字化技术不仅影响着世界，更是给设计行业带来了新的发展前景。自文艺复兴时期以来，设计一直是一种富有创造性、远见性的活动，当时的著名艺术家达·芬奇开创性地构思了第一张直升机的设计草图。自此以后，越来越多改变人类生活的奇思妙想被记录下来，设计的过程也日益规范、标准、系统。工业革命的来临使设计进入更大的舞台，人们开始意识到设计的重要性，工业化的技术也给设计的表达带来了更多可能。在20世纪七八十年代后，数字化技术的诞生带给设计的转变首先表现为计算机辅助设计（CAD）的诞生，接着产品生命周期管理（PLM）的出现带给设计业更加深入和宽泛的转变，这些发展还在不断进行之中，影响着未来设计的趋势和方向。

3数字化语境下建筑设计未来发展路径

当代中国城市建筑面临的最大挑战，就是如何发挥出城市的地域特色，在保持个性的同时又要避免千城一面。

3.1对传统文化的传承

在建筑语境中融入中国传统文化，包括人们的生活习惯、社交行为与思维方式等，这些都不能简单地划分成电脑参数来进行计算，而是需要通过建筑师进行精简概括与分析整合后在建筑之上去呈现，此过程中体现的人文关怀是任何数学计算都无法替代的美。（1）与地域特色相结合建筑空间作为人居环境的重要体现，应加大对地域的传统民俗文化、人文典故等非物质文化遗产的传承与保护，在建筑设计方面尽可能地体现地方特色。数字化技术给建筑设计与建造过程带来了显著变革，通过数字化技术可以把地域和民族特有的历史文化、自然景观、神话传说等凝练成建筑符号，将地区建筑注入更多的故事性、生动性和独特性。例如传统的乡土材料（如木材、竹子、砖、石），承载着悠久的历史，有其特殊的表现性和真实性，采用新的技术方式来处理传统材料是建筑文化数字化过程的展现。（2）与传统艺术形式相结合不同的艺术类别虽然各具特性，却在本质上有着一定的联系，这种联系，能使艺术家从不同的艺术种类中受到启发，也使各种艺术之间能够互相借鉴，碰撞出新的火花。从历史上看，中国建筑和中国传统艺术有着深厚的渊源，并一直延续到今天。例如中国山水画是最受中国建筑师青睐的传统艺术形式之一，在其建筑的景观部分，利用山水画中的背景、中景和远景进行整体构图，可以创造出更富有层次性的空间体验。以山水画的构图手法作为建筑背后的驱动力，从对现有场地的定位到规划的内部规划逻辑，一切都可以自然地展开。

3.2可再生能源利用

（1）太阳能光伏板。在建筑屋顶设置太阳能光伏板，建筑外立面安装太阳能光伏面板，并结合BIPV板实现光伏建筑一体化，实现建筑西立面局部遮阳及视线遮挡，保证空间的私密性，防止室内眩光。降低建筑能耗的同时还能让建筑产生清洁能源，推动我国顺利实现双碳目标。光伏发电用于公共区域照明，余量并入电网获取收益。（2）新能源汽车充电桩。结合GB/T50348—2014《绿色建筑评价标准》技术要求，配备车辆充电设备，减少城市汽车尾气及温室气体排放，是绿色建筑为实现我国碳达峰、碳中和的技术贡献。（3）地源热泵。增设地源热泵，其具有一机多用、维护费用低、污染小、寿命长和节省空间等优点，能有效地改善室内热舒适度，地埋管热交换器不需要除霜，减少了结霜和除霜的能耗。太阳能源多次利用是可持续发展的体现。

3.3完备数字化体系

“十三五”期间大力发展信息建设为数字化设计带来了全面升级，发展理念由技术导向转变为管理组织的变革优化，发展目标从早期的技术应用转向了设计能力的提升。这期间我国数字经济迅速发展扩张，把握住了技术变革带来的新机遇。到了“十四五”时期，对“十三五”期间发展不平衡、不充分的问题进行了总结，指出需要快速对发展过程中的弱项短板进行补齐，在优化升级基础设施与技术的同时对数字化体系进行完善，同时也要注意提升全民的数字素养与技能水平。

结束语

建筑是城市中的建筑、环境中的建筑、场所中的建筑、历史中的建筑和承载着时代的文化境遇的建筑。建筑形式需要的改变并非从传统的建筑设计领域向数字化建筑领域方向改变，而是从“传统”向“传统与未来数字共生”的改变。数字技术加深了人们对城市建筑的理解能力，并拓展了空间研究的深度和广度，尊重传统的思维方式与观念，以数字化的视角去重新审视传统文化，为中国当代的建筑设计提供了更为广阔的发展视野。未来数字化语境下传统文化与数字化的结合必将推动中国建筑与中国社会的进步。

参考文献

[1]何立群.数字化时代建筑设计管理发展探究[J].建材与装饰,2019(33):69-70.

[2]戴瑛东.数字化时代建筑设计管理发展探究[J].门窗,2019(20):151.

[3]叶志锋.在建筑设计中数字化技术的应用[J].建筑技术开发,2019,46(19):93-94.

[4]高盛.数字化建筑设计教学的探讨[J].中外建筑,2019(10):78-79.

[5]王微.数字化技术在现代建筑设计中的应用思考[J].建筑技术开发,2019,46(17):26-27.