建筑設(shè)計(jì)信息化應(yīng)用趨勢(shì)思考分析

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【摘要】計(jì)算機(jī)逐漸在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，應(yīng)用形式逐漸從原本的二維輔助設(shè)計(jì)發(fā)展為如今的智慧生成設(shè)計(jì)，本文探討了BIM正向設(shè)計(jì)應(yīng)用的軟件排選、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)AR的應(yīng)用。為建筑設(shè)計(jì)師提供了更多的技術(shù)支持，讓建筑設(shè)計(jì)得以在企業(yè)經(jīng)營(yíng)和管理中發(fā)揮更多的作用。

【關(guān)鍵詞】建筑設(shè)計(jì)；計(jì)算機(jī)；信息化應(yīng)用

1引言

計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)功能的不斷強(qiáng)大讓BIM和各類(lèi)云計(jì)算及云存儲(chǔ)模式在多個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛運(yùn)用。在科技持續(xù)發(fā)展的背景下，隨著大數(shù)據(jù)、人工智能和虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)的發(fā)展，在互聯(lián)網(wǎng)背景下出現(xiàn)了更多全新的思維模式，加快了社會(huì)的信息化進(jìn)程。在此背景下，需要針對(duì)建筑設(shè)計(jì)的信息化應(yīng)用趨勢(shì)展開(kāi)積極探索，以推動(dòng)建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展。

2建筑設(shè)計(jì)現(xiàn)狀及其發(fā)展

2.1從二維CAD設(shè)計(jì)到BIM正向設(shè)計(jì)

在工程設(shè)計(jì)中運(yùn)用BIM技術(shù)，可以以二維設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，拓展國(guó)內(nèi)主流技術(shù)的應(yīng)用，并借助二維圖紙構(gòu)建系統(tǒng)化的三維模型，也即“翻模”。“翻?！焙虰IM的初衷相背離，其原因在于BIM軟件的難度相對(duì)較大，且學(xué)習(xí)成本較高。然而，由二維到三維設(shè)計(jì)思維模式的轉(zhuǎn)變難度通常較大，隨著越來(lái)越多年輕人加入了設(shè)計(jì)院，我國(guó)出臺(tái)了更多的鼓勵(lì)性政策，在一定程度上改善了BIM的應(yīng)用環(huán)境，也為BIM提供了全新的正向設(shè)計(jì)方向。BIM正向設(shè)計(jì)指在三維環(huán)境下實(shí)施設(shè)計(jì)，借助三維模型及其中的信息生成所需文件，并通過(guò)二維圖紙文件和三維模型形式進(jìn)行呈現(xiàn)。通過(guò)BIM正向設(shè)計(jì)，可以有效轉(zhuǎn)變以往設(shè)計(jì)中依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)判斷做設(shè)計(jì)的現(xiàn)象，并結(jié)合空間曲線(xiàn)和曲面實(shí)施擬合處理，充分展現(xiàn)以往無(wú)法實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜建筑形態(tài)，讓建筑形式從感性思維向理性思維的方向發(fā)生轉(zhuǎn)變，提升建筑設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性。在全專(zhuān)業(yè)背景下，BIM正向設(shè)計(jì)的迭代周期較短，且不同設(shè)計(jì)問(wèn)題可以得到充分暴露，有利于問(wèn)題的解決。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中所構(gòu)建的信息通常存儲(chǔ)在軟件中，既可以實(shí)現(xiàn)對(duì)篩選過(guò)程的簡(jiǎn)化，也可以進(jìn)行信息的快速提取。此外，構(gòu)建的信息可以在多個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重復(fù)添加，以確保信息可以在傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)中得到充分積累[1]。

2.2從二維協(xié)同到三維BIM協(xié)同

當(dāng)前階段，存在部分BIM基礎(chǔ)較差的設(shè)計(jì)單位，需要從嘗試階段展開(kāi)對(duì)BIM協(xié)同設(shè)計(jì)的探索，以“互聯(lián)網(wǎng)+云”的BIM解決措施為依據(jù)，爭(zhēng)取做到跨地區(qū)在線(xiàn)協(xié)同。針對(duì)BIM模型展開(kāi)輕量化處理，讓設(shè)計(jì)師可以運(yùn)用低性能的電腦實(shí)施BIM設(shè)計(jì)，并借助多種智能終端展開(kāi)BIM設(shè)計(jì)，讓項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)可以免受時(shí)間及空間的約束，讓設(shè)計(jì)師可以在家中辦公。

2.33D模型及BIM的性能化分析運(yùn)用

將3D模型和BIM應(yīng)用于性能分析，可以為設(shè)計(jì)者提供全新的統(tǒng)計(jì)分析手段及評(píng)價(jià)工具。通過(guò)建筑設(shè)計(jì)指標(biāo)分析，可以為設(shè)計(jì)過(guò)程提供更加有效的分析手段，讓建筑物交通流量分析和火災(zāi)疏散模擬獲得更加優(yōu)質(zhì)的場(chǎng)景，以提升結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.4人工智能在建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用

人工智能AI在建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用較為遲緩，相比于傳統(tǒng)人力，AI具有十分強(qiáng)大的資料整理和分析能力，已經(jīng)在建筑行業(yè)得到了廣泛運(yùn)用，表現(xiàn)出突出的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。AI在建筑設(shè)計(jì)中通常以生成設(shè)計(jì)的形式呈現(xiàn)，而生成設(shè)計(jì)通常以建筑設(shè)計(jì)方法的形式展現(xiàn)，是CAD研究中的重要內(nèi)容，可以通過(guò)遺傳算法和智能設(shè)計(jì)的方法，在建模理論的基礎(chǔ)上關(guān)注建筑學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)的特點(diǎn)，并借助計(jì)算機(jī)復(fù)雜運(yùn)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)展開(kāi)對(duì)學(xué)習(xí)分析和訓(xùn)練形式的智能化分析，打造多種設(shè)計(jì)形態(tài)，以供建筑師自由選擇[2]。

3信息化應(yīng)用淺析

3.1BIM正向設(shè)計(jì)

3.1.1關(guān)鍵軟件挑選如上文所述，相比于傳統(tǒng)的二維CAD軟件，BIM軟件通常比較復(fù)雜，且具有較高的學(xué)習(xí)和時(shí)間成本，開(kāi)展項(xiàng)目設(shè)計(jì)的周期相對(duì)較短，為設(shè)計(jì)師帶來(lái)十分繁重的任務(wù)，導(dǎo)致設(shè)計(jì)師缺乏足夠的BIM軟件學(xué)習(xí)時(shí)間。當(dāng)前階段，二維CAD技術(shù)已經(jīng)得到一定程度的發(fā)展，可以有效提升設(shè)計(jì)質(zhì)量。然而，在設(shè)計(jì)院中通常需借助國(guó)外的軟件平臺(tái)完成BIM設(shè)計(jì)，適應(yīng)性較差，難以追上國(guó)內(nèi)的設(shè)計(jì)步伐。基于此，必須要挑選一個(gè)契合國(guó)情的BIM軟件。3.1.2建立企業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)BIM正向設(shè)計(jì)需要以多個(gè)專(zhuān)業(yè)的協(xié)調(diào)合作為前提，為企業(yè)制定統(tǒng)一化的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，讓BIM正向設(shè)計(jì)可以摒棄原本的條件，為BIM提供全新的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)[3]。

3.1.3政府支持需要將BIM應(yīng)用原動(dòng)力或最終受益者視作建設(shè)單位的表現(xiàn)形式，在設(shè)計(jì)單位中以BIM應(yīng)用為前提，構(gòu)建具有深度的模型應(yīng)用格局，以促進(jìn)信息完整性?；诖?，需要以建筑設(shè)計(jì)、施工指導(dǎo)及建筑物運(yùn)維管理等內(nèi)容為前提，讓不同模式在生命周期中的作用得以充分彰顯，促進(jìn)多方關(guān)系的協(xié)調(diào)發(fā)展，爭(zhēng)取政府最大程度的政策指導(dǎo)，以促進(jìn)BIM的運(yùn)用和發(fā)展。

3.2AR技術(shù)

只有在大量信息數(shù)據(jù)庫(kù)的支撐下，AR技術(shù)中所包含的虛擬信息才能夠在真實(shí)的環(huán)境中得到加載，并針對(duì)AR技術(shù)所需的建筑信息模型，即BIM中的數(shù)據(jù)，進(jìn)行提取和處理，將其轉(zhuǎn)化為AR技術(shù)所需的模型。為保障這一過(guò)程的真實(shí)性和準(zhǔn)確性，需要以AR系統(tǒng)為支撐，進(jìn)行精準(zhǔn)定位，以促進(jìn)不同信息的疊加。當(dāng)前階段，我國(guó)的建筑從業(yè)者普遍使用經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)向的操作模式，對(duì)AR技術(shù)的運(yùn)用造成了一定限制。需要積極創(chuàng)新AR技術(shù)，為AR技術(shù)的發(fā)展?fàn)I造良好的應(yīng)用環(huán)境，以促進(jìn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在建筑領(lǐng)域中的運(yùn)用。3.3建筑設(shè)計(jì)企業(yè)的信息化建筑設(shè)計(jì)企業(yè)在信息化建設(shè)和信息化應(yīng)用領(lǐng)域中仍然存在一定問(wèn)題，多數(shù)企業(yè)仍然采用較為粗放的管理模式，對(duì)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)及管理效率的提升造成了一定限制，難以為企業(yè)的運(yùn)作決策提供數(shù)據(jù)支撐，表現(xiàn)出一系列問(wèn)題，包括信息化建設(shè)水平滯后、系統(tǒng)整體規(guī)劃欠缺及應(yīng)用人才培養(yǎng)力度較弱等。在信息化建設(shè)過(guò)程中，需要以“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、分步建設(shè)”為原則，針對(duì)信息化實(shí)踐展開(kāi)充分調(diào)研，并以此為前提成立核心隊(duì)伍，鼓勵(lì)全員參與，讓中高層管理人員的信息化意識(shí)得到切實(shí)提升，以促進(jìn)信息化建設(shè)的全員化發(fā)展。此外，需要積極關(guān)注信息化人才引進(jìn)和培養(yǎng)工作，培養(yǎng)出具備信息化素質(zhì)、熟悉行業(yè)發(fā)展情況的復(fù)合型專(zhuān)業(yè)人才，以推動(dòng)建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[4]。

4結(jié)語(yǔ)

為了讓建筑設(shè)計(jì)行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須將BIM應(yīng)用在建筑生命周期的全過(guò)程中。當(dāng)前階段，全國(guó)各地都相繼推出了BIM標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，需要將內(nèi)部轉(zhuǎn)型、形象提升和效益提升當(dāng)作企業(yè)BIM設(shè)計(jì)的內(nèi)在原因，以提升BIM技術(shù)項(xiàng)目交付形式的價(jià)值，讓項(xiàng)目的整體交付質(zhì)量得到提升，進(jìn)而提高企業(yè)的整體聲譽(yù)。此外，需要通過(guò)政策驅(qū)動(dòng)，讓建設(shè)方積極應(yīng)用BIM技術(shù)，以促進(jìn)BIM在設(shè)計(jì)企業(yè)中的發(fā)展，推動(dòng)“互聯(lián)網(wǎng)+云”模式的整合。

參考文獻(xiàn)

[1]閆偉嘉.計(jì)算機(jī)電子信息技術(shù)在工程管理中的應(yīng)用效果探究[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2019，15(12)：242-243+249.

[2]周建峰.建筑設(shè)計(jì)企業(yè)信息平臺(tái)化管理研究[J].中國(guó)勘察設(shè)計(jì)，2019(4)：58-63.

[3]張啟菊，王海英，劉志峰，薛云.基于現(xiàn)代信息技術(shù)的立體化教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)——以《建筑設(shè)計(jì)Ⅳ》課程資源庫(kù)建設(shè)為例[J].中國(guó)教育信息化，2019(3)：55-58.

[4]石春民.建筑設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)及信息化應(yīng)用趨勢(shì)與思考[J].江蘇建筑，2018(S1)：21-22+27.

作者：文麗麗 劉鵬躍 單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院