數字化建筑設計策略研究

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摘要：隨著社會的進步與發展，技術研究的深度在普遍性提升，所以越來越多的新技術在社會實踐中得到了廣泛的應用。從目前的分析來看，數字技術的普遍發展和利用為建筑設計的發展與改變提供了重要的推動力，而基于幾何學的數字化建筑設計也在逐步的成型。從具體的分析來看，基于幾何學的數字化建設設計在應對復雜建筑形體生成方面以及建筑建造全過程的分析方面有突出的意義，所以積極的促進基于幾何學的數字化建筑設計發展現實意義顯著。本文對基于幾何學的數字化建設設計策略做分析，旨在為具體的設計實踐提供指導，從而使設計找到更好的切入點。

關鍵詞：幾何學；數字化建筑；設計策略

1建筑幾何學概述

所謂的“建筑幾何學”具體指的是數字時代建筑學結合復雜幾何學進行多學科交叉的專業研究領域。目前，建筑幾何學的研究在持續性發展，關于建筑幾何學的運用實例也在不斷的增多。從當前的社會分析來看，之所以要研究和發展建筑幾何學主要有兩方面的必要：（1）在目前的建筑設計實踐中，有較多的問題難以突破。而隨著數字化技術的具體發展，幾何與數字化技術的聯系日漸的緊密。越來越多的建筑研究人員發現機遇幾何學的數字化建筑設計能夠有效的打破傳統的建筑設計窠臼，實現設計突破，所以從建筑發展的角度來看，“建筑幾何學”研究與發展的必要性顯著。（2）建筑幾何學在目前的建筑設計以及建筑建造中正發揮著突出的作用，而且成功的案例越來越多。從具體的案例分析來看，建筑幾何學的現實應用很好的滿足的建筑發展的需要，也滿足了當前人們建筑審美以及建筑多樣化的需要。簡單來講，人們的追求在不斷的變化，對于建筑設計的要求在明顯的提升，在這樣的大環境下，強調建筑幾何學的研究和應用，與社會建筑行業的具體發展有突出的意義。

2設計策略

從現階段的具體分析來看，從建筑設計過程的不同目標做考慮，建筑幾何學的應用主要體現在兩個部分，即面向行駛生成和面向建造。對兩個應用部分的設計策略做具體的分析，這于數字化建筑設計實踐中的幾何學應用有突出的價值。

2.1面向形體生成的幾何學策略

從現階段的具體分析來看，面向形體生成和的幾何學策略主要包括兩部分內容：（1）空間需求。在計算機技術不斷發展的情況下，建筑形式的幾何規則能夠直接的對空間生成的規則進行反應，并基于這兩者內在的高度一致性，得以充分的挖掘和利用建筑形式創新的巨大潛力。FOA建筑事務所是較早的基于空間需求進行建筑形體生成的嘗試單位。其在具體的設計中，基于幾何拓撲和地形等因素提出在“系列發生法”這樣一種具有全新性的幾何生成方法。這種方法的有效利用對于建筑空間需求滿足起到了重要的效果。（2）物質性能。從現實研究來看，建筑設計會受到諸多因素的影響，所以在建筑設計實踐中需要對較多的因素等做具體的考慮。在建筑設計過程中，徐亞基于幾何對建筑的力學性能、環境性能以及物質對象等進行模擬，同時還需要模擬各方面的制約因素。在具體設計的過程中，幾何形體可以作為要素并實現對其的衍生和操作，以此來實現拓撲設計的可能性。從目前的建筑實踐來看，有較多的設計師以及設計單位基于物質性能做了數字化建筑設計嘗試，并取得了不錯的效果。如此說明，在幾何學的基礎上進行數字化建筑設計工作，建筑設計的可操作性，建筑本身的功能完善性以及建筑設計過程的綜合因素考慮會更具全面性。

2.2面向建造的建筑幾何學

在數字建構理論和數控技術不斷發展的當前社會，復雜幾何形體建筑體現出了非常明顯的高性能可建造性，而且對建筑的設計以及建造傳統進行了明顯的改變。就目前的分析研究來看，基于幾何學的數字化建筑設計在向建造的建筑幾何學方向發展，而此方向的發展主要表現出了兩項重要的內容：（1）幾何原型。所謂的幾何原型具體指的是在建筑設計初期利用可建造的幾何規則進行建筑形體生成的邏輯。當幾何規則在重復運用并實效多種組合之后，最終生成的復雜建筑形體邏輯也會具有可建造性。在目前的數字化建筑設計實踐中，比較常用的幾何原型是直紋曲面，其形成和直線按照一定曲面的運動有顯著的關系。從目前的研究來看，利用直紋曲面做具體的建筑形體生成對于施工者的支模建造有重要的意義。直紋曲面產生的時間比較早，可以追溯到19世紀晚期。在如今的數字化建筑設計實踐中，幾何原型的設計范圍有了非常大的拓展，具體包括了生物幾何結構的建筑轉化以及平板網絡曲面的生成等等，這些設計方法的有效利用極大的豐富了現如今的數字化建設設計。（2）形態重構。和幾何原型不同，形態重構的優勢體現在材料選擇余地以及設計的自由程度方面，所以在目前的數字化建筑設計實踐中，在處理復雜建筑形體建造方面問題的時候一般會用到形態重構。從概念分析來看，所謂的形態重構具體指的是利用可以建造的單元擬合出原始的復雜幾何形態，這樣可以重構出基于建造邏輯的近似曲面。在目前的數字化建筑實踐中，重構復雜幾何形態的兩種重要方法是平面嵌板和可展曲面的擬合。在數字化建筑設計這能夠，通過可展曲面的重構操作，建筑設計的清晰度和完整度會好，這于建筑建造成本的控制和難度的降低有重要的意義。在建筑設計實踐中，也有不少設計師利用平面嵌板的方式做數字和建筑設計，在設計中，利用正切平面相交的幾何拓撲規則，建筑表面的設計完善性表現良好，建筑形體以及建造成本的平衡目標可以實現。

3結束語

綜上所述，在當前的建筑設計實踐中，幾何學的具體應用能夠有效的促進建筑數字化設計發展，從而解決設計中存在的諸多難題，這于建筑設計問題解決和設計實踐突破有良好的效果，所以基于幾何學做數字化建筑設計的具體分析會有顯著的社會意義。

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作者：李洪峰 單位：遵義市建筑規劃設計院有限責任公司