建筑設計信息化應用趨勢思考分析
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【摘要】計算機逐漸在建筑設計領域中發(fā)揮著越來越重要的作用，應用形式逐漸從原本的二維輔助設計發(fā)展為如今的智慧生成設計，本文探討了BIM正向設計應用的軟件排選、應用標準和增強現(xiàn)實技術AR的應用。為建筑設計師提供了更多的技術支持，讓建筑設計得以在企業(yè)經(jīng)營和管理中發(fā)揮更多的作用。
1引言
計算機技術的發(fā)展和計算機功能的不斷強大讓BIM和各類云計算及云存儲模式在多個領域中得到了廣泛運用。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)實等技術的發(fā)展，在互聯(lián)網(wǎng)背景下出現(xiàn)了更多全新的思維模式，加快了社會的信息化進程。在此背景下，需要針對建筑設計的信息化應用趨勢展開積極探索，以推動建筑設計的發(fā)展。
2建筑設計現(xiàn)狀及其發(fā)展
2.1從二維CAD設計到BIM正向設計
在工程設計中運用BIM技術，可以以二維設計為基礎，拓展國內(nèi)主流技術的應用，并借助二維圖紙構建系統(tǒng)化的三維模型，也即“翻模”。“翻模”和BIM的初衷相背離，其原因在于BIM軟件的難度相對較大，且學習成本較高。然而，由二維到三維設計思維模式的轉變難度通常較大，隨著越來越多年輕人加入了設計院，我國出臺了更多的鼓勵性政策，在一定程度上改善了BIM的應用環(huán)境，也為BIM提供了全新的正向設計方向。BIM正向設計指在三維環(huán)境下實施設計，借助三維模型及其中的信息生成所需文件，并通過二維圖紙文件和三維模型形式進行呈現(xiàn)。通過BIM正向設計，可以有效轉變以往設計中依賴經(jīng)驗和直覺判斷做設計的現(xiàn)象，并結合空間曲線和曲面實施擬合處理，充分展現(xiàn)以往無法實現(xiàn)的復雜建筑形態(tài)，讓建筑形式從感性思維向理性思維的方向發(fā)生轉變，提升建筑設計的合理性和科學性。在全專業(yè)背景下，BIM正向設計的迭代周期較短，且不同設計問題可以得到充分暴露，有利于問題的解決。在實際設計過程中所構建的信息通常存儲在軟件中，既可以實現(xiàn)對篩選過程的簡化，也可以進行信息的快速提取。此外，構建的信息可以在多個領域實現(xiàn)重復添加，以確保信息可以在傳統(tǒng)二維設計中得到充分積累[1]。
2.2從二維協(xié)同到三維BIM協(xié)同
當前階段，存在部分BIM基礎較差的設計單位，需要從嘗試階段展開對BIM協(xié)同設計的探索，以“互聯(lián)網(wǎng)+云”的BIM解決措施為依據(jù)，爭取做到跨地區(qū)在線協(xié)同。針對BIM模型展開輕量化處理，讓設計師可以運用低性能的電腦實施BIM設計，并借助多種智能終端展開BIM設計，讓項目團隊可以免受時間及空間的約束，讓設計師可以在家中辦公。
2.33D模型及BIM的性能化分析運用
將3D模型和BIM應用于性能分析，可以為設計者提供全新的統(tǒng)計分析手段及評價工具。通過建筑設計指標分析，可以為設計過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疏散模擬獲得更加優(yōu)質的場景，以提升結果的準確性。
2.4人工智能在建筑領域中的應用
人工智能AI在建筑領域中的應用較為遲緩，相比于傳統(tǒng)人力，AI具有十分強大的資料整理和分析能力，已經(jīng)在建筑行業(yè)得到了廣泛運用，表現(xiàn)出突出的經(jīng)濟和社會效益。AI在建筑設計中通常以生成設計的形式呈現(xiàn)，而生成設計通常以建筑設計方法的形式展現(xiàn)，是CAD研究中的重要內(nèi)容，可以通過遺傳算法和智能設計的方法，在建模理論的基礎上關注建筑學和計算機科學的特點，并借助計算機復雜運算和大數(shù)據(jù)技術展開對學習分析和訓練形式的智能化分析，打造多種設計形態(tài)，以供建筑師自由選擇[2]。
3信息化應用淺析
3.1BIM正向設計
3.1.1關鍵軟件挑選如上文所述，相比于傳統(tǒng)的二維CAD軟件，BIM軟件通常比較復雜，且具有較高的學習和時間成本，開展項目設計的周期相對較短，為設計師帶來十分繁重的任務，導致設計師缺乏足夠的BIM軟件學習時間。當前階段，二維CAD技術已經(jīng)得到一定程度的發(fā)展，可以有效提升設計質量。然而，在設計院中通常需借助國外的軟件平臺完成BIM設計，適應性較差，難以追上國內(nèi)的設計步伐。基于此，必須要挑選一個契合國情的BIM軟件。3.1.2建立企業(yè)應用標準BIM正向設計需要以多個專業(yè)的協(xié)調合作為前提，為企業(yè)制定統(tǒng)一化的應用標準，讓BIM正向設計可以摒棄原本的條件，為BIM提供全新的應用標準[3]。
3.1.3政府支持需要將BIM應用原動力或最終受益者視作建設單位的表現(xiàn)形式，在設計單位中以BIM應用為前提，構建具有深度的模型應用格局，以促進信息完整性。基于此，需要以建筑設計、施工指導及建筑物運維管理等內(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，促進多方關系的協(xié)調發(fā)展，爭取政府最大程度的政策指導，以促進BIM的運用和發(fā)展。
3.2AR技術
只有在大量信息數(shù)據(jù)庫的支撐下，AR技術中所包含的虛擬信息才能夠在真實的環(huán)境中得到加載，并針對AR技術所需的建筑信息模型，即BIM中的數(shù)據(jù)，進行提取和處理，將其轉化為AR技術所需的模型。為保障這一過程的真實性和準確性，需要以AR系統(tǒng)為支撐，進行精準定位，以促進不同信息的疊加。當前階段，我國的建筑從業(yè)者普遍使用經(jīng)驗導向的操作模式，對AR技術的運用造成了一定限制。需要積極創(chuàng)新AR技術，為AR技術的發(fā)展營造良好的應用環(huán)境，以促進增強現(xiàn)實技術在建筑領域中的運用。3.3建筑設計企業(yè)的信息化建筑設計企業(yè)在信息化建設和信息化應用領域中仍然存在一定問題，多數(shù)企業(yè)仍然采用較為粗放的管理模式，對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營及管理效率的提升造成了一定限制，難以為企業(yè)的運作決策提供數(shù)據(jù)支撐，表現(xiàn)出一系列問題，包括信息化建設水平滯后、系統(tǒng)整體規(guī)劃欠缺及應用人才培養(yǎng)力度較弱等。在信息化建設過程中，需要以“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準、分步建設”為原則，針對信息化實踐展開充分調研，并以此為前提成立核心隊伍，鼓勵全員參與，讓中高層管理人員的信息化意識得到切實提升，以促進信息化建設的全員化發(fā)展。此外，需要積極關注信息化人才引進和培養(yǎng)工作，培養(yǎng)出具備信息化素質、熟悉行業(yè)發(fā)展情況的復合型專業(yè)人才，以推動建筑設計行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[4]。
4結語
為了讓建筑設計行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須將BIM應用在建筑生命周期的全過程中。當前階段，全國各地都相繼推出了BIM標準。在進行建筑設計時，需要將內(nèi)部轉型、形象提升和效益提升當作企業(yè)BIM設計的內(nèi)在原因，以提升BIM技術項目交付形式的價值，讓項目的整體交付質量得到提升，進而提高企業(yè)的整體聲譽。此外，需要通過政策驅動，讓建設方積極應用BIM技術，以促進BIM在設計企業(yè)中的發(fā)展，推動“互聯(lián)網(wǎng)+云”模式的整合。
參考文獻
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[3]張啟菊，王海英，劉志峰，薛云.基于現(xiàn)代信息技術的立體化教學資源庫建設——以《建筑設計Ⅳ》課程資源庫建設為例[J].中國教育信息化，2019(3)：55-58.
[4]石春民.建筑設計的計算機及信息化應用趨勢與思考[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)大學建筑設計研究院
