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浅议当下建筑设计特征与趋势

作 者:熊承志

摘要:进入新世纪十多年来,伴随市场化的步伐和新技术的运用,现代化的建筑设计呈现出一种拓展化设计、虚拟构建、模拟计算的特征和趋势。本文基于对上述设计手段的观察进行分析,意图对当代建筑设计的发展方向进行了解和梳理,有助于预判未来建筑设计的走向,采取更加符合时代要求的方式进行建筑设计。

关键词:当下、建筑设计、特征趋势、拓展设计、虚拟构建、模拟计算。


现代科学技术的发展,目前在人们生活的各个层面都有广泛的应用,成为人们各项产业发展的动力以及提高生产生活质量的重要手段。科学技术对建筑行业也带来了深刻的影响,影响着传统的设计思维和设计手段。在目前国内大规模城市化进程中,建筑设计行业从各方面呈现出比从前更快的变化。若从当下社会需求和技术发展对建筑设计影响的角度来看当前的建筑设计,可以发现当代的设计更多的倾向于拓展化设计、虚拟构建等。

本文强调“当下”,即强调目前还在动态变化发展中的各类反应,活动,即强调一种动态的持续性。目前建筑设计的持续性设计方法具有比较明显的特征,即拓展化设计、虚拟构建、模拟计算等特征和趋势。

一、拓展化设计

拓展化设计是当前建筑设计过程中的一个重要趋势,甚至是考验项目策划人与建筑设计者对项目未来运营能力统筹的一项重要要求。拓展化设计,指的是在设计的过程中具有一定的灵活性,可以根据环境的变化,项目的要求,来进行改造的属性。当前时代的多变性,促使建筑这一客观载体需要不断满足多变生活的要求,促使了建筑设计的发展也应该要灵活的变通。市场的变化性对建筑设计的产品属性增加了的灵活性这一要求,对产品设计的观念和方法都有一定的影响。这样,建筑设计从传统的目标性设计转变成为拓展化设计模式。拓展化设计建筑产品的灵活性更强,对于各种不确定的使用功能的变化,要求其适应能力更强。同时,拓展化设计必须具有开放的升级能力,目前的科技手段和新工艺,新材料新技术提供了这样的技术支持,这些技术支持可以通过对建筑这一客观载体的升级改造,保持系统长期有效运转。建筑物是一种需要长期使用的产品,为了适应时代的发展,建筑设计的理念变得更加灵活、具有更强的适应性,使得建筑产品成为一个拓展化的系统。拓展化系统一方面能够对外部要求的变化具有更强的适应能力,同时对自身要满足的变化的适应力也有所提升。对于建筑产品而言,拓展化的系统在很多方面有所体现,比如建筑空间的划分,要让不同的空间具有不同的功能;同时,同样的空间状态又需要满足不同类型功能状况的需要,这样建筑的生命周期才有更广更长久的持续性。在传统的商业,文化,演艺建筑中,最能看到类似的例子。电商的崛起,传统商业零售受到较大的冲击,实体商业转向经营,成为强调提供服务体验而非进行传统简单物币交易的商业。作为商业服务载体的商铺,在系统功能中,被要求具有更多的服务可能性,比如上下水的灵活设置,餐饮排烟要求等等;对于观演的实验性剧场,在进行剧场演出的时候,依据戏剧观演要求,临时搭建舞台与观众席,在租赁成为演播厅使用后,又根据电视转播需要,设置不同的功能空间。可变的拓展性在这里,成为这个建筑载体必须具备的客观要求。

(图片1:北京人艺实验性剧场平面图;图片2:实验性剧场作为剧场使用的状况;图片3:实验性剧场作为演播厅使用的状况。)

二、虚拟构建

传统的建筑设计方法是,建筑师通过对项目的充分认识后,通过构思图以及搭建模型对建筑方案进行推敲,在构思草图与搭建模型的过程中,建筑设计师的思维一步步深化,最终完成建筑设计。如此的设计过程,需要将想法先转变成为各类图纸,在图纸上进行表达之后才能进行相关的评价和分析,而模型的构建在其他专业尚未介入之前,不能做到对建筑空间的准确表现。这种传统的操作方式,往往不能够使具体的思维建造活动连续地进行,因为单一建筑专业在项目精度上控制的不足,会使得建筑表达陷入走偏的误区。对于一些复杂的立体空间结构而言,跨专业的陌生性更会导致无法将结构、设备、管线与空间完整清晰的表达出来,造成许多工程中各专业的打架、图纸错漏等。传统的设计方法面临着一些新的挑战。在这种情况下,科学技术的应用很好地解决了这类问题。计算机软件和硬件的发展、计算机图形学的发展、CAD技术、二维协同、BIM技术的应用等,使得人们可以在虚拟的环境中进行建筑设计活动,将头脑中所想的设计方案和实施状况利用计算机技术实现出来。这就是建筑设计中虚拟设计的诞生。科学技术的应用增强了人们思维空间的操控能力,可以进行灵活的思维设计,受到的限制更少。基于CAD技术平台的二维协同技术初步解决了各专业的设计协调问题,设计成果比原先各专业单兵作战的质量和效率提升不少。当前市场上的各种产品的技术综合性越来越高,进行建筑产品设计时,不仅要进行绘图,还要进行各专业协调的设计。建筑设计相当于是在同一个项目中,不同专业的设计将相应的构件进行有效的组合,形成一种大型的组合体。这种组合体就是虚拟建造中的一种核心产品。未来,三维BIM技术将会成为完成这种组合体设计手段的主流,并且扮演除了建造功能外更强的角色,BIM技术,依据谁主导,谁受益的原则,会广泛运用于项目的综合经济评估,后期运营维护,管理及延展效益的运用中,成为建筑(或项目)拓展生命力的有力推动者。

(图片4:Navisworks三维漫游模拟;图片5:Revit建模三维场景)

三、建筑设计及运营的模拟计算

伴随着人们对建筑性能化设计的重新认识和对建筑特殊状态下的功效反馈的信息要求,人们在评价建筑综合能效的时候,迫切需要一些有合理科学性支撑的分析论据来进行客观判断。而随着计算机的各种功能的完善以及模拟的数字化技术成熟,当前对建筑数字模型进行模拟计算成为建筑设计中的一项新的发展方向。即建筑功效的模拟计算是建筑设计方法的一项发展趋势。在当代信息模拟技术的影响下,建筑物成为一个集成了多方面技术的系统。针对建筑物的模拟计算包括若干方面,如模拟住宅日照情况、模拟节能环境、模拟户内空气对流环境、模拟热能消耗等,这些功能模拟计算的重要内容可以有效针对日常建筑中的各种功能进行综合的功效评价。

(图片6:日照分析软件三维建模仿真项目日照状况)

在实际的设计过程中,要针对不同的目的以及建筑的功能、规模等采用针对性的模拟计算进行设计。依此判断该建筑在需要关注的环节的设计可靠性,模拟计算的过程有助于对设计中的不足进行修改。此外,模拟计算还有对项目未来运营管理的重要意义,现代技术尤其是信息技术和数字技术的不断发展,支撑了项目的性能化设计。建筑(或项目)管理者通过对模拟计算结果的分析,得到数据支撑和客观判断,在管理手段上采取有效措施,可提升应对突发事件,增强防灾减灾的能力,从而达到保护人员安全,减少经济损失的目的。

(图片7:FDS(火灾模拟器)仿真房间烟气浓度分布、扩散及温度分布三维图示)

此类的模拟计算已经将建筑设计的外延扩大到更深更广的领域,许多时候,需要相关专业公司和认证机构配合完成。

人类的科技正在以比从前更快的速度发展,基于这样的事实,建筑设计呈现出比以往更新的方法和更多的手段。依托于这些这些方法与手段所进行的建筑设计,相比从前,在建筑控制上有更准确的精度。伴随着建筑设计者、使用者和全社会对建筑能力、功效及建筑全生命周期的认识加深,以及当下建筑设计这些不断发展的新特征和趋势,未来建筑设计乃至整个建筑行业和与之相关联的行业、产业将会产生与传统认知不同的进步和变化,这些进步与变化将成为新的动力,引领人类文明的发展。

 

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