建筑设计构思中应用计算机软件的思考
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【摘 要】计算机软件可以帮助设计人员把想法变成图形化的方式展现出来，本文从建筑设计构思入手，分析了SketchUp 软件在建筑设计中的应用。
【关键词】建筑设计；计算机软件；应用
随着计算机技术在建筑设计中应用的普及，建筑的形式和设计理念都有了革命性的变化。进入二十一世纪，CAD 技术的突飞猛进使得原本在建筑设计中一些难以进行的计算机应用的领域也得到了迅速的发展。但从计算机软件的使用现状可以看到，建筑设计者对于这一点仍没有重视。在建筑设计构思过程中，设计者仍然沿用传统的设计构思的方式和媒体上具，如草图、模型等。这里虽然有软件设计的局限性，但是设计者也没有发挥主观能动性，他们在对这些软件的学习的时候就只停留在其绘图的功能上。而实际上，计算机软件对建筑设计构思方面的辅助是完全可以实现的，我们只需要对计算机软件进行一定深入的研究就会发现，这些软件具有很多可以辅助建筑构思与分析的功能，我们可以充分利用计算机软件的这些功能来进行设计构思与分析。本文将首先对建筑设计构思形成一个基本的认识，然后结合SketchUp 软件分析现代计算机辅助建筑设计软件在建筑设计构思中的应用。
1 建筑设计构思
建筑创作一个明显的特点是必须将创作思维用一定的方式表达出来，在促进思维进一步深化的同时用以与别人交流，为方案的确定和最终的实施提供参照。在某种意义上说，建筑创作的过程也是一个不断将思维表达出来的过程。一方面，建筑创作思维必须通过某种途径表达出来，没有思维的表达，建筑创作就不能称其为创作。另一方面，建筑创作思维的表达并不仅仅是思维过程阶段性结果的单纯体现，它还会有效地促进创作思维的进程，促进创作者的思维向更广泛、更深入、更完善的境地去发展。在建筑创作的整个过程中，思维与表达是互为依存的。一个阶段的思维必须借助一定的表达手段帮助记忆，借助一定的表达方式进行分析，从而有步骤地进入下一个层次。因此我们可以说，思维表达与思维过程有着一致性的特征。表达是思维的依托，思维是表达的源泉。
对建筑设计思维的研究，国外进行的比较早，总结出大量的思维过程理论图解，借以使思维过程的表述具体化，增加它的可理解性。虽然对这一过程的步骤分解莫衷一是，但在众多的研究中，阿舍尔的建筑思维过程模型已经得到广泛的重视。在他的建筑思维过程模型中，它包含多个阶段，需要设计者进行不断的构思和分析，其的主要工作包含以下几方面：对设计理解，获取前期设计信息、分析现状；设计者对整个设计形成基本概念，产生初步的设计；对方案进行评测，并不断的改进深化。对设计理解并发展出一个基本概念是设计的第一个阶段，抽象的概念和具体的设计之间，形成一个完整的过程，并对方案不断改进，这样才能得出最符合要求的方案，进而深入到详细设计阶段。
2 SketchUp 软件在建筑设计构思中的应用
2.1 前期准备阶段的应用
建筑创作思维过程的准备阶段也可称之为构思的“预热阶段”。在这个阶段，建筑师要对建设项目进行整体的把握，而对其创作的工作还没有开始，创作要以充分的认识为基础。在建筑师接到建筑设计项目时，首先要做的就是前期设计资料的收集整理工作，这些资料主要包括地形图、现状环境和建筑物资料（包括图片资料、数据资料和文献资料）、甲方和使用者的项目要求和设计建议等等。在建筑设计过程中，拿到相关的信息资料后，需要对它们进行相应的处理，提取有用信息。然后我们可以利用SketchUp 对现状的环境和建筑进行前期的模拟，这一步对建筑师构思方案很重要，因为设计项目与周边建筑物是否协调、环境对设计地块有何影响、天际线是否合适等都是建筑师需要考虑的。因此我们可以对现状环境进行前期的三维虚拟构建，这对城市设计和大型住区设计尤为重要，SketchUp 提供了强大的多边形建模、矢量建模、以及大面积地形生成等功能，配合成实时三维模型数据库。
在建筑设计的早期阶段，建筑设计者利用Google 公司提供的Google Earth 服务迅速的找到建设的基地位置，Google Earth 提供了该区域的三维空间模型。因为国内技术的原因，Google Earth 中还没有搭建完整的三维模型平台，所以设计者利用SketchUp 软件结合Google Earth 来还原基地的周边环境，整合、提炼有价值的设计信息。运用SketchUp 进行前期资料的处理，可以使得这些资料从以往的“片断性的”转化为“完整性的”，从“繁琐”转化为“简便”，从根本上改变了这些资料的物理属性，大大提高了其存储、查询、修改性能，使建筑师更为高效、准确、系统的从现状中获取有用的设计信息。
2.2 在平面设计构思中的应用
在建筑设计过程中，对平面的构思也是至关重要。建筑方案的二维平面设计上是建筑空间形态的水平投影图，它反映了建筑空间组合的基本规律。因此，对方案的二维平面的构思与分析能力不但需要有强大的二维平面操作能力，而且还需要有一定的三维建模、颜色表现能力和分析能力。
目前，部分设计单位将平面设计与三维造型设计分开进行，这无疑将降低建筑设计质量，而SketchUp 软件与草图、AutoCAD 软件等设计手段可以实现完美的结合，可以使平面设计与三维造型设计自然的融合，互相促进提高设计质量。在SketchUp 中我们可以用多种方式辅助建筑设计构思，我们可以利用造型、色彩的工具将各种设计元素如：功能、流线等准确的表现出来，使建筑的空间功能和空间关系更加明确，在此基础上对平面进行修改、推敲。这些过程都可以直观的体现在三维构思模型上。
SketchUp 软件使建筑师不再单单依赖于拷贝纸和图纸这种“一次性”资源，并为设计师提供了更多的理性依据。在对小区的设计过程中，建筑师在前期工作的基础上可以形成了几种初步的设计概念，手绘出小区规划平面草图，然后利用扫描设备将草图转化为电子图片导入SketchUp 软件中，在SketchUp 软件中，可以将二维的草图迅速转化为三维的模型环境，这样建筑师就可以在三维的空间环境中有效的分析相关问题，验证设计效果是否达到预期，在理性分析方面，可以检验相关的设计因素如：日照间距、容积率、绿化率、建筑高度等，它可以比建筑师的经验更具准确性、科学性和可实施性。
2.3 对建筑造型构思的辅助
计算机软件的辅助造型构思能力主要归功于其强大的三维建模能力，三维建模能力是指图形软件中的有关三维图形处理的功能，生成三维模型比生成二维图线要复杂和困难，对于操作者和软件的能力都有较高的要求，这是因为三维模型需要完整的几何参数，比二维图线多了对第三维坐标方向上的描述。SketchUp 与其它建模软件如AutoCAD、3dsmax 提供的三维建模能力都可以对建筑方案设计的三维形态推敲提供一定的帮助。但由于这些建模软件各自的侧重点不同，在应用上也有一定的不同。区别主要在于对模型的编辑修改能力、建立模型的工具、模型的观察、模型创建的速度和效率这几个方面。SketchUp 与其它建筑设计辅助软件相比各有优缺，但在建筑设计构思阶段，SketchUp 无疑是具有自己的优势的，它更适合建筑设计者的思维要求。用过AutoCAD、3dsmax的人都会对其复杂的操作流程感到无法忍受，模型创建的速度和灵活性无疑是其最大的缺陷，而在建筑设计构思阶段，由于思维的跳跃性，其模型创建速度无法跟上思维的跃进，无法满足建筑师的要求。而在这一点上，SketchUp 因其在模型创建速度、灵活性、直观性上的优势而具有了其它建筑设计软件不可比拟的生命力，在运用SketchUp 时，建筑设计者真正的感觉到自己的价值在于设计而非绘图。
3 结语
现在CAAD 技术的突飞猛进使得原本在建筑设计中一些难以进行的计算机应用的领域也得到了迅速的发展，然而一般情况下,设计师们在方案构思阶段先通过笔与纸勾勒出大致的想法,随后花费大量的时间和精力在AutoCAD, 3dsmax,Photoshop等复杂软件的操作上,这样的操作流程费力耗时、成本高,同时使设计师难以把更多的时间花在方案设计的推敲和研究上。
利用SketchUp 软件为主进行设计，从开始的草图构思、方案推敲、与人的沟通交流到后面的方案修改、最后出图，整个关于设计的全过程都在上面完成。设计不需要在一大堆软件中，改来改去，提高了工作效率，可以把更多的精力放在设计本身上。随着SketchUp 软件后续版本不断开发，他将与Google earth 的进一步整合,其功能也越来越强大,编辑手段越来越充实,它在建筑设计中作为一种方案分析与表达的手段,将会被越来越多的设计师所使用。
参考文献
[1]苏燕. 计算机辅助设计在建筑设计中的应用. 电脑学习，2009，（04）
[2]于海澍. 计算机辅助设计在建筑中的应用. 硅谷，2009,（11）
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