计算机辅助建筑设计研究
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摘要：将计算机辅助建筑设计软件分为三类：设计类、表现类软件以及分析类软件，分别探讨了三类计算机辅助建筑设计软件的发展及其应用情况，同时结合当前绿色建筑设计的要求，对利用计算机辅助软件进行设计进行了论述，给计算机辅助设计软件的应用趋势指明了方向。
关键词：建筑设计；计算机辅助设计；CAD
Abstract: computer aided architectural design software will be divided into three categories: design class, the performance of software and the analysis of software, this paper probes into three kinds of computer aided architectural design software development and application, and combining with the current green building design, at the request of using a computer aided design software is discussed, and to the computer aided design software application trend is pointed out.
Keywords: architectural design; Computer aided design; cad
中图分类号：TU2文献标识码：A文章编号：
计算机辅助设计是建筑设计技术与计算机计算的完美融合，是随着计算机技术不断发展而必然出现的产物。从二十世纪计算机在建筑设计中的应用开始，计算机技术已经渗透到了建筑设计的各个层面，包括建筑前期设计、后续的具体表现以及后期的具体环境分析等，对建筑设计的方式，甚至是建筑的具体形式都产生了重要的影响，有效的拓展了建筑设计领域，对建筑设计的持续发展具有重要的贡献。
1、计算机辅助设计类软件
（一） 以SketchUP为代表的建筑前期设计软件
当前国内使用较多的建筑前期方案设计的主要软件是SketchUP，同时也是当前的主流设计软件之一。该建筑软件给设计设计师提供了一个直观的可视化开发界面，尤其是在辅助工程进行构思和表现过程中提供了方便的操作方式，提高了建筑创作设计的效率。因此，很多人又将该软件称作“草图设计大师”。
该软件与其他的三维图形软件相比具有更高的适应性，能够很好的适应建筑设计的前期工作。其一，他能够很好的跟踪设计师的设计思维，激发他们的创作灵感，能够快速的将设计师的思维转化成为具体的三维模型；其二，通过对角度的任意变化来对所设计建造的外观，内层空间以及建造的各个细节部分进行详细观察，而且还能够方便的生成各种剖面图，并实现尺寸标注；其三，SketchUP还带有建造需要的大量门、窗、柱等建筑结构件和材质库，能够方便的进行建筑设计效果的渲染。
（二） CAD参数化设计软件
国内建筑行业所使用到的CAD软件，诸如天正、中望等CAD软件大部分都是以AutoCAD为基础，通过有效的二次开发来获得适合自身使用情况以及使用需求的软件。而AutoCAD是二十世纪八十年代由Autodesk公司在计算机上采用CAD技术开发出的一款计算机绘图软件包。由于它具有开放的二次开发平台和基础，因此在使用的过程中得到了不断的完善和升级，逐步发展成为了国内以及国外最为常用的CAD软件之一，对CAD技术在建筑以及其他工程领域中得到了广泛的应用起到了推动作用。
CAD软件在绘图的过程中是使用最为基本的图形元素作为绘图以及建模的基本要素，能够很好的使用建筑设计师的使用要求。同时，其交互式的使用菜单也极大的方便了软件的使用者，具有强大的设计功能。再次，其参数化的设计方式也给图形的精确表达提供了基础，能够高效的进行施工图的绘制。
2、建筑设计的表现类软件
3DSMAX软件被广泛的应用到建筑、影视特效制作以及历史遗迹的恢复等多个领域。它又被称作3D Studio Max，属于一种制作和渲染类操作的专业软件。在进行建筑模型的创建、材质的设计，光影的渲染以及动画的模拟等过程中都可以用到3DSMAX软件。它在建模方面具有多边形建模、放样建模以及NURBS建模等多种建模方式，同时还兼具强大的编辑与修改能力，可以很好的完成复杂模型的创建及分析工作。同时，该软件还具有较强的兼容能力，通过丰富的插件体系来实现与其他软件的兼容，拓展了该软件的使用范围。
3、建筑分析类设计软件
（一） 建筑设计中声环境分析软件
当前，国内自主开发的声环境分析软件还处于初期研发阶段，主要是采用国际主流的声环境分析软件，诸如ODEON、EASE和RAYNOISE等。这些软件主要是用于对建筑空间的声学进行模拟，通过给建筑空间的模型进行输入定位，然后再利用对应的操作获得空间直观的声学效果，用作建筑设计的参考。
（二） 建筑设计中采光和日照分析软件
当前国内所采用的采光与日照分析软件主要是Radiance、Lightscape以及LumenMicro等，他们可以很好的在虚拟环境中模拟可见光的效果，同时还能够获得亮度与辐射率的变化情况，并通过计算机来进行渲染，获得良好的视觉效果。用以提高建筑的舒适度以及美学程度。
4、利用计算机辅助建筑设计软件进行绿色建筑设计
基于模拟辅助设计的原则 ，清华大学 DEST 开发组将设计过程中设计人员和计算机模拟程序的工作进行了区分 ，提出了实现模拟辅助设计的具体流程 ，如图 1 所示。开发组将设计过程中设计人员和计算机模拟程序的工作进行计的具体流程，如图1所示。
图1 设计人员计算机模拟分工
通过模拟计算可以对多种备选方案进行可行性分析与进；另一方面，建筑师可与设备工程师和结构工程师进行共同的绿色功能模拟计算，最终形成一个信息的反馈优化功能。从根本上来讲，利用计算机辅助软件进行绿色设计实现的是一个逐层深入的过程，通过逐步的细化各个绿色指标来完成整个指标系统的达成。而在各个细化指标的达成和设计都是通过循环设计、信息反馈的方式实现的。
结语
本文从设计类、表现类软件以及分析类三个方面，分别探讨了计算机辅助建筑设计软件的发展及其应用情况，同时结合当前绿色建筑设计的要求，对利用计算机辅助软件进行设计进行了论述，给计算机辅助设计软件的应用趋势指明了方向。
参考文献：
[1] 周剑，徐倩. 数字建筑应用软件初探. 兰州教育学院学报, 2011,27(6):285-286.
[2] 潘梅青. 计算机辅助建筑设计与绿色建筑设计的结合探讨. 城市建设理论研究(电子版), 2011(22):21-24.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。