計算機輔助建筑設(shè)計

計算機輔助建筑設(shè)計，顧名思義它只是輔助建筑師來完成設(shè)計工作，是有待于建筑師掌握的一種現(xiàn)代化的建筑設(shè)計方法。計算機能夠替建筑師記憶大量的建筑設(shè)計資料，并可以根據(jù)不同工程項目的需要隨時進行檢索；可以替建筑師繪制大量的建筑表現(xiàn)圖及施工圖；可以對建筑設(shè)計方案進行多因素分析與比較，從而優(yōu)化設(shè)計并快速交付施工圖紙，避免了大量的重復(fù)工作，縮短了設(shè)計過程。開發(fā)CAAD技術(shù)的目的就在于把建筑師的創(chuàng)作才能和潛在的智力從傳統(tǒng)設(shè)計方法的束縛中解放出來。

1．設(shè)計信息的存貯與檢索

現(xiàn)代化的技術(shù)所帶來的龐大信息量，使每個建筑設(shè)計者單憑他的手、眼、腦是遠遠掌握不了的。房屋建筑的發(fā)展，體量變得越來越大，功能變得越來越復(fù)雜。建筑師經(jīng)常碰到容納幾百人、幾千人甚至幾萬人的建筑物設(shè)計。由于建筑物的大型化、復(fù)雜化，就不得不去考慮比一般建筑在建造技術(shù)、使用標(biāo)準(zhǔn)、功能要求等方面更為特殊的性質(zhì)。此外，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使每年都會有成千上萬種新材料、新技術(shù)、新設(shè)備出現(xiàn)，其中又有許多成果都可以用在建筑工業(yè)上。借助于電子計算機可以把這些廣泛的資料、數(shù)據(jù)、信息存貯起來，建成建筑設(shè)計信息數(shù)據(jù)庫，建筑設(shè)計人員可以根據(jù)需要隨時調(diào)用這些信息。如果把存貯這些信息的多個計算機連接成計算機網(wǎng)絡(luò)，那么很多設(shè)計部門和設(shè)計人員就能共同享用這些信息。

2．建筑設(shè)計的綜合分析與方案比較

現(xiàn)代化建設(shè)的重要特征之一就是要使每個建設(shè)項目在付諸實現(xiàn)之前必須進行周密的計劃，尤其是針對較大型的工程項目要作可‘行性研究，使有限的投資發(fā)揮出最大的作用和效益。若采用計算機輔助設(shè)計的方法，從經(jīng)濟分析的角度對該擬建項目進行分析，從而獲得有科學(xué)根據(jù)、較為準(zhǔn)確的投資預(yù)算，為投資者在最快的時間內(nèi)提供了比較精確的依據(jù)，從而大大減少由于資金中途發(fā)生短缺而影響施工進度或者由于資金過剩而造成浪費現(xiàn)象。

3．計算機輔助繪圖

現(xiàn)代化建筑日趨復(fù)雜的功能要求賦予建筑物千變?nèi)f化的體型特征。各種曲線、曲面、折線、折面的運用，豐富的建筑立面表現(xiàn)形式，復(fù)雜的平面布置，使建筑師本來就已感到十分費力的繪圖工作又增加了更重的負擔(dān)，尤其是繪制建筑透視圖，問題更為突出。計算機建筑輔助設(shè)計解決了這個問題。

CAAD系統(tǒng)按其工作方式可以分為自動化設(shè)計和交互式設(shè)計兩種方式。

一、自動化設(shè)計方式

在以自動化設(shè)計方式工作的CAAD系統(tǒng)中，一切都是按計算機內(nèi)事先規(guī)定好的程式進行工作。除了必需的原始工程設(shè)計參數(shù)的輸入外，系統(tǒng)并不需要設(shè)計人員進行干預(yù)，就能自動進行分析、計算、繪圖等項工作，完成工程設(shè)計的全過程，直至獲得最終設(shè)計成品為止。這類以計算機為中心的自動化設(shè)計系統(tǒng)，對那些以小邏輯設(shè)計為主要對象、能用明確的日標(biāo)函數(shù)來定量描述的問題，是十分迅速和有效的。因此，廣泛中用在諸如集成電路，精密機械零件等一些與不定因素?zé)o關(guān)的設(shè)計領(lǐng)域。

這種自動化設(shè)計系統(tǒng)的構(gòu)成比較簡單，主要由定型灼標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件庫，原始設(shè)計參數(shù)輸入系統(tǒng)，能提供選擇最傳標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的檢索系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)，定型化構(gòu)配件的集合匯總組裝成型系統(tǒng)等幾部分組成。

盡管這類自動化設(shè)汁系統(tǒng)精確度高，容易得到最優(yōu)解，但欠靈活，難以適應(yīng)一切場午和滿足使用者的特殊要求。它限制了建筑師才智的充分發(fā)揮，抑制了他們的創(chuàng)作熱情和欲望，所設(shè)計出的作品也有千人一面之感，因此，并不受廣大設(shè)計者的歡迎。

二、交互式設(shè)計方式

交互式CAAD系統(tǒng)的工作方式則要求在建筑師的不斷干預(yù)下，以人機對話的交互作業(yè)方式來完成工程設(shè)計。這類CAAD系統(tǒng)很容易適應(yīng)錯綜復(fù)雜的，多因素決策的情況，適應(yīng)于那些設(shè)計對象暫時還難以抽象為精確的數(shù)學(xué)模型、不能用簡單的目標(biāo)函數(shù)來定量描述的工程設(shè)計問題。因此，需要建筑師在整個工作過程中不斷地加以干預(yù)和指導(dǎo)，在工作站土分層描述設(shè)計對象，建立其教學(xué)模型(即項目數(shù)據(jù)庫)，不斷修改、完善和優(yōu)化設(shè)計。交互式系統(tǒng)并不排除其中包含有幾個較成熟的專門模塊采用自動化設(shè)計方式。相反，兩者的有機結(jié)合將使CAAD系統(tǒng)的應(yīng)用提高到更高的層次上。大多數(shù)CAAD系統(tǒng)都是以這種工作方式工作的，它以建筑師為中心進行設(shè)計，適應(yīng)建筑設(shè)計中相互關(guān)系復(fù)雜、定性問題多，定量問題少的特點。在模糊理論未得到普遍的實際應(yīng)用之前，利用交互式CAAD系統(tǒng)去表達建筑師的創(chuàng)作意圖，是解決建筑設(shè)計問題行之有效的方法。 2100433B

使用計算機幫助建筑設(shè)計師進行建筑設(shè)計工作，就叫計算機輔助建筑設(shè)計。應(yīng)用最早也是應(yīng)用最廣泛的是制圖。如建筑圖紙生成系統(tǒng)就是一種已商品化的系統(tǒng)。它由一臺計算機和一臺繪圖儀組成，可自動生成整套詳細的建筑圖紙，能繪制樓層的平面圖、家具和設(shè)備的安放位置等組合圖形。隨著計算機外部設(shè)備和圖形軟件的發(fā)展，計算機不但可繪制圖紙，而且可以在顯示屏幕上直接輸入或輸出圖形。也就是說，設(shè)計師可以利用光筆或數(shù)字化板之類的外圍設(shè)備在顯示屏幕上直接“畫”設(shè)計圖，輸入計算機保存起來?；蛟S在顯示屏幕上顯示出二維圖形或三維圖形，不僅可顯示靜止不動的圖形，還能顯示旋轉(zhuǎn)的圖形。因此設(shè)計師可在建筑設(shè)計階段，部建造之前看到他所設(shè)計的建筑物，包括建筑物的外形和內(nèi)部任何部位。圖形可放大或縮小。三維圖形經(jīng)過旋轉(zhuǎn)可從各個角度進行觀察，設(shè)計師認為不滿意的地方，可隨時使用鍵盤或光筆修改設(shè)計方案。

在建筑設(shè)計方面，不僅是應(yīng)用計算機輔助制圖，而且在設(shè)計的各個環(huán)節(jié)上都使用計算機。如英國曼徹斯特建工學(xué)院推出的房屋設(shè)計語言，只要匯去費用和告知工藝圖紙建筑要求，就能用傳真電報把這項建筑的全部結(jié)構(gòu)圖紙和施工圖紙交給用戶。有的系統(tǒng)還可提供多種設(shè)計方案，供選擇。

《計算機輔助建筑設(shè)計》是一門實踐性很強的專業(yè)基礎(chǔ)課程，通過本課程的學(xué)習(xí)，旨在使學(xué)生掌握應(yīng)用AutoCAD、天正建筑、SketchUp等軟件應(yīng)用于建筑設(shè)計的技巧和方法，為學(xué)生畢業(yè)后走向工作崗位打下良好的基礎(chǔ)?！队嬎銠C輔助建筑設(shè)計》為課程使用的配套教材，旨在通過《計算機輔助建筑設(shè)計》學(xué)習(xí)計算機在建筑設(shè)計中的應(yīng)用方法，使讀者了解建筑繪圖和表現(xiàn)的系統(tǒng)工具，較全面地掌握建筑工程圖形和三維效果圖的計算機輔助繪圖和表現(xiàn)技術(shù)，建筑建模、渲染、后期處理的方法和步驟。

《計算機輔助建筑設(shè)計教程》是根據(jù)全國建筑學(xué)學(xué)科專業(yè)指導(dǎo)委員會頒布的《促進建筑數(shù)字技術(shù)教學(xué)發(fā)展綱要》的要求編寫的，是一本將計算機輔助建筑設(shè)計理論與實際操作結(jié)合在一起的新型教材。

教材共分上、下兩篇，上篇為計算機輔助建筑設(shè)計概論，包括了緒論、計算機輔助建筑設(shè)計技術(shù)、計算機輔助建筑設(shè)計構(gòu)思、計算機輔助建筑設(shè)計表現(xiàn)、建筑設(shè)計的信息化管理，共5章。下篇為AutoCAD輔助建筑設(shè)計與繪圖，包括了AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)、建筑設(shè)計常用二維繪圖命令、建筑設(shè)計常用圖形編輯命令、輔助繪圖相關(guān)功能和系統(tǒng)設(shè)置、建筑圖形尺寸標(biāo)注和文本標(biāo)注、建筑三維建模、建筑圖形的布局與輸出、天正建筑軟件輔助繪圖技術(shù)、AutoCAD輔助建筑工程繪圖，共9章。

本教材語言精煉，內(nèi)容深入淺出，適合各高校建筑學(xué)專業(yè)的建筑數(shù)字技術(shù)課程使用，也可以作為城市規(guī)劃、風(fēng)景園林、景觀、建筑環(huán)境設(shè)計、土木工程等相關(guān)專業(yè)人員的培訓(xùn)教材。

上篇　計算機輔助建筑設(shè)計概論

第1章　緒論

1.1 計算機輔助建筑設(shè)計的概念和內(nèi)容

1.2　計算機輔助建筑設(shè)計的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨向

1.3　計算機輔助建筑設(shè)計系統(tǒng)的硬件

1.4　計算機輔助建筑設(shè)計的軟件

第2章　計算機輔助建筑設(shè)計技術(shù)

2.1　基于實例的設(shè)計

2.2　形狀語法

2.3　虛擬現(xiàn)實

2.4　地理信息系統(tǒng)

2.5　協(xié)同設(shè)計

2.6　預(yù)測與評價

2.7　建筑信息模型

第3章　計算機輔助建筑設(shè)計構(gòu)思

3.1 輔助設(shè)計構(gòu)思的條件與優(yōu)勢

3.2　啟發(fā)與輔助設(shè)計方案構(gòu)思

3.3　輔助建筑相關(guān)分析與評測

第4章　計算機輔助建筑設(shè)計構(gòu)思

第5章　建筑設(shè)計的信息化管理

第6章　AutoCAD應(yīng)用基礎(chǔ)

第7章　建筑設(shè)計常用二維繪圖命令

第8章　建筑設(shè)計常用圖形編輯命令

第9章　輔助繪圖相關(guān)功能和系統(tǒng)設(shè)置

第10章　建筑圖形尺寸標(biāo)注和文本標(biāo)注

第11章　建筑三維建模

第12章　建筑圖形的布局與輸出

第13章　天正建筑軟件輔助繪圖技術(shù)

第14章　AutoCAD輔助建筑工程繪圖

下篇參考文獻

附錄　AutoCAD 2009的快捷鍵2100433B