計算機輔助建筑設計任務

計算機輔助建筑設計，顧名思義它只是輔助建筑師來完成設計工作，是有待于建筑師掌握的一種現(xiàn)代化的建筑設計方法。計算機能夠替建筑師記憶大量的建筑設計資料，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；可以對建筑設計方案進行多因素分析與比較，從而優(yōu)化設計并快速交付施工圖紙，避免了大量的重復工作，縮短了設計過程。開發(fā)CAAD技術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)設計方法的束縛中解放出來。

1．設計信息的存貯與檢索

現(xiàn)代化的技術所帶來的龐大信息量，使每個建筑設計者單憑他的手、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計。由于建筑物的大型化、復雜化，就不得不去考慮比一般建筑在建造技術、使用標準、功能要求等方面更為特殊的性質(zhì)。此外，科學技術的發(fā)展，使每年都會有成千上萬種新材料、新技術、新設備出現(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，建成建筑設計信息數(shù)據(jù)庫，建筑設計人員可以根據(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，那么很多設計部門和設計人員就能共同享用這些信息。

2．建筑設計的綜合分析與方案比較

現(xiàn)代化建設的重要特征之一就是要使每個建設項目在付諸實現(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，從而獲得有科學根據(jù)、較為準確的投資預算，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，尤其是繪制建筑透視圖，問題更為突出。計算機建筑輔助設計解決了這個問題。

使用計算機幫助建筑設計師進行建筑設計工作，就叫計算機輔助建筑設計。應用最早也是應用最廣泛的是制圖。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、家具和設備的安放位置等組合圖形。隨著計算機外部設備和圖形軟件的發(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，設計師可以利用光筆或數(shù)字化板之類的外圍設備在顯示屏幕上直接“畫”設計圖，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，還能顯示旋轉的圖形。因此設計師可在建筑設計階段，部建造之前看到他所設計的建筑物，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)過旋轉可從各個角度進行觀察，設計師認為不滿意的地方，可隨時使用鍵盤或光筆修改設計方案。

在建筑設計方面，不僅是應用計算機輔助制圖，而且在設計的各個環(huán)節(jié)上都使用計算機。如英國曼徹斯特建工學院推出的房屋設計語言，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構圖紙和施工圖紙交給用戶。有的系統(tǒng)還可提供多種設計方案，供選擇。

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

一、自動化設計方式

在以自動化設計方式工作的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計參數(shù)的輸入外，系統(tǒng)并不需要設計人員進行干預，就能自動進行分析、計算、繪圖等項工作，完成工程設計的全過程，直至獲得最終設計成品為止。這類以計算機為中心的自動化設計系統(tǒng)，對那些以小邏輯設計為主要對象、能用明確的日標函數(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無關的設計領域。

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

盡管這類自動化設汁系統(tǒng)精確度高，容易得到最優(yōu)解，但欠靈活，難以適應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，所設計出的作品也有千人一面之感，因此，并不受廣大設計者的歡迎。

二、交互式設計方式

交互式CAAD系統(tǒng)的工作方式則要求在建筑師的不斷干預下，以人機對話的交互作業(yè)方式來完成工程設計。這類CAAD系統(tǒng)很容易適應錯綜復雜的，多因素決策的情況，適應于那些設計對象暫時還難以抽象為精確的數(shù)學模型、不能用簡單的目標函數(shù)來定量描述的工程設計問題。因此，需要建筑師在整個工作過程中不斷地加以干預和指導，在工作站土分層描述設計對象，建立其教學模型(即項目數(shù)據(jù)庫)，不斷修改、完善和優(yōu)化設計。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計方式。相反，兩者的有機結合將使CAAD系統(tǒng)的應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計，適應建筑設計中相互關系復雜、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，是解決建筑設計問題行之有效的方法。 2100433B

《計算機輔助建筑設計》是一門實踐性很強的專業(yè)基礎課程，通過本課程的學習，旨在使學生掌握應用AutoCAD、天正建筑、SketchUp等軟件應用于建筑設計的技巧和方法，為學生畢業(yè)后走向工作崗位打下良好的基礎?！队嬎銠C輔助建筑設計》為課程使用的配套教材，旨在通過《計算機輔助建筑設計》學習計算機在建筑設計中的應用方法，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，建筑建模、渲染、后期處理的方法和步驟。

《計算機輔助建筑設計教程》是根據(jù)全國建筑學學科專業(yè)指導委員會頒布的《促進建筑數(shù)字技術教學發(fā)展綱要》的要求編寫的，是一本將計算機輔助建筑設計理論與實際操作結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計概論，包括了緒論、計算機輔助建筑設計技術、計算機輔助建筑設計構思、計算機輔助建筑設計表現(xiàn)、建筑設計的信息化管理，共5章。下篇為AutoCAD輔助建筑設計與繪圖，包括了AutoCAD應用基礎、建筑設計常用二維繪圖命令、建筑設計常用圖形編輯命令、輔助繪圖相關功能和系統(tǒng)設置、建筑圖形尺寸標注和文本標注、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、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，適合各高校建筑學專業(yè)的建筑數(shù)字技術課程使用，也可以作為城市規(guī)劃、風景園林、景觀、建筑環(huán)境設計、土木工程等相關專業(yè)人員的培訓教材。

上篇　計算機輔助建筑設計概論

第1章　緒論

1.1 計算機輔助建筑設計的概念和內(nèi)容

1.2　計算機輔助建筑設計的應用現(xiàn)狀和發(fā)展趨向

1.3　計算機輔助建筑設計系統(tǒng)的硬件

1.4　計算機輔助建筑設計的軟件

第2章　計算機輔助建筑設計技術

2.1　基于實例的設計

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)同設計

2.6　預測與評價

2.7　建筑信息模型

第3章　計算機輔助建筑設計構思

3.1 輔助設計構思的條件與優(yōu)勢

3.2　啟發(fā)與輔助設計方案構思

3.3　輔助建筑相關分析與評測

第4章　計算機輔助建筑設計構思

第5章　建筑設計的信息化管理

第6章　AutoCAD應用基礎

第7章　建筑設計常用二維繪圖命令

第8章　建筑設計常用圖形編輯命令

第9章　輔助繪圖相關功能和系統(tǒng)設置

第10章　建筑圖形尺寸標注和文本標注

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

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