基于数字化技术的低碳建筑设计方法初探

1、研究背景：

正如大家所知，传统建筑设计的方法过程及主要特点是一种单向线性的建筑设计构思，以图示信息为主的传统设计方式针对不同设计阶段、不同的具体对象，存在着不同程度的抽象化。

如今，数字化技术发展如火如荼，凭借当前强大的数字建模技术、通用集成模型、网络协作等手段，数字化技术为建筑师提供了新的起点。使用这项技术可以使设计真正回归三维空间和整体性的信息模型之中，也只有在这个层次上，数字技术才能真正做到辅助设计而非辅助表现。

正如建筑大师弗兰克·盖里的设计方法，数字化技术不仅被采纳到他们的设计过程中，而且正戏剧性地改变了它。在他们那里，以电脑图示为表象的 CAAD 技术踏入了设计的核心地带，建筑的空间形式有些已很难用传统的平、立、剖面图加以表现了。由此可见，数字化技术特别是新兴的BIM技术在许多方面正以不可阻挡之势改变着传统的设计方法和过程，它将会给我们提供了更高的工作效率。

伴随着数字化技术的快速化发展，城市建筑也正在以指数级增长般快速的建设着，然而代价却是我们的生活环境没有得到更好的改善。作为建筑师的我们，这一切一切的发生都值得我们认真的思考，要为改善生存环境，进行绿色低碳的建筑贡献自己的一份力量。

这就需要建筑师一方面要熟悉建筑的低碳技术，进行低碳建筑的设计，另一方面，在数字化技术的繁荣背景下，似乎建筑师可以利用诸如BIM那样先进的技术手段去推进低碳建筑的实施。

2、研究方法

首先，通过调研学习英国贝丁顿社区（世界第一个零能耗社区），大致得到低碳建筑设计手法有如下10种：

1、建筑自阴影	2、建筑气密性
3、建筑装配式	4、屋顶绿化
5、维护结构的超级保温	6、采用阳光房
7、使用太阳能	8、使用雨水回收和中水回用
9、被动式的使用风能	10、主动式的使用风力发电

应该说，以上的低碳建筑设计手法是颇具典型性的，那么数字化技术在中间又有何作为呢？通过比较发现，首先数字化手段的介入能让建筑师更为理性的考虑其中的设计要素，如：通过数字化的手法，设计前期的调研信息可以更理性化，更有利于建筑展开对自然资源使用的思考。与此同时，似乎建筑师在进行低碳建筑设计的时候有了一套新的设计手法，以下图表总结了在设计不同阶段，建筑师传统的设计手法和数字化设计手法的相同和不同之处：

设计阶段	传统设计方法	数字化设计方法
调研阶段	实地考察地形	实地考察地形
	现场发放问卷	Google Earth地图的研究
	问卷回收整理	Web2.0技术网上问卷调查，SPSS进行统计结果分析
方案设计	建筑师草图构思推敲，完全按照任务书	利用理性的统计方法分析调研结果，深化任务书，形成设计策划案。
	结合规范场地设计	考虑城市设计和空间的影响（空间句法软件，如Depthmap进行路径和视域整合度的研究）
	结合规范建筑绘制性能分析图	考虑建筑声、光、热对于建筑设计的影响（Ecotect等软件对建筑进行性能反馈）
	细化完成建筑平、立、剖面，向结构、水、暖、电专业提条件图，反复多次沟通	创建BIM模型，出平、立、剖图，在信息模型中同各专业实时沟通，进行协同设计
	表达：Autocad平、立、剖图二维绘制，意向照片，最后交效果图公司	表达：Sketchup基础建模，3Dmax等的Boolean、morphing非线性建模，导出IFC通用格式和自己渲染，材质颜色推敲外观造型
能耗评价	使用PKPM等软件计算能耗报告	使用信息化模型，计算能耗报告和CO2的排放量