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计算机辅助设计论文 计算机辅助绿色建筑设计初探 摘 要:随着人们对生态环境越来越重视,发展节能,节地,节水,节材的绿色建筑得到人们的认可和推崇。绿色建筑不仅可以最大限度地节约资源,并且还要求在不破坏环境基本生态平衡的条件下建造,因此,以建筑和自然环境协调发展为目标,进行现代绿色建筑设计的深入研究与实践具有重要的意义。 关键词:计算机辅助建筑设计 绿色建筑设计 建筑性能模拟工具 方案设计 1 前言 建筑业在能源的消耗问题上一直不容小觑,全球自然能源开采的50%都被用在建筑业,由于巨大的原材料需求,必将导致人们对资源的过度开发。不仅如此,建筑过程以及建筑材料的生产和加工中, 所产生的大量污染物和建筑垃圾, 也对生态环境的保护产生了较大的影响。日益扩大的建筑用地需求, 也使原本的生态绿地遭到不断地蚕食, 建筑业与自然的协调发展已经成为了不可忽视的问题。如何能够使建筑行业走上可持续性发展的道路, 不仅成为建筑业各专家学者研究的课题, 也成为挽救生态, 保护能源倡导者们所关心的问题。 1.1 计算机辅助建筑设计构思的特点；在一般的建筑设计中, 建筑构思的过程通常包括策划, 方案设计, 初步设计, 深入设计,施工图设计等几个阶段。[1]首先在充分理解了建筑主题和要求的基础上,提出初步的设计构想,并对此不断地丰富和完善,对可行性进行反复推敲和评测。从而不断改进形成最终的设计图。从对设计理解到形成一个可行的设计方案, 这中间不仅完成抽象概念到具体模型的转化过程,也是一个整个思维的修正过程。如何能将抽象化思维化的东西用具体的实物表现出来,让人们能够对他进行研究和修改呢？传统的方法是建筑模型的构建, 把设计师的构想,用模型的形式制作展示出来,但从最初的设计到最终的完善, 要经历无数次的修改, 模型的反复制作必定是一个复杂而繁琐的过程。计算机技术的发展,为我们很好的解决这个问题, 提供了基础。众所周知, 计算机图形设计及建模技术已经广泛的应用于各个领域。利用计算机3D模型的建立, 不但可以真实的反应出设计者的思路, 也可以不受角度的限制全方位的进行修改和校正, 同时大大省去了反复制作模型所占用的时间,使设计者可以专于构思,高度的真实效果, 更有助于激发设计灵感和完善设计结果。 1.2计算机辅助建筑设计的优势计算机软件技术功能的逐渐强大, 有效的解决了建筑设计过程中很多从前无法定量的问题。 2 计算机辅助绿色建筑设计发展趋势 建筑信息模型(BIM),是以三位数字技术为基础, 集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型。同时这也是一种应用于设计, 建造, 管理的数字化方法, 支持建筑工程的集成化管理[5]。对于设计要求更高的绿色建筑,这种模型的引入,可以帮助建筑设计者更全面直观的掌握整体数据做出评价,合理的布局,尽量减少合成材料的使用,并通过真实数据反应的采光效果,做到对自然光的充分利用,及时修正设计等。从成本预算和施工进度的估算上来看,一个有效的智能模型,可以向我们提供更为精确的数据, 使估算更为准确。同时, 绿色建筑并不意味着高价高成本, 也可以由智能模型给出数据依据, 不仅使设计师全面的考虑用材, 也可以给消费者一个可靠的参考。[6] 3 绿色建筑设计过程与建筑性能模拟整合 3.1 绿色建筑整合设计模式一般方式；绿色建筑的设计过程与其他传统的建筑设计过程相比,要更加复杂。不仅是设计师本身要对设计方案的创意进行反复的模拟和修改,考虑设计本身的环保性,还要与施工工程师与设备工程师互相配合, 考虑建筑整体的节能性和设计的实际可行性。通过不断的信息反馈,不断的修正改进,从中得出最优化的设计方案。 3.2 绿色建筑设计过程与建筑性能模拟；通过空调系统仿真和建筑能耗模拟两大类建筑模拟软件的运用, 可以使我们对建筑的性能有一个更为直观的认识, 从而得出建筑物能耗的预测与优化。随着人们对建筑环境质量重视程度的提高和对建筑节能的日益重视, 建筑模拟逐步成为建筑设计过程中,不可缺少的重要工具。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。 绿色建筑设计的过程是一个分阶的设计过程, 在每个设计阶段的反复细化修改和对信息反馈的反复评价, 是优化最终方案的根本保证。而每一个设计阶段独立进行自身的修正的同时, 必须要建立在前一阶段完善的基础上,因此,具有阶段性的递进特点。由于每个阶段的任务重心和侧重点的不同,其细化程度也略有不同。这种整体与部分, 阶段与同步的结合就是绿色建筑设计过程的主要特征。 4 计算机辅助绿色建筑设计工具 各种建筑性能模拟软件的研发, 为绿色建筑过程中的各项环保标准提供了一个可靠的数据回馈分析过程, 从而使建筑行业对计算机辅助的依赖程度也越来越高。绿色建筑设计的信