建筑可视化分析篇1

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

0 前言

在建筑设计中，主要通过运用相关的计算机数字技术进行设计，其主要有两方面的优势。一是，能够进一步提高建筑设计的精准度。在建筑设计中，需要对很多的数据进行分析，通过相关的数字技术能够使分析的数据的精准度更高。二是，能够提高建筑设计的安全度。由于建筑主要是用于人们的生产和生活，安全性是非常重要的。因此，在设计阶段就应该把握好安全关。在设计中通过运用数字技术，能够模拟设计好的建筑模型，进而测试各项指标是否能够达到安全标准等等。通过数字技术的应用，能够很大程度的提高建筑设计的水平。下面就对数字技术在建筑设计中的应用进行具体的分析。

1 计算机辅助进行建筑设计

1.1 可视化数字模型

设计人员在进行建筑结构设计的时候，需要根据设计构思的不断变化，进而制作和不断的修改三维实物模型，但是，由于修改工作量大，占据了很多时间，根本无法满足设计的实际需要，严重的拖延了设计的时间[1]。但是，伴随着计算机不断的应用到建筑设计中，能够解决修改三维模型工作量大和占据时间多的问题，通过计算机进行相关的辅助设计，能够在很短的时间里就能够制作和修改多个三维模型。进而为抽象的建筑设计构思提供了可视化的数字模型，进而有利于为设计人员提供更多的设计灵感。通过计算机进行可视数字模型有如下的几方面的优势。一，可视化数字模型能够选择任意的可视角度，进而可以充分的了解建筑的尺度和比例之间的关系。二，可视化数字模型要比传统的模型效率要高很多，进而能够在很短的时间内制作出多个体现设计构思的三维模型，有利于对设计方案进行优化选择。三，通过计算机设计的可视化模型更加的真实，主要包括建筑的材质，建筑的空间关系等等。四，通过计算机计算处理的数据可以进行修改和保存，进而为日后的设计提供相关的参考，促进建筑设计的进一步发展。

1.2进行理性数据的分析

在进行建筑设计的时候，不仅需要感性的设计思维，还需要理性的进行数据的分析。因此，通过计算机进行数据的分析能够进一步的提高分析的效率和分析数据的准确性。在进行建筑设计的时候，通过计算机可以对空间光环境进行数据分析，对风环境进行数据分析，对建筑的耗能进行分析等等[2]。通过利用强大的计算机数据分析功能进行建筑的辅助设计，不仅能够得到非常真实的效果图，还能够利用相关的数据进行指导设计。这样，在建筑设计中，既能够得到直观的效果，也有准确的数据进行理论支撑，使建筑的设计与建筑的实际建造的效果达到一致的效果，进而使计算机在建筑设计中真正的发挥辅助的功能。

2计算机辅助表现建筑层面

2.1 建筑表现图

计算机设计建筑表现图是需要建立在数字模型的基础之上的，然后添加相关的灯光效果和材质等，进而能够使设计人员更加真实的表现建筑设计思路和方案。自从出现了3ds软件之后，通过计算机进行表现建筑的表现图进而取代了传统的建筑设计的绘制方法。在如今的建筑设计中，基本上都是通过计算机进行建筑设计的表现图。通过这种计算机表现建筑设计表现图有如下几方面的优势[3]。一是，能够更为直观的体现设计人员的建筑设计理念。二是，有利于设计效率的进一步提高，进而缩短设计时间，也就相应的减少了整个建筑的工期，有利于节约成本。

2.2 数字建筑动画

所谓的数字三维动画，就是采用计算机这种方式进行动画的创作和设计，进而使其能够产生建筑真实的立体场景。通过利用计算机进行三维动画的制作，不仅能够使动画的制作摆脱传统的手工制作的繁琐和真实性较差的弊端，进而把人能够真正的解放出来，并且也使动画制作进入到一个现代化的时代。如今，数字化三维动画在实际生活中应用的非常的广泛，其中有游戏，影视，军事和教育等等，而在建筑行业数字三维动画也已经得到了广泛的应用。数字三维动画比实际的静态效果图更加能够表现建筑设计。通过计算机的方式能够模拟人在虚拟建筑中行走的路线，进而能够通过一种亲身的体验方式将未来建筑的使用情况进行提前的展示。数字三维动画比实际的模型更加的真实，由于实际的模型比例非常的小，人不可能通过正常的视觉而进行亲身的感受，也对自己设计的建筑有更加真实和正确的认识，数字三维动画能够完全的模拟人的行为活动，就好比是建筑建成之后如照相机拍摄的一样，能够更加接近人的视觉感和常规思维。

2.3交互式多媒体形式

由于传统的信息表现形式主要是通过纸张文字图片等等，其重要的载体就是说明书和图纸。在传统的建筑设计中，主要是通过设计图纸将设计思路和设计方案进行记载。但是，近些年来，随着科学技术的发展，也相应的推动了计算机技术的发展，尤其是多媒体技术的不断发展可以说是计算机的又一次革命。在如今科学技术高速发展的时代，信息传播的载体的不仅仅是文字和数字，还有图、文、声、像等多种的媒体，这些媒体的出现是对人体感官的进一步延伸，因而我们称之为多媒体。而多媒体技术主要是以计算机作为基础发展起来的一种高新技术，多媒体技术的主要特征就是能够将声音，文字，图像和图形等集成之后进入到计算机中，然后通过计算机进行综合的处理，计算机通过智能化的功能将所收集到的信息通过某种方式进行逻辑的连接和逻辑的输出，进而合成多媒体信息。多媒体技术本身具有很强的交互能力和视觉效果的信息处理技术。综合各种媒体形式得到的最佳效果，与动画相比，有更好的交互性和灵活性。通过运用多媒体技术，在进行建筑设计的时候设计人员能够更加深入的理解建筑设计意图。多媒体技术在其他的领域运用的比较早而且也非常的成熟，但是在建筑领域还刚刚的起步，但是，相信应用多媒体技术能够为建筑设计带来更加全面更加生动的展示效果。

3 结束语

本文通过对数字技术在建筑设计中的应用进行了具体的分析和探讨，通过本文的研究，我们了解到，采用现代化的数字技术不仅能够提高建筑设计的效率，而且能够进一步的提高建筑设计的水平。因此，在日后的建筑设计中，设计人员应该不断的应用现代化技术，进而不断的提高建筑的设计水平，促进我国建筑行业的不断优化和升级，也相应的促进我国经济的发展。

参考文献：

建筑可视化分析篇2

一、BIM技术的概念 

近年来建筑行业得到巨大的发展与完善，加上城镇一体化建设进程的加快，建筑规模在不断的扩大，建筑形式更加的多样化。在此背景下，获取更多的信息资料成为设计人员在进行建筑结构设计时的关键。这就需要设计公司通过各种渠道和方式进行信息的收集，对于收集到的信息进行深入分析与利用，以此达到提高施工效率，缩短工期，提高企业经济效益的目的，同时也能更加有效的提高建筑企业安全管理工作的水平。BIM技术是一种新型的技术，借助该项技术可以实现建筑结构设计由二维向三维的转化，建立数据共享平台，实现各部门、各专业的资源信息共享。在进行建筑结构设计过程中，利用该项技术可以实现建筑工程师、设计人员与业主等所有参与者共享数据信息，建立可视化的数字模型，通过对建筑结构的反复分析与模式，不断的调整与优化建筑设计，同时帮助企业降低各个阶段的成本，缩短施工时间，提高企业的经济效益。 

二、BIM技術应用在建筑结构设计中的难点 

BIM技术是通过建立建筑数字结构模型，根据结构模型的数据信息反馈到分析软件中，该软件可以实现数据的分析与处理。设计人员只需要根据软件最后得出的数据对设计方案和施工方案进行调整与优化即可，这样大大提高设计方案与施工方案的质量。BIM技术是通过建筑结构分析与施工方案统一的作用下进行的。利用该项技术构建建筑模型时，为了有效提高建筑结构的安全性，技术呢元必须保证模型空间数据物理模型与空间的真实性，这是保证设计方案的关键环节。需要注意的是建筑材料自身的性能以及负载等不同物理特性也会对建筑结构具有一定的影响，因此技术人员在进行数字模型构建时，不可变量的参数和参量会直接影响模型构建的质量与真实性。BIM技术理论指出，在构建数字化模型时，一定要保证工程的物理模型、建筑结构数据分析与施工图纸实现完全统一。在实际操作过程中，如果一个构建的数据出现问题，就无法保证模型与数据分析、施工图纸的一致性。因此，在构建数据模型过程中，进行连接结构数据分析时，经常会出现系统无法实现统一，造成有效数据的丢失，进而无法对建筑结构性能进行有效的分析。 

三、BIM技术在建筑结构设计中的具体应用 

（一）节约能源及利用能源 

节约能源和利用能源在评价绿色建筑的标准中是一项十分重要的内容。通过建立一个可视化的建筑三维BIM模型引入分析能量消耗的软件，或者转换格式引入分析能量消耗的软件，并在相关规范和标准的基础上，结合当地实际气候气象数据，对模拟的结果作一个科学合理的调整或优化建筑维护结构和设置相应的参数。此外，通过BIM技术可以分析室外太阳辐射的分布区和太阳辐射强度。因此，用于优化和完善太阳能设备的设计，可以最大程度上对可再生资源的科学合理利用。 

（二）BIM技术在钢结构建模中的具体应用 

现阶段，在我国建筑施工中钢结构是大跨度建筑物的主要结构形式，因此在进行钢结构建模是需要攻克结构连接与加强件布置等难关。再加上设计钢结构时所涉及到的梁柱连接、梁梁铰接等多种连接形式，这无疑增加了钢结构设计的难度。因此设计人员在进行钢结构设计时一定要根据梁自身的高度，同时将各个连接件进行专项设计并将其参数化。设计人员可以利用BIM系统中参数共享的功能，严格控制高螺栓的数量与间距。同时利用对参数的条件实现新的连接件。在钢结构实际施工过程中技术人员一定要参考相应的设计位置，从而确定出加强件与连接件的准确位置，这样进一步提高施工人员的工作效率，缩短工期，同时也提高了钢结构的设计质量。 

（三）集成化设计 

在设计的过程中应用到集成化设计是将工程学考虑在内的，工程学知识在建筑设计中的应用可以使整体的设计方案更加的完整，可以优化建筑的性能，提供全新的综合策略。绿色公共建筑设计是一种新型的设计形式，应该多多思考复杂的分析模型，传统的设计方法和思路会严重影响设计的进程，不能够进行高效准确的设计。利用BIM技术可以提高设计的速度，对信息准确性的把握也可以加大，依靠建筑师的经验进行定性分析已经不再允许，BIM技术可以提供准确的数学逻辑帮助进行定量分析。 

（四）运营与管理分析 

BIM技术的核心是参数化的三维可视化模型，这是各个相关专业信息的结合，可以把建筑物涉及到的不同专业中的各种参数加以可视化，并可以与整个建设过程中的信息保持一致，同时能实时提供相关的各种项目的资料。提供的这些数据具有极高的完整性而且可靠性，并能进行实时协作、长时间持续提供经营管理现阶段绿色建筑对工程信息的要求。例如项目运行一段时间后需要清洗空调通风系统，此时就要熟悉和掌握所有的空调系统规模、空调管道的位置、以及围绕该系统的其他功能管线位置都要熟知，之后才能决定投入的相应的人力物力和必要的工具。通过BIM模型就可以实现它并且能够高品质地满足这些要求。 

结语 

综上所述，随着我国居民对建筑行业要求越来越高，保证建筑结构设计质量和施工质量成为建筑行业长久发展的关键。根据施工现场的实际情况，利用BIM技术对建筑结构进行优化设计，保证建筑施工质量也直接关系到人们的生命财产安全，因此设计单位一定要加强对该方面工作的重视，不断的引进先进的技术和工艺，从而提高建筑结构设计方案的合理性和科学性，促进建筑行业健康长久的发展。 

参考文献 

[1]李秀霞.关于建筑结构设计中BIM技术的应用探究[J].门窗，2017（2）：134. 

[2]刘丽.关于建筑结构设计中BIM技术的应用研究[J].工程技术（全 

建筑可视化分析篇3

关键词： 避雷针；保护范围；可视化；MATLAB

Key words： lightning rod；protecting area；visualization；MATLAB

中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）01-0050-03

0 引言

雷电是自然界中一种常见的自然现象，具体表现为带有不同电性的云层之间或带电云层与大地之间的放电过程。由于雷电能量巨大，在目前科技水平下还不能被人类所利用，导致雷电每年给各行业带来巨大的经济损失和人员伤亡，因此雷电防护一直是人们关心的问题。

避雷针作为建筑物雷电防护的主要措施之一，尤其在防护直击雷方面具有重要作用[1]。避雷针能否起到保护建筑物的作用，其保护范围的合理计算是其影响因素之一。采用MATLAB工具设计避雷针保护范围可视化软件，可以为避雷针的设计和改造提供直观、可靠的图像显示，并有利于分析不同情况下关于建筑物的避雷针设计要求，进而合理设计避雷针。

1 避雷针保护范围简介

避雷针保护范围的计算方法主要有折线法和滚球法两种[2，3]。

折线法，又称为规程法或放电模拟法，以实验室放电模拟为准，兼顾运行统计结果。其单支避雷针的保护范围是一个以避雷针为轴的折线圆锥体。多年来，我国各行业一直采用折线法确定避雷针保护范围。目前，主要在电力装置设计规范上要求采用折线法计算。

滚球法就是以h为半径的一个球体，沿需要防直击雷的部位滚动，当球体只触及接闪器（包括被利用作为接闪器的金属物）或接闪器和地面（包括与大地接触能承受雷击的金属物），而不触及需要保护的部位时，则该部分就得到接闪器的保护，也就在避雷针的保护范围之内，不同类别的防雷建筑物的滚球半径有所不同，见表1。目前，建筑物遵循《建筑物防雷设计规范》的要求采用滚球法计算。

2 避雷针保护范围可视化设计

2.1 MATLAB工具介绍 MATLAB将计算、可视化和编程功能集成在非常便于使用的环境中，是一个交互式的、以矩阵计算为基础的科学和工程计算软件。它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示等功能于一体，构成了一个方便的、界面友好的用户环境，是近几年来在国内外广泛流行的一种可视化科学计算软件。

MATLAB现已发展成为功能强大的仿真平台和系统，除了可生成二维图形外，还提供了可以生成三维图形的各种函数。利用这些函数，可轻松实现在三维空间中绘制空间曲线、曲面和网格图形。图形结果处理后，还可以利用鼠标拖动可任意变换观察角度以寻找最佳观察角度。同时，MATLAB还提供了强大的图形用户界面GUI制作工具，可以制作用户菜单和控件，使用者可以根据自己的需求编写出满意的图形界面[2，4]。

2.2 可视化软件功能设计 利用MATLAB的GUI制作工具，设计避雷针保护范围三维分析的图形化界面；利用MATLAB的编程工具，设计避雷针保护范围工程计算与三维分析的程序。结合程序与界面，实现可视化软件的参数选择、绘制仿真图像和判断分析等功能，如图1所示。

2.2.1 参数选择

①方法选择。可选择用折线法或滚球法来计算和显示避雷针的保护范围；②避雷针支数选择。可对避雷针的支数进行选择（单支或者双支）；③避雷针高度选择。可输入每支避雷针的高度；④建筑物选择。可输入建筑物的长、宽、高（根据实际测量）；⑤距离选择。可输入避雷针与建筑物之间的距离（根据实际测量）；⑥滚球半径选择。可对滚球半径进行选择，包括30m，45m，60m（见表1）。

2.2.2 避雷针高度计算 根据建筑物的实际尺寸、避雷针距建筑物的尺寸、建筑物的防雷类别，借助MATLAB的计算功能，可视化软件可计算避雷针的高度。

2.2.3 绘制仿真图像 根据建筑物的实际尺寸、避雷针距建筑物的尺寸、建筑物的防雷类别，以及计算的避雷针高度，借助MATLAB 的图形处理能力，可单独或者组合绘制保护范围仿真图像，建筑物仿真图像和避雷针仿真图像。

2.2.4 分析判断 利用仿真图像可对所显示的避雷针保护范围进行三维观察，通过鼠标拖动可从不同角度观察不同区域避雷针对建筑物的保护效果。根据仿真图像功能和软件自动判断功能，可对避雷针保护效果进行判断和显示。

3 避雷针保护范围可视化分析

3.1 折线法与滚球法可视化对比分析 图2是避雷针高度为8m的折线法和滚球法的效果对比分析图。可以显示当避雷针的高度h？燮0.293hr时，折线法确定的保护范围小于滚球法确定的保护范围，这与保护范围原理计算结果相符。

同理，可以显示当避雷针的高度h=（0.293～0.4）hr时，折线法确定的保护范围与滚球法确定的保护范围基本相同；当避雷针的高度h>0.5hr时，折线法确定的保护范围大于滚球法确定的保护范围，这些仿真结果与保护范围原理计算结果相符。

3.2 避雷针保护范围可视化判断分析 图3和图4是建筑物高8m，宽4m，高4.5m，滚球半径30m的双支避雷针保护范围三维图像。在建筑物相同的条件下，通过调节避雷针的高度，可以清楚的判断出建筑物是否在被保护范围之内。

3.3 避雷针保护范围可视化显示分析 图5中，rx为避雷针在hx高度平面上的保护半径；h为避雷针的高度；hr为滚球的半径；hx为建筑物的高度[1]。根据图5可以计算出不同高度的避雷针保护范围，但图像显示效果较差，不容易理解。图6是单支避雷针保护范围计算仿真图像。根据建筑物的实际尺寸、避雷针距建筑物的尺寸和建筑物的防雷类别，可绘制建筑物、避雷针及其保护范围三维仿真图像，同时可确定避雷针的高度，其三维图像效果较好，容易接受和理解。

4 结束语

本文提出的基于MATLAB软件开发的避雷针保护范围可视化软件，能够较好满足避雷针合理设计与保护范围检测的需求，对避雷针的工程应用提供了保护范围的可视化分析手段，同时为防雷系统的信息化教学提供了一种渠道，具有较高的实际应用价值。

参考文献：

[1]吴薛红，濮天伟，廖德利.防雷与接地技术.北京：化学工业出版社，2008：1-29.

建筑可视化分析篇4

中图分类号：S611文献标识码： A

1项目概况

本山庄建设地点位于某某市，工程规模总建筑面积约1.69万m2。其中地上建筑面积1.25万m2，建筑群分为A,B,C这3个功能区。

项目所处丘陵地带环境，地形高低起伏，建筑依山傍水。建筑群的布局、外观、功能、适宜性、舒适度、节能环保等要求极高，这些都对各专业的设计提出很高的要求(见图1)。

2可持续绿色设计理念

2.1建筑与自然交融、与环境对话

体现以人为本的人文理念，以方便实用为原则，提供良好的环境和设施，塑造一个生态景观型、智能环保型的现代化建筑。

2.2总体构思和布局与自然环境地形相衔接

利用场地高差的特点，与周边相互渗透，合理地安排各种功能入口，有效解决人车分流，减少对自然环境的破坏。

2.3多层次化的景观设计

采用充满自然气息的地方材料，通过的步行系统连接各个功能空间与内部庭院，利用屋顶空间，创造出立体全方位，多层次的空间景观效果。

2.4单体建筑设计融入自然景观

建筑群造型简沽、大方、稳重。强调横向延伸，使建筑景观面最大化，增加绿视率。采用天然石材与玻璃的虚实对比的外墙增加大楼的庄重严肃，减少二次装修污染。建筑顶部平坡结合，同时融合屋顶花园，丰富美化建筑第五立面，增加生态补偿。

3三维建模设计

由于本工程为重点项目，限额设计、工期紧、业主对绿色生态建筑要求高等，采用BIM技术应用于该项目的“全专业覆盖”(规划、建筑、结构、给排水、暖通、电气、室内装修等)设计，需在方案设计的前期通过建筑模型的建立，分析出建筑周边的环境对建筑的影响，并以此为依托，寻求技术措施对此进行舒适度的优化。在设计的过程中，结合BIM软件技术对仿真建筑模型进行分析与推敲，反复的对比，以求达到尽善尽美。

首先应用建立三维建筑信息模型，包括:建筑、结构、给排水、暖通、电气、室内装修三维建模。然后根据三维设计流程管理完成:单项工作分工---合作---专业精确模型---综合链接模型---碰撞检测---分析修改碰撞点---数据集成---综合模型即建筑数据模型。其模型为生态建筑分析及建筑声环境分析等提供基础条件，而分析结果又为建筑模型提供相应的指导工作，相辅相成，直到施工图出图。

4绿色建筑辅助设计分析

我们进行了7个方面的绿色生态建筑设计分析:建筑基地分析与建筑最佳朝向分析、基地气象分析与逐周气象分析、基地风向分析图与烩湿图分析、冬至日日照分析与等时线日照分析、规划平面方案过程自然采光分析、日照辐射分析与植物配置指导分析、建筑室内、外声环境分析等。这里着重介绍以下几点。

4.1建筑基地分析与最佳朝向分析

不同地区、不同地势地貌决定了建筑的最佳朝向。方案的设计之初，虽然使用二维日照辅助软件考虑了建筑各个立面上的全年太阳辐射量的分析对比，但应用ECOTECT软件，通过全年太阳辐射，从直观三维最佳朝向数据图与建筑朝向竖直投影数据图的分析更精确地得出，建筑群最佳朝向为南偏东25度，其平面在日照、通风、景观视线上均得到了最好的效果(见图2)。

4.2基地风向优化分析

基地属于亚热带海洋性季风气候，全年气候温和，无霜期长，雨量充沛，适宜亚热带作物和林木的生长。

从春夏秋冬风频图分析可看出基地的风向9月到1月风向多为北风和西北风，2月到8月多为东南风。风的平均相对湿度和温度比较适宜，无过冷过湿的情况出现，全年基地的风向综合分析(见图3)。

由此针对气象分析及基地冬季西北风的特点，结合山地土壤状况，加强了西北角的草坡及绿化种植密度，起到遮挡冬季寒冷风向的作用，减弱对建筑环境舒适度影响;东南角则做出铺砖广场，减少绿化种植密度，引导夏季凉爽东南风向，同时结合开窗方向与开窗大小，利用引入峡谷自然风，减少空调能耗，增加室内空气质量。按每天少开一小时空调，经初步计算基地上部空调能耗至少可节省545 kW电。

4.3日照辐射分析与植物配置优化分析

日照与人类生存有着密切的关系，特别是在严寒的冬季，人们希望获得更多的日照。建筑对日照的要求主要是根据它的使用性能和当地气候情况而定，但日照会影响许多不同习性的植物成长及场地设计。为此利用Ecotect Analysis的太阳辐射分析，考察场地定时间段的太阳辐射情况(见图4)。建筑在日光中受到山体的影响小，处于最舒适的位置。以此为依据来规划、设计人为活动区域以及设计整个场地的植物配置，同时考虑到植物对建筑的影响，例如植物的遮阴作用和降噪作用，或者利用植物创造良好的室外微气候。

4.4采光通风优化分析

从冬至日日照分析，基地C区楼西边的建筑在15: 00-16: 30的时间段内窗户采光较弱且被遮挡了。若在侧窗中问设置水平阳光反射板是一种较好解决方案。如何设计出合理的反光板是一个复杂的问题，但是借助Ecotect Analysis可视化的日照分析功能可以高效地设计出合理的阳光反射板的尺寸与形式，并仿真模拟采光过程(见图5)。

在方案过程中我们通过计算全自然采光百分比分析了建筑开窗的大小与位置设计是否适当。通过加载当地气象数据进行开窗位置与开窗大小的分析后，得出了合理的阳光反射板的尺寸与形式并落实在施工图设计中。

4.5建筑声环境优化分析

由于基地处于国道旁，在方案设计过程中，噪音对大楼的影响也是方案过程中重点考虑的。其中嗓音包括6m道路的车行噪音，停车场地汽车启动的噪音，以及一些设备用房的噪音。我们对方案的全过程进行了噪声控制分析，其结果超过标准限定值，需要提出降噪方案。首先考虑通过景观界面、水体来减少噪音的影响，其次利用地形局部山体的处理减少了道路车辆、山林中的噪音对建筑的影响，形成良好微环境。

根据噪音分布图，对房间功能重新调整布局得出最佳效果。如将贵宾套房与会议室放在安静的区域，将健身房设备房安排在相对嘈杂的区域(见图6)。多个降噪方案使得所有测点的噪声级别降低从而为补救措施提供科学的依据(见图7)。

5应用B工M技术重新审视设计方案，低碳节能的实施

5.1重新审视规划合理性

结合绿色建筑生态分析各种参数及建筑师设计理念，通过“三维策划与规划互动软件CITPA-NY”漫游表现，有效地解决了绿色建筑相关规范在各个专业设计过程中关键问题。有了总体规划控制和具体实施动态依据，从不同视线观察、解决建筑与周边环境相互对话(作用)，与自然交融。同时在项目前期策划和规划方案中，与绿色建筑辅助设计、太阳能利用、采光通风、室内外自然通风、声环境分析、日照辐射分析等相结合，建立多方位的生态技术指标及评估指标，方便快捷直观准确地将建筑能量性能反馈给设计师(见图7)。

5.2重新审视优化设计、室内装修方案

由于BIM仿真模型能够直观反应建筑的形态和内部的空间结构，设计师如身临其境通过仿真漫游、任意复杂组合体白动剖面、实时建筑业态净高控制等都可重新评估设计方案合理性并与周边环境协调性。

通过综合模型，设计师可以更好理解把握室内的空间状态，从空间的本身的特质进行装饰设计，而不是生硬把某张图片套进。可将“相机”安放在建筑内部空间中，从各个视角的变化来真实的感受空间，这样可以不断地观察建筑内部任意空间，使高质量的装饰设计成为易事。

结术语

BIM技术用可持续设计观点，重新审视建筑与环境、设施问的关系，提高建筑的适宜性。三维仿真建筑模型与绿色建筑设计结合，不仅提升科技含量，也为绿色建筑设计更加科学、合理创造了条件，而且是建筑师历史和社会责任。

软件只是建筑设计的辅助工具，软件的作用就像一把笔，要绘出五彩缤纷的美丽图案，决定因素是建筑师的脑和手。

建筑可视化分析篇5

在铁路施工技术不断发展以及工程项目日益复杂的条件下，如何才能解决在铁路施工过程中集中管理以及分散施工间存在的矛盾，并为相关施工管理人员提供高效、便捷的服务，是目前提高铁路施工管理水平以及保证施工正确性重要技术。铁路施工工程的可视化管理有效地实现了铁路施工工程的动态变化以及针对施工进度的直观展示，为了对铁路施工工程设计和管理提供更加便捷和全面的信息，可视化管理发挥出了非常重要的作用。

一、铁路工程施工可视化管理技术的研究思想

第一，将专业化软件开发工具以及GIS组件等三维立体化的图形技术有效地结合起来，并将其作为铁路施工系统的主要开发手段。

第二，依靠数据化管理系统以及GIS技术相关组件实施数据化管理手段，并构建包括地质、水文以及交通等有关信息化的GIS数据化网络平台，针对施工的具体环境以及空间的具体特征对施工系统进行可视化管理，进而有效地建立出三维立体的可视化管理场景，为后期系统施工提供更加完善的查询功能。

第三，针对将要设计的铁路路线以及包括生活办公设施以及建筑物等相关组件信息实施分类化管理，之后建立相应的可视化的形象模型，最终实现可视化编辑的相关布置。

第四，有效地利用GIS技术对空间进行充分的分析，并构建应用化的分析模型，实现场地布置的动态化分析和管理。

第五，在GIS数据环境下实现数据以及图形间的双向联系，并有效实现针对图形设计的信息化管理，实现了对工程项目统计、分析以及查询的具体功能，之后再以文字、图像以及数据的形式表现出来。

二、铁路施工可视化系统的设计

（一）针对施工场地的动态可视化管理

1.对施工场地进行可视化控制

在对各种施工场地以及施工环境等信息的背景图中，采用建筑物实体参数模型化设计的有关工具，针对场地内相关设施以及具体建筑物进行可视化布置，其中具体包括生产设施、场地、生活办公设施以及取土场等相关设施的布置，与此同时，可以同时输入有关信息，例如类型、单位以及使用情况等相关信息，并对场地面积等进行拖动式的管理和调整。

2.对施工场地空间进行优化

依据场地布置的具体布局，采用GIS技术以及其他空间的分析功能设立具体的应用模型，从而对影响的程度进行分析，使其达到最短化路径。例如，在测量搅拌厂之间的距离时，可以通过分析施工场地内交通的具体状况，进而制定出切实可行的施工计划。

3.针对施工现场实施动态化推演

依据施工进度的具体安排，有效分析施工场地在时空变化下的演变过程，通过推演施工场地中某一时刻下的场景布置，能在第一时间发现问题，从而对场地进行合理规划，减少因施工场地利用不当而导致的交通拥堵，以此保证施工过程可以有序地实施。

4.对工程信息进行可视化查询

通过不同的比例对施工地图以及施工设施进行查看，并通过可视化功能对相关建筑物的属性信息、图像资料以及图纸等信息进行综合查询，在对属性信息以及图形信息进行对比过后，将特殊的逻辑表达式作为查询的基本条件，对符合条件的工程信息进行有效地查询。

（二）对铁路工程施工进度进行可视化管理

在铁路施工过程中，施工进度的控制具有非常重要的作用，进度控制不仅仅是要编制出一个较为合理的进度计划，更加重要的是要在制定施工计划的过程中对施工进度进行定期的检查和分析，进而保证施工项目可以按照计划实施，在铁路工程施工的可视化管理中，有效地实现了对计划管理软件的控制，在构建出建筑物体系的实体模型之后，将施工进度计划以及施工过程有效地连接起来，从而在施工对象、施工工序间建立起一一对应的关系，进而实现了工程进度控制的动态化管理。具体包括对工程计划以及工程完成量之间的对比，对单项工程的实体进度以及工程场地图的展现。另外，铁路施工可视化系统还能提供相关的基础信息输入、工具转换等相关信息的输入。

三、铁路施工可视化系统中的关键技术

（一）针对施工场地进行三维模型的可视化构建

1.构造三维立体模型

在铁路施工工程中对施工建筑物以及施工活动的控制，都和施工场地的地形具有紧密的联系。因而，积极构建出可视化的施工场地模型是有效实现三维模型可视化管理的基础。构建三维立体模型除了要进行可视化管理之外，还要对施工空间进行有效地操作。因而，采用何种模型构建施工场地具有非常重要的影响。

在构建三维地面模型的过程中，所用数据在通常情况下为数字高程模型。这种模型可以通过地形表面处有限的高程化的采样点对地面去曲面进行数字化的模拟。其中构造地面模型的方法有很多，例如不规则三角网以及等高线等。在构建地面模型离散点坐标的过程中，在通常情况下是通过野外测量所得到的，并且其分布也并不是十分规则。经工程实践得知，不规则三角网模型可以有效地保持原始数据的精确度，便于对数据进行分析。因而，在本次铁路施工中采用的就是不规则三角网模型对施工工程方案进行了设计。

2.对三维立体模型进行可视化控制

所谓地形模型的映射就是将数字地面模型转化为OpenGL（开放式图形接口）的相应计算模型。因OpenGL自身可以提供点、线等基本的建模原语，并充分利用这些原语将地面模型转化成点型、线型等相关的原语序列。在这之中，三角形是最小的图形化的基本单元，将三角形面片的相关几何算法进行性能方面的优化处理。

三维地形若是想充分显现出来，还要进行适当的投影变换以视口变换。并且投影变换在通常情况下可以分为正射投影以及透视投影。因透视投影和人眼对客观世界的观察方式相同，因而采用透视投影更加符合针对地形的模拟设计。

（二）工程建筑物实体模型的建立

工程建筑物以及实体模型建设工作主要是对施工场地进行可视化布置和描述。工程建筑物在设计的过程中采用的实体模型面向对象化的设计方法，也就是通过相关几何关系组合出一套参数化控制部件的方案来对整个建筑物进行构建。

在对铁路建筑物模型进行建设的过程中，首先要对建筑物进行分类。一个建筑物在通常情况下可以看作是由许多系统所组成的，其中各个子系统又可以划分为细小的零部件，并且零件还可以分成若干个基本模型。这些基本模型可以是一些简单的形体，也可以是一些复杂的形体。它不但可以有效地表达几何信息，自身还能包括许多的几何信息。因而，基本模型可以是由基本模型-特征以及几何要素等3个层次组成的。因基本模型在一般情况下都是由比较规则的几何体所构成的，在建立模型的过程中，首先要建立出几个基本的结合体的相关材料，之后将这些几何材料进行相应运算，最后，对模型的层次化进行表达。建筑物的几何模型在通常情况下都不是由基本模型堆砌而成的。针对建筑物而言，其组成关系在通常情况下都是部件-零件的形式。这些模型具有一定的层次性，因而可以采用分层树状结构来表达模型间的顺序约束关系。

实体模型构建的真实性在一定程度上决定于工程结构分解所建立的结构层次相关信息以及管理过程中的精度要求，针对临时设施以及相关附属设施的建立可以采用示意化的相关模型，而针对重点工程则要建立详细的模型。

（三）地形模型以及建筑物实体模型间的拼合

施工场地在建设的过程中，是处于动态的变化之中，需要对地形挖填以及建筑物之间的拼合问题进行有效的分析，从而针对性的反映施工场地间的实际情况。

地形的挖填工作是自施工场地数字化模型基础上建立起来的，主要是对不规则三角网的相关修改工作，其中具体的实施方法为：首先定义原始地形以及不规则三角网之间的填筑体间的形体面，并将其转换成不规则三角网。之后将不规则三角网和原始的不规则三角网中剪掉的初始形体面包含的相关区域进行分析，最后将这两个修改之后的不规则三角网进行有效的叠加，在构成挖填之后形成新的地形模型。

在对建筑物进行布置的过程中，因空间的不断变化，也可以采用以上方法进行挖填地形进行规划，从而实现地形以及建筑物间的有效拼合。因CSG（实体几何构膜技术）所表达的空间实体较难获得构成的相关几何要素，但是构成CSG的基本要素主要是直线段，依据CSG的有效组成可以对CSG的表达式进行推送。

（四）施工场地的优化分析

在对场地直观图进行观测之后，在通常情况下，依靠管理人员的经验对施工场地进行优化布置，就能有效地满足施工工程的具体要求。针对一些难以做出评价的决策性问题而言，例如如何选择混凝土搅拌站的具体地点等问题，依靠GIS技术中相应的空间分析功能对应用模型进行分析，进而做出科学的判断。首先要确实适宜的评价方案，之后确定影响因素，然后对空间进行分析，再者确定出相关的影响因素，最后在应用模型分析的协助下对结果进行综合式分析。

结语：

综上所述，可视化管理技术针对铁路施工，特别是一些复杂的施工工程而言可以为其提供直观形象的管理工具，在铁路建筑项目日益大型化以及复杂化的基础上，可视化管理技术逐渐受到了人们的广泛关注。在铁路施工工程中应用可视化系统，也可以实现对工程数据的可视化形象表达，进而为工程的分析和决策提供可靠的判断依据。

参考文献：

[1]韩宇.基于地理信息系统（GIS）的轨道交通综合信息管理系统功能研究[J].城市轨道交通研究，2013（05）.

[2]戴成元，于淼，李涛.桥梁施工管理三维可视化系统研究[J].水资源与水工程学报，2012（02）.

[3]韩宇.基于GIS的铁路建设可视化管理系统研究与应用[J].铁道建筑，2011（10）.

[4]李立新，徐锡用，张福成，焦青青.水电工程项目层施工信息化管理系统的研究[J].电网与水力发电进展，2011（04）.

[5]徐锡用，马斌，焦青青.水利水电工程施工可视化管理系统研究[J].施工技术，2011（12）.

[6]彭新明，张东明，穆祥鹏，杨|.基于GIS和面向对象方法的大坝施工可视化仿真[J].哈尔滨工业大学学报，2012（11）.

建筑可视化分析篇6

随着城市人口数量的大幅度增加。我国当前的城市建筑用地资源呈现出紧张局面。在这一背景下，高层建筑物应运而生，由于其建筑层数多且高，建筑结构较为复杂，为设计人员增加了诸多难题。所以在设计高层建筑结构的同时，要求设计人员切实考虑高层建筑结构特点，制定相对合理的设计方案，实现高层建筑结构的先进性、安全性与稳定性，继而提高现代城市高层建筑结构的设计效率与设计质量。

1分析我国高层建筑结构的设计特点

相对于层数低且多层的建筑结构而言，高层建筑结构设计更加复杂且更为关键，结构设计质量的高效与否，对高层建筑平面的整体布置、建筑高度、立面体形、机电管道的合理规划、施工技术标准、施工周期、造价成本等方面起着决定性的影响作用，其良好的设计特点主要体现在以下几个方面。

1．1水平力

研究一般低层建筑与多层建筑物的结构设计发现，普遍都是以竖向荷载为前提。而在高层建筑物的结构设计中，其决定性影响作用的则是水平荷载，尽管竖向荷载也在高层建筑结构设计中发挥着重要作用，但并不是最重要的设计要素。不难发现，在现代高层建筑结构设计内容中，弯矩数值和竖向轴力，与高层建筑高度的一次方形成正比。同时，水平荷载对建筑结构的轴力与倾覆力，和高层建筑高度的两次方形成正比。因此，在现代高层建筑结构设计中，水平荷载发挥着决定性的影响作用。

1．2结构侧移

在高层建筑结构的设计优化过程中，持续增加的建筑高度，容易加大结构水平荷载的侧向变形，并同高层建筑高度的四次方形成正比。在这一背景因素下，高层建筑结构的设计优化，逐渐将结构侧移视为重要的设计要素。

1．3提出更高要求的抗震设计

在高层建筑结构的设计优化过程中，对抗震性能的要求不断提高。在这一过程中，需要切实考虑风荷载因素与竖向荷载因素，提高建筑结构性能的使用质量，并保证其高效的使用性能。只有做到以上几点，才可以实现高层建筑结构抗震性能的高效提升，为高层建筑结构的稳固性、安全性与适用性提供保障。

1．4降低高层建筑自重比

在高层建筑结构的设计优化过程中，相对于多层建筑自重比而言，高层建筑自重比的降低，存在更加直接的影响作用。当高层建筑自重比降低时，可以在这一基础上实现多层数的建设，有利于提高建筑企业的经济效益与社会效益;另一方面，地震效应与高层建筑整体质量成正比，高层建筑重量值越高，在地震灾害爆发时其建筑结构方面的作用剪力会随之增大，并增加相应的倾覆力矩值。进一步增加了竖向结构的除加轴力值，为高层建筑的坍塌埋下安全隐患。因此，高层建筑自重比的合理降低，在提升高层建筑结构抗震性能优势的多元化措施中，占据关键位置。

1．5加强对轴向变形的重视

采取框架与框架体系，并应用在剪力墙体系的高层建筑物方面。通常情况下，其建筑框架中柱的轴压应力值远远超出框架边柱的轴压应力值，而框架边柱轴向压缩变形远远低于框架中柱轴向压缩变形。当高层建筑高度达到一定程度，其轴向变形之间存在的差距会形成较高数值，容易导致建筑结构内连续梁中间的支座出现沉陷现象，并降低了连续梁中间支座处负弯矩值，进一步增大端支座负弯矩值与跨中正弯矩值。

1．6同等重视计算设计与概念设计

在设计优化我国高层建筑结构抗震性能的过程中，一般包括计算设计与概念设计两个方面。现阶段，无论是从分析原则还是分析手段方面，我国高层建筑结构的抗震设计与抗震性能都得到了长期的完善和健全。但是，计算设计必须要以相对合理的假想因素为前提，由于地震作用具备复杂、不确定性等诸多不可知因素，由此致使建筑结构中的抗震设计优化和实际情况存在诸多出入，使得建筑结构在进入弹塑性后，极易出现局部裂缝等破损现象。所以，要重视概念设计在高层建筑结构中的影响作用。

2分析高层建筑结构设计的优化方法

现阶段，我国高层建筑工程对钢筋混凝土框架—剪力墙结构的应用较为广泛。其框架结构的整体性，可以实现布置规划的动态性与灵活性，拓宽使用空间，为使用性能与抗震性能提供保障。主要分析了高层建筑结构中钢筋混凝土框架—剪力墙结构的设计策略，并结合建筑结构设计提出相对合理的规范要求。

2．1钢筋混凝土框架结构的设计策略

(1)初始选型。结合建筑结构整体平面与立面规划、设计使用性能等因素，对结构承受的水平荷载、竖向荷载与传力路线展开分析，结合具体施工需求，对结构框架梁、框架柱种类进行归纳总结，选择合理的梁柱几何尺寸;(2)结构的具体分析。在计算建筑结构承受的水平荷载与竖向荷载时，需要结合其具体几何造型特点，加以分析钢筋混凝土结构的空间内力。依照分析内容，在对截面内力进行控制时，需要参考相同截面尺寸的构件，并加以分类，明确所有构件类型的相关应力值;(3)截面设计。在设计过程中，需要参考不同类型梁柱构件的设计控制应力，在分析建筑结构几何构造特点与钢筋配筋特点的同时，制定约束机制，实现高层建筑结构的设计优化;(4)结构收敛性。以高层建筑工程的精度性为基础，选择相对较小的数值，视为对建筑结构收敛性进行检验判断的基础条件。在收敛性检验中，如果设计结构与原结构相同，则设计结构具备收敛性，可以展开更进一步的可行性检验;(5)可行性检验。对结构设计成果展开内力分析，保证其可用性能的高效性。如果分析结果可以满足建筑工程设计的规范标准，便可以按照这一设计方案展开构造与配筋处理。一旦分析结果不甚满意，则要求相关人员结合自身以往的工程设计经验与结构设计成果，进行局部性的调整，最大程度保证设计方案的可用性能。

2．2框—剪结构的设计方法

在优化设计高层建筑结构框架—剪力墙的过程中，需要考虑多个方面。即决策建筑结构设防能力的最大程度优化;结合不同影响因素，保证建筑框架与剪力墙结构之间的承载力、刚度、协调性与变形水平的匹配优化设计。此外，还要做到具体问题具体分析，设计并优化建筑结构的每一构件。

建筑可视化分析篇7

1导言BIM

技术是在建筑工程项目中各项信息基础之上建立的建筑信息模型，由于具有模拟性、可视化、协调性的优点，在我国建筑工程施工中得到广泛应用。

2 BIM技术概述

BIM是在三维技术的支持下进行建筑数据收录与展示的平台，保证了数据的可靠性与流通性。由于BIM所采取的特殊数据库形式，能够帮助建设项目管理企业在管理的过程中建立起完善的信息共享平台，有利于规避建设项目当中的风险，因此在我国建筑市场中的应用也越来越广泛。具有以下几方面特征：

2.1模拟性及执行性。

在我国当前的BIM技术在建筑施工的运用中，在设计阶段，可针对设计需要，进行一些模拟实验，比如紧急疏散模拟、热能传导模拟等等；在设计完成后的招标阶段和施工阶段，则可进行4D模拟，即对项目工程进行项目时间加3D模型的模拟，通过4D模拟确定施工方案和施工指导等，BIM技术的运用，让三维模型与施工进度安排实现可视化，便于相关方面的沟通交流，项目工程的项目经理也可以经过视觉比较施工进度与预测进度避免进度疏漏，能对项目的进行有全方位的把握和了解，确保施工进度如期进行。

2.2项目可视化。

近几年，BIM技术的发展为使用者提供了可视化的思路，实现了往前线条式构建向三位立体实物图的转变，使人们一目了然，并且这种可视化，是具有反馈性和互动性的全过程可视化，有利于报表的生成和效果图的展示，更可以促进施工项目的设计、建造以及后续运营中的沟通决策，使整个过程都具有可视化状态。

3 BIM技术在建筑工程项目中的应用

3.1 BIM技术在项目规划阶段的应用

把握业主与产品之间的关系，是建筑项目规划阶段的重要内容。BIM技术在这一阶段的应用，能够有效使得项目市场收益最大化，同时BIM对建筑项目技术以及经济可行性分析提供保证，提升验证结果的准确性以及可靠性。在建筑项目规划阶段，业主需要针对建筑设计方案具备的可行性进行实际分析，这样不仅消耗资金，同时会消耗更多精力。BIM能够根据业主的建筑需求以及资金成本进行施工控制，实现对建筑项目的分析和模拟，有效的减少建筑成本，缩短建筑工期。在建筑项目的规划阶段，基于BIM技术，设计师充分利用产业定位以及项目定位进行实际分析，实现建筑与环境的紧密结合。新城当中的体育场设计为巨形环带围绕，只有在具体规划当中借助BIM技术才能够得以实现，体现BIM技术在建筑项目当中规划阶段的重要作用。

3.2立项决策阶段的作用分析

项目的立项决策阶段是十分重要的，该阶段旨在探究项目的可行性并探讨最佳投资方案。在BIM技术的帮助下，能够得到更加满意并且可靠的研究结论。项目决策过程中，建筑物的地理位置、地形地貌、环境气候和与周围建筑的协调都对项目的最终结果产生不可忽视的影响。而传统模式下的场地分析方式存在诸如掌握信息量有限、处理相关数据困难等弊端，会给项目后期带来大量风险。很多建设单位通过BIM技术与Revit的结合来保证得到最为满意的解决方案，避免传统模式下的许多问题，使分析结果更加科学合理，减少不必要的风险。

实例：某生态新城低碳体验馆，高度12.7m，总建筑面积约15000m 2。在工程项目决策阶段，通过初步模拟计算，条形建筑这样的不恰当结构容易导致建筑周边风速的突变和局部死区，不利于形成良好的室外风环境。于是建筑屋顶设计为随地形起伏的双曲面，将双曲面屋顶导入Revit搭建初步的建筑结构模型，再对其进行室外风环境模拟分析，优化建筑形体结构，能改善室外行人区的空气流场，提升处于建筑物群中的人们的生活质量。

3.3建筑施工安装阶段的作用分析

所谓的施工阶段，就是在工程设计文件的指导下，完成文件中所要求的施工目标的阶段。由于需要进行系统性的施工管理，因此BIM技术的加入正好给施工目标的实现提供了可能性。

3.3.1实现质量风险管控。

传统的质量管控方式较为抽象，没有将问题具体细化，给后期的施工埋下了质量隐患。但是有了BIM技术之后，就能通过三维表达方式实现以往二维表达无法准确表达的内容，将施工当中可能出现的问题细致地表达出来，最终起到降低工程质量风险的作用。

3.3.2严谨安排进度计划。

建筑施工的进度管理一直是保证工程质量的关键因素之一，严谨的进度计划有利于工程总体经济效益的充分发挥。传统模式下用来描述项目进度的图很难清晰地演绎实际中的施工进度。我们通过将BIM与施工进度计划相结合，建立3D+时间进度要求的信息模型，模拟项目施工动态过程，并标记出施工进程与时间。在实际施工中严格按照模拟施工进度施工，及时调整误差，实现工程进度的精准控制，降低工期延期风险。

3.4 BIM技术在项目竣工阶段的应用

BIM技术涉及到施工全生命周期，在项目竣工阶段同样具有重要的应用。施工完成后，建筑项目的管理与维护是一个重要问题，及时有效的维护，能够提升建筑项目的使用周期。在竣工阶段，BIM技术之前的模型将针对施工结束之后需要维护项目以及具体参数进行分析，形成竣工模型，为竣工建筑项目的维护管理奠定基础。BIM技术能够对建筑项目结构、设备以及管道进行实际维护。其通过发挥数据记录以及空间定位的方式，实现对整个建筑的运营与管理，防止维护管理阶段出现相应问题。如：申都大厦改建工程。申都大厦始建于二十世纪七十年代，在进行维护管理过程中，BIM起到重要的作用。通过BIM信息标准建立以及作业流程的具体实施，使得整个建筑项目在具体运营过程中，实现高效、可控的特点。避免在实际使用过程中的突发状况，实现了各方利益最大化，突出BIM技术在竣工阶段的应用。

4结论

综上所述，随着近年来BIM技术在建筑施工中的运用，实现了建筑工程施工的信息化管理。BIM技术具有可行性，在许多项目中得到了检验，虽然短期内可能会面临许多难题和挑战，但从长远来看，BIM技术必将以其独特的优越性改变建设项目的管理方式，进一步促进我国建筑行业向更好更快的方向发展。

参考文献：

[1]梁琼.BIM技术在建筑工程管理中的应用[J].门窗，2014，10：208+212.

建筑可视化分析篇8

建筑信息模型，即BIM(BuildingInformationModeling)技术，是现代建筑业在发展过程中，不断应用和开发的协同工作式的全新理念，起源于欧美，但是我国引进后，在我国工程建设行业逐渐得到得到大量的应用。

1BIM技术概述

在建筑结构设计的过程中运用BIM技术，既能够有效地把握施工质量，缩短工期，又能节约项目投入的成本，并且在整个施工中安全性可以得到有效保障，所以，对于工程相关数据量巨大的建筑业而言，信息技术的应用可以发挥其巨大的价值。在建筑行业进行BIM技术的核心技术原理的应用和推广研究，将会为建筑设计领域开启一扇新的大门。BIM技术原理在于以数字模型来实施建筑结构相关的设计、施工、管理等各项工作内容，从BIM技术的应用方面我们可以总结概括以下的几个主要特点：支持协同设计、工作可传递性和信息集成[1]。

2BIM技术在建筑结构协同设计中应用

2.1建筑结构协同设计的理念

在建筑业发展的过程中，建筑协同设计理念满足了建筑、结构、设备等各个部门在平台下有序安排工作的要求，因此逐渐受到了建筑企业的重视。建筑工程项目的各个部门都可以利用BIM平台上的核心建模软件来进行建模，并与设定的项目中心文件进行对接，如果对信息进行新的创建或修改，那么中心文件就会发生相应的改变，这个中心文件的本质就是建筑信息模型，该模型就具有信息共享功能。利用BIM技术平台上的碰撞检查功能，能够完善设计师的设计，如设备管线之间、结构布置与建筑洞口的碰撞检查。建筑结构协同设计的理念，能够有效提高结构与建筑、设备等各个部门在工作中的沟通效率，加快设计的进行进度，充分节约资源，提升建筑企业的经营效益。

2.2基于BIM技术的可视化设计应用

利用BIM技术可以通过数字化的建筑构件，来代表现实环境下的真实建筑物构件。BIM技术的出现，改变了以往需要借助计算机辅助绘图软件绘制几何图形来进行设计的方法。当落实设计方案的初始阶段，利用BIM技术平台中的三维实体模型可以对于建筑的结构造型和功能布局进行全面细致的剖析。现代建筑的规模较大，结构复杂，针对这一点，BIM技术平台下的可视化技术可实现通过动态演示建筑的结构模型，此外，BIM技术平台也可以实现对建筑结构选型的适配性进行控制的功能，从而得到建筑结构设计的最佳方案。进行施工图设计阶段，利用基于BIM技术的可视化设计，可减少工程设计出现的纰漏，减少工程设计方面的投入[2]。

2.3基于BIM技术的参数化设计

（1）相关数据的参数化建模。建筑设计中应用复杂的自由曲面，已经成为一种当前的流行趋势，BIM技术中借助对参数值以及参数关系进行定义，在相异的参数化之间进行约束和关联，在结合建筑地形特点的基础上，进行结构形体的创建，因此大大提高设计的效率。（2）创建建筑结构分析模型。BIM技术不仅仅能够处理建筑结构的物理、几何信息，还可以具备对结构信息数据的科学分析功能。BIM技术可以实现创建建筑结构实体构件的同时，自动生成分析模型，该模型可以对杆件拓扑信息、刚度数据、节点信息等结构信息进行分析。应用BIM平台的分析检查功能的优势在于可以保证分析模型的合理性，将设计方案导入平台上专业的结构分析软件中，软件可以自动分析出结构构件尺寸、材料特性是否适合结构设计的相关标准，这样就能够实现相关资料信息的高效的分析处理。（3）多方案的结构优化设计。在建筑项目的建设过程中，处理建筑模型可以有多种的相关方案，因此，参数化BIM平台上就相应地能够允许设计师，以一个结构设计模型并行设计和开发多个备选方案。实施模型的可视化、量化和假设分析时，模型中就设定有相应的选项，比如，业主需要在阳台上设置凉棚，但是特定布局和材质设计师在设计时无法拿定主意，那么就可以利用设计选项的功能，开发出多个方案供业主进行选择。同时可以基于结构优化设计的需要，设计师利用BIM平台便捷、高效的工程量统计功能，了解设计的相关信息，来进行项目预算的编制。（4）BIM自动出图功能。建筑结构设计中，图纸是设计信息模型的直观体现。从模型的视图角度看，图纸类型有很多，平面、剖面、立面和三维视图等。传统的设计工作中，需要进行设计方案的调整时，通常是以手动方式进行图纸修改的。由于设计方和施工方之间的信息不对称，假如设计方案在实际的施工中遇到问题，那么就需要进行返工，这会造成施工企业的巨大损失。应用BIM技术的优势在于建筑结构设计的图纸和相应的模型以及相应其他数据信息都存在一定的关联性，因此，设计师只需要将精力放在建筑结构设计上，不需要担心设计的调整变更工作。

3BIM应用的相关思考

BIM技术已经应用已经十分广泛。上海地标性的建筑，如上海中心大厦项目建设中BIM技术就有发挥其极大的应用价值，通过BIM技术的协同设计和出图的高效率，大大缩短建筑结构设计的周期，利用BIM技术可以配合项目的建筑、设计及其他部门实施碰撞检查，完善建筑项目整体的协同设计模式，这相比于传统的结构设计方法中部门之间缺乏有效连接的劣势有了极大的改善。当前BIM技术的应用中也存在一些问题：①BIM技术应用存在的相关问题，很多从业多年的老工程师一直以来是以二维设计的方法来进行建筑结构的设计，对于BIM技术应用中先进的三维设计方法，在适应和上手阶段需要很长的时间。②BIM技术层面的相关问题，需要考虑相应的软件和硬件。当前，国内BIM技术软件市场上软件都不够完善，设计出图不够精细，而且设计图纸出图后需要设计师再进行信息完善，因此工作量依然很大。③BIM设计流程的相关问题。BIM设计多为三维出图，这和传统的二维审图报批的程序之间存在冲突，政府应当密切注意建筑结构设计中BIM技术应用标准的实施和完善，为BIM技术的推广奠定坚实的基础。

4结束语

虽然在BIM技术推广应用，其中协同设计的理念以及很多的规范性内容，对于设计人员、施工人员在工作中的适应和上手操作是一个问题。但随着我国各个设计单位对BIM技术的不断尝试和应用，以及在实践中完善软件系统，BIM技术会在建筑行业的应用发展中，逐渐对传统的按照建筑生命周期进行工作的方式进行改进，发挥其巨大的应用价值。

作者:朱宝胜 单位:安徽水利水电职业技术学院

建筑可视化分析篇9

1．1三维点云分类

获取的文明街区的点云集合函括了建筑物及其附带设施(空调、电线等)、植被、屋顶、地面及其他杂点(垃圾桶、广告牌、杂物等)等要素。这些数据都存放于一个点云集合中，需要对点云数据进行分类分层后才可以进行应用。根据街区的特点和应用于建筑结构分析和尺寸量测的需求，将获取的点云集合分为地面(Ground)、屋顶(wuding)、建筑立面(limian)、植被(vege-tation)和其他(qita)5类，见图2。

1．2三维点云分幅

由于点云数据量巨大，利用普通硬件配置的电脑无法一次性读入海量的点云数据，即使是安装点云读入能力较强的软件，可以读入点的数据量也比较有限仅有几亿，因此必须对海量点云数据进行分幅分块。本文按照以下方法和步骤对点云数据进行分幅:1)根据点云数据所在道路名称将拼接后的点云数据划分成5块，如文庙直街(wmzj)、光华街(ghj)等。2)根据每块点云数据量大小、街道宽度和街道长度等因素，将每块点云分成10m～30m左右不等距离的点云模块，每块点云为一幅图。分幅后的单个点云分幅图点数在6000万以下，一般配置(CPU2．67GHz、内存4G)的电脑便可以进行浏览操作。3)制作整体索引图，以整体点云俯视图为底图，将文明街的点云数据分成45幅(见图3)，点云文件根据图中索引名称进行命名管理。单幅点云数据读取，见图4。

2三维点云建筑尺寸量测和结构分析流程和方法

利用MicroStation软件打开所需量测建筑在点云分幅图中所对应的点云文件，借助切剖面、做辅助线、测量距离等方法，量测出建筑的轮廓尺寸，同时可以生成正立面、侧立面等点云截图用于建筑结构分析。

2．1被量测建筑对应点云分幅文件查找

根据所需量测建筑的具置信息，将数据分幅索引图与量测区域地形图叠加比较，查找出需要量测建筑点云所在的点云分幅图号。

2．2建筑三维点云文件读取

在MicroStation软件中，读取量测建筑所在分幅图号的点云文件，将点云视图view1设置为俯视图状态，并打开图view2，将视图view2设置为显示局部切剖面的点云数据。

2．3建筑三维点云数据显示模式设置

为了使点云数据在MicroStation中达到最佳的视觉效果，需要调整点云在软件中的视图显示效果，将点云视图显示模式设置为“强度”:在TerraScan菜单中选择view工具，设置Displaymode为Intensity模式，见图5。

2．4建筑侧立面宽度、高度量测

2．4．1切剖面在view1中的俯视图中，沿建筑的宽度方向切剖面(见图6)，在view2中显示侧立面图(见图7)。点云切剖面的工具为“DrawSection”工具。切剖面时，尽量保证切线方向与建筑正立面垂直或者近似垂直，切面宽度在20cm以内，以确保剖面数据的正确性和准确性。2．4．2量测建筑侧立面宽度在剖面点云view2中，利用“MeasureDistance”工具，量取建筑物的宽度，见图8。2．4．3量测建筑屋脊高度在剖面点云view2中，以地面点云为基准，量取建筑的屋脊高度。为了避免屋顶和地面基准判断偏差带来的量测误差，可以分别在屋顶和地面基准位置放置辅助线，标注出地面基准线和房顶基准线，以方便建筑高度的量取。做辅助线时，应尽量保证线段为水平角度，以确定量测建筑尺寸是在相对垂直的环境中。2)利用“Placeadimensiononanelement”工具，量取建筑顶部特征线与地面特征线之间的距离，并标注出来，即为屋脊高度，见图9。

2．5建筑沿街宽度测量

沿建筑的沿街立面方向切剖面，得到沿街立面图。用2．4．3中同样的方法，在沿街立面图中，利用工具在建筑侧面的两端放置特征线，利用工具量取建筑的长度。沿街立面宽度测量，如图10所示。

2．6建筑结构分析

借助一般截图工具即可对MicroStation软件中的建筑立面进行截图，方便后期的建筑结构分析使用。为确保应用效果，在对该建筑进行立面截图时应注意以下两个方面:一是应尽量确保该建筑立面处于近似正视视图，二是截图中单个建筑的图片分辨率应在512*512像素左右。

3建筑三维点云尺寸量测和结构分析的应用

文明街历史街区现有某建筑设计院提供的《文明街历史文化街区建筑保护整治控制图则》(以下简称“图则”)，其中每栋建筑的立面图、剖面图，都是由设计人员采用手工测距仪实测建筑部件尺寸，现场拍照获取建筑结构，并以一种相对“专业”的方式分析进行绘制的。本文选取了“图则”中的51栋沿街建筑，采用三维点云建筑尺寸量测和结构分析流程和方法，与图则中设计人员手工绘制的建筑立面和标注的尺寸进行比对，发现“图则”中的建筑立面图存在结构表达错误和尺寸量测不准确两类问题。3．1“图则”中建筑结构表达错误以“图则”中编号为“HX－C－34”的建筑为例，将设计人员利用AutoCAD绘制的建筑侧立面图和点云分析的建筑侧立面图进行对比，结果见图11。从图11中可以看出，两幅图中该栋建筑的侧立面结构有明显差异，结合现场照片(见图12)，分析得出“图则”中的建“HX－C－34”侧立面有误。为了后期的统计分析，将此问题在该栋建筑中的“图则”中进行了标注，见图13。3．2“图则”中建筑尺寸量测不精确在建筑所对应的建筑三维点云中，量测建筑部件尺寸，并与“图则”中的建筑结构尺寸进行对比，发现“图则”中的部分建筑尺寸不精确，误差一般在cm级。三维点云建筑尺寸与“图则”建筑尺寸比较，见图14。3．3结果分析本文选取设计院提供的建筑“图则”中的51栋建筑，与利用三维建筑点云量测的相应建筑尺寸和分析的建筑结构进行对比(见表1)，并将分析结果一一在“图则”中进行标注，最后统计分析得出“图则”中设计人员手工绘制的建筑立面图错误率达58．7%，其中建筑立面等结构错误的图幅比例占13．7%，尺寸误差在20cm以上的图幅比例占45．1%。

建筑可视化分析篇10

中国分类号：TH17 文献标识码：A

引言

城市视觉景观的内涵包括“景”和“观”两个层面，即客观存在的环境景观和人对环境景观的主观视觉感受。视觉景观规划以人的视觉感受为着眼点，运用视觉分析的方法，勾勒出一个理性与感性相结合的整体空间蓝图，在彰显现状景观特色的同时，也使其创造的环境景观成为一道亮丽的风景线。

本文试图结合乌鲁木齐市雅玛里克山山前区城市设计的项目，通过视觉景观规划，建构一个“有道理”的城市设计方案。

1、项目背景与概况

雅玛里克山位于乌鲁木齐市老城区之西，约呈南北走向，为天山余脉，由南逐高，顶峰为海拔1391米的青年峰。通过十几年的荒山绿化建设，如今是乌鲁木齐市城市绿肺之一，老百姓晨练、踏青、游玩的森林公园。雅玛里克山在乌鲁木齐市国际化城市发展的过程中，其城市生态效益与景观环境效益具有举足轻重的作用。

但随着乌鲁木齐城市化建设的发展，越来越多流动人口的涌入，雅玛里克山山前聚集着成片的台地民居和棚户区，逐步蚕食着山前的缓坡地，严重影响雅玛里克山的生态与景观环境。在雅玛里克山东侧区域有四块规划建设用地，分别是：雅玛里克山北侧的名城地块、海港地块，雅玛里克山东侧的海成地块和乌房地块。乌鲁木齐市规划管理局强调把视觉作为规划的重要因素，提出采用视觉景观规划的方法对规划区进行设计，以期把环绕雅玛里克山东侧区域开发建设项目打造成品牌社区，成为城市的一道“视觉风景”。

本次规划研究范围位于雅玛里克山山前地带，南至4号涵洞、东至宝山路、北至雅玛里克山北部外环路、西至雅玛里克山北门。规划影响区域研究范围向南至雅玛里克山制高点青年峰，向北至克拉玛依路、向东至红山公园、西侧至雅玛里克山西部边缘地带。

规划在现状建设的基础上，以最大程度的“显山”为原则，通过对基地及周围的自然生态、人文生态、城市生态的现状调研和分析研究，充分利用视觉景观规划的分析方法，对空间结构进行深化、细化，最终建构一个空间合理、令人愉悦的空间规划方案。

2、视点分析――控制焦点与视觉通廊

2.1景观点与观景点

视觉景观的结构要素包括“景”和“观”两个层面。“景”即被感知空间，“观”即观景视点。在确定“景”的前提下，视点的选择应有主次之分，并进行针对性的设计，不要面面俱到，只有这样，才能做到布局得当、结构清晰。

视点分析主要分为两类，即独立性视点和连续性视点。规划根据最终确定的视点进行实景模拟，确定重点控制的内容，进而进行方案的优化和深化工作。

图一 总平面图

2.2独立性视点

项目中的独立性视点主要分布在雅玛里克山“久久世纪亭”、“镇妖宝塔”以及红山观景台等。

久久世纪亭、镇妖宝塔两个观景台均位于雅玛里克山内部两个不同高度的制高点，与规划区东侧的红山观景台制高点形成一条直线眺望系统。这三个独立的重要观景平台可以相互远眺，将规划区、主城区的景观一览无余，同时这里也将成为规划区空间布局的重要场所。因此，在这个远眺系统的基础上应控制出一条视觉通廊来，使视线不受遮挡。

奇台路、黑龙江路是进入宝山路近距离观赏雅玛里克山规划区的重要道路，存在正对于雅玛里克山山体的视觉指向。因此要控制道路视觉焦点处与道路之间的视觉通廊，使视线不受遮挡。

2.3连续性视点

由于道路具有线型特征，在行驶或行走的过程中存在着明确的视觉指向，由此形成视觉焦点和视线通廊。西外环高架桥西侧（本次规划研究范围）是规划区重要的景观展示面，紧邻雅玛里克山区域，是车流活动的密集区，区域沿线有较多的开敞空间可以成为形成良好视觉感受的观赏参与场所。

西外环高架桥、宝山路及西虹路均为环雅玛里克山东侧区域的主要道路，在此行驶的视线是连续的、移动的视点，在此基础上规划应控制出多条的视线通廊来观赏雅玛里克山，在此重点景观控制区域内进一步通过视觉分析的方法对视廊中的建筑高度、建筑形态、建筑组合方式及建筑细节等作出明确的控制要求，为空间赋予层次感和特色感。

3、视角分析――确定高度分区及组团面宽

3.1视角

视角是指人类、动物、或者镜头所能设计、拍摄及看到的角度。人眼的视角范围呈扁形椭圆锥形，以视平线为基准，向上50°，向下70°；垂直视角约120°，水平视角约为166°。在保持放松、平视的情况下，人类能看清景物的最佳平视角范围为26°――30°，最佳水平视角范围为45°――60°。

3.2垂直视角――确定高度分区

为了确定本项目内部建筑高度的控制分区，规划以最大限度的“显山”为目标，进行各个方向的视角分析。

规划以外环路沿线视点为基准，以雅玛里克山主峰的50%的山峰不被遮挡为原则，确定规划区南北方向的建筑高度分布，以此得到低层、多层和高层建筑的范围控制线。同样，以小区中心开放空间为观景视点，以雅玛里克山主峰的50%的山峰不被遮挡为原则，确定东西方向的建筑控制高度。

根据以上分析，规划区的整体高度呈现由西向东、由南、北两侧向中心逐步升高的趋势。因此，在山体西侧（即海城地块的西侧）安排布置低层区、多层区域，高层分布在靠近山体的区域。这样既可以使山体遮挡的部分降至最少，又能够使更多的住户观赏小区内部景观。

3.3水平视角――确定组团面宽

规划以西外环高架沿线设定的各视点为基准，根据水平视角的视野范围，确定组团及主体景观的面宽、控制景观层次。规划以60°的水平视角为观赏视野，控制主体景观面，根据各视点与对面建筑之间的距离，确定建筑组团面宽，控制好组团之间的隔离，形成视觉廊道。在此基础上，规划在30°水平视野范围内确定视域中的焦点景观，在组团内注重此范围内的建筑立面及景观的设计，形成多层次的景观观赏面，创造视觉焦点，以减少因建筑密度过高而产生的视觉影响。

4、视距分析――确定景观层次及控制重点

一般情况下，人眼的视力功能（视距与视野）具有生理的局限性，视距不同，视野中的景物注意程度和注意内容也是不一样的，表现为从局部到整体、从细节到概貌的渐次变化。由此，可以将视野划分为由近及远的层次带，不同的景观构成了整体景观的层次性。

规划以西外环高架桥沿线为主要视点，根据视距的不同将规划区的景观划分为近景、中景和远景。

4.1近景区域――景观及建筑细部

近景区域为视距200m的空间范围，主要包括由名城地块、海港地块与乌房地块的绿化景观空间以及建筑群构成的丰富、精致的景观。在该区域可以近距离观察建筑与景观的细部。规划应重点形成完美的建筑与景观细节，着力打造沿路商业特色氛围，提升镇妖宝塔等视觉焦点景观，并由风格统一、具有特色的建筑群形成有序的空间序列。

4.2中景区域――山体与组团

中景区域为视距200m―600m的空间范围，主要包括海城地块的西侧别墅群、中央多层区与东侧高层区。该区域多采用远眺俯瞰的方式，对景观及周边环境的关系进行分析，可以获得整体的清晰形象。规划强化整体区域内的建筑“依山而建”的特色，保证从西外环高架桥方向的中景视线不受耸立的建筑而遮挡的同时，满足地块容积率。规划以同等高线为曲线布置别墅群的组团规模与肌理，控制适宜的建筑密度，注重建筑屋顶色彩形式与整体景观的融合，形成和谐的空间色彩。

4.3远景区域――山体与城市周边

远景区域为视域600m―1200m的空间范围，主要由海城地块西侧别墅群组团及周边山体构成。规划应当控制错落有致、优美和谐的建筑天际线；对高层建筑的高度、建筑形式、面宽以及长短轴比例、与背景山体的关系均提出了严格的限定要求，以利于建筑与山体形成和谐统一的整体。

5、视野分析

5.1视野

视野是指人眼能观察到的范围，对人眼所见形象进行真实模拟，在人的头部和眼球固定不动的情况下，人眼在观看正前方物体时所能看见的空间范围，称为静视野。本文研究的即为静视野。

视野是由近景、中景和远景的城市景观与山体等地物要素以天空为背景所构成的连续画面。要获得好的感知效果，需要对近景、中景和远景进行严格的规划引导，而视野所形成的景观层次又受到视点、视角、视距和视感的共同作用。因此，要形成最佳的视觉景观，必须统筹好影响视野的所有要素。

5.2人视视野

（1）山体内部视点

山体内部视点指从雅玛里克山山体内部向山体外部渗透的视点，主要包括海城与地块内各个不同观景控制点，各个视点以雅玛里克山为背景，高层住宅位于山脚，一览无余；繁华的商业街区，人流如织，充满活力，入口广场、耸立的镇妖宝塔、久久世纪亭成为视觉焦点，与雅玛里克山相互映衬。

（2）山体外部视点

山体外部视点指从山体外部往山体内部渗透的视点，主要包括西外环高架沿线开放空间视点和七台路、黑龙江路视点。规划通过名城、乌房和海城地块营造精致的细节，在建筑与建筑之间、建筑与景观之间根据起伏的地形而形成了丰富的景观层次性，绿地规划使建筑景观更趋完善，减小了现状建筑给人造成密度较高的影响；风格统一的高层住宅楼群掩映在开阔的山野绿地中，郁郁葱葱的树群、精致的盘山步道和小桥、连绵的雅玛里克山山脉，营造了和谐、温馨、惬意的居住意境。

5.3鸟瞰视野

久久世纪亭、镇妖宝塔视点位于雅玛里克山东部，在此游客可以向北、向东远眺乌鲁木齐市远景，基地景观尽收眼底，与红山风景区形成视线对景。绿树掩映、精致细腻的近景景观，形态适宜、疏密有致、色彩和谐统一的中景景观，以及建筑天际线错落有致、优美和谐的远景景观，与天空、雅玛里克山山脉构成的背景一同呈现在人们眼前，也使雅玛里克山成为乌市最好的观景平台之一。

6、视感分析――营造积极愉悦的景观环境

环境意向是观察者与所处环境双向作用的结果。有序、明亮、精致、丰富的景观比杂乱、灰暗、粗糙、单调的景观更容易让人产生愉悦的视觉感受。影响视觉的因素很多，如观赏者的欣赏方式、客观存在的环境景观特征，以及运用的设计手法均可以使人产生不同的视觉感受。

一般来说，鸟瞰视图反应区域的总体环境，在此类视图中，区域整体的空间结构、绿地系统、建筑形态一目了然；而人视视图则主要反应区域的局部环境，包括空间、建筑、绿化、活动以及影响整体氛围的光线等。因此，在鸟瞰视景中，着重控制有序的空间结构、易于识别的空间肌理、丰富的景观层次、适宜的空间密度及鲜明而协调的总体色彩等；在人视视景中，精致的细节设计则成为景观营造的关键因素。

6.1有序的空间结构

规划根据现有景观特征确定了以雅玛里克山山体东侧主要景观轴线为主体的空间主骨架，并以其与城市高架路、主要道路系统，通过对景观通廊的控制，形成于山体的景观联系，控制组团边界，从而保证规划区的整体空间秩序。

6.2易于识别的空间肌理

规划在确定总体结构和高度分区的基础上，对于低层、中层和高层住宅组团采用不同的空间布局形态，别墅区以组群围合的方式形成细密有致的空间肌理，多层住宅采用“点”“条”结合的形式形成较为均匀的空间格局，高层住宅采用相对集中的点群式布局，有利于形成丰富多变的空间轮廓。

6.3丰富的景观层次

在强调秩序的同时，应当避免景观的单调乏味，尤其是在天际轮廓线的塑造方面更应如此。规划采用点式高层建筑组群布局形成点群式结构，通过高低搭配、前后搭配，创造具有韵律的天际轮廓先，使北、东、南三个方向的天际轮廓线更加丰富。

6.4鲜明而协调的总体色彩

根据色彩心理学的经验及本区域的特点，规划确定两个主要色彩序列。低层和多层建筑区采用暖色、高明度和高才读的色彩序列，屋顶建议采用红色，与基地周边绿色的背景相衬托，且需要符合乌鲁木齐市城市主导色彩。高层建筑采用中性偏冷、高明度、低彩度的色彩序列，并注重与周边山体协调，重点部位以鲜艳色进行强调，以丰富立面感、拉大空间层次与距离。

6.5精致的细节设计

在人们容易到达或停留观赏的区域，如西外环高架桥沿线、各个入口处，必须注重细节的塑造，通过建筑、景观等要素的设计来营造令人轻松愉悦的空间。

细节包含的内容非常多，在建筑方面，主要包括立面细部及构图、色彩和材质、橱窗与广告设计、空间组合关系、景深等要素。裙房建筑一般在街道空间中以近距离观察为主，其细节刻画给人的感受很重要，因此规划着重刻画建筑的造型和立面的层次感、墙面的色彩与材质、立面实体与门窗的比例（即虚实的比例）、广告牌的位置及大小、立面的细部（包括檐口、线脚、栏杆、窗套等）。高层建筑大多以仰视或者远眺为主，其整体的协调性成为控制的重点。因此规划着重刻画建筑的体量与高度、墙面的色彩与材质、立面的线条感等。

在景观方面，主要包括公共场地、雕塑与小品、绿化种植和街道家具等要素。

建筑可视化分析篇11

在建筑设计教学中，现代建筑设计作品分析是一门不可或缺的学科，主要是因为通过它能够学习到关于建筑设计的方法。但是，就目前而言，一些高等院校建筑学专业的学生对现代建筑设计作用分析还停留在模糊的认知上，并不能通过学习激发自身的设计想象力，也不能培养自身的发散思维。鉴于此，本课题对“现代建筑设计作品分析的源流与模式”进行分析与探究具有尤为深远的重要意义。

一、现代建筑设计作品分析的源流

对于现代建筑设计作品分析的源流，随着建筑业的发展经历了多个时期，首先是迪朗的启蒙时期，其次是包豪斯对普遍艺术与设计范畴相关的分析，最终在美国““德州骑警”建筑教育时期该设计分析方法呈现了较为成熟的势态。以上述阶段为基础，进而关于现代建筑设计作品分析的教学模式便朝向世界传播，并出现了许多的优秀教材。下面笔者重点从院校教材中建筑作用分析的出现对其源流进行分析。

（一）建筑体系分析。如图1，为拉・维拉特公园设计图，在设计上是以几何学网格的工具作为辅助，进而表现出点、线以及面的要素构成。对于拉・维拉特公园，其点、线、面三者并不在同一个系统当中，三者各代表着一个具有独立特性的系统。点当作是公园当中红色小构筑物成一定模数放置；线对于对称关系的轴线是不作强调的，主要是以穿过花园河流与一条曲折小路在网格上的穿插交错；面是作为实现不一样的运用功能进而设置的场地。对于整个空间组织的关系而言，是以分层叠加的形式表现出来的。

图1 拉・维拉特公园设计图

（二）分析技巧的具体应用。对于现代建筑设计的基本绘图技巧，主要需要掌握的是投影关系、分析绘画等。（1）对于投影关系，它指的是对建筑分析绘图与投影上各种不相同的方法。主要存在的方法有两种：一种是等角透视法，另一种是聚合线投影法，也称之为消点透视法。其中，等角透视法涵盖了正射投影与斜影投射。消点透视法涵盖了单点透视图、中央透视图以及三点透视图。（2）对于分析绘画，其处理方法包括了形态与类型的简化、几何系统及使用资料的附加以及呈现的分解。作为分析图当中最基本的方法，简化的目的便是对设计结构进行有效展示，摒弃无关联信息，留下有研究价值的信息。而形态简化主要揭示实物的空间结构，在表达上所利用到的是平面图或者线条技巧。在视觉的增加与建筑外在资料的增加上便需要利用到附加资料。另外，主要是用颜色与图表来表示建筑的机能使用。

二、现代建筑设计作品分析的模式探究

对于现代建筑设计作品分析的模式，其过程遵循以下几个原则：分析对象的选择分析视角的选择分析方法的确立分析过程的展开分析成果的表达。考虑到其过程中，分析视角的选择与分析成果表达的选择的重要性，下面笔者主要从这两方面进行分析与探究，希望今后学者在对现代建筑设计作品分析的模式进行研究的过程中，能够学习并借鉴到一些具有价值性的知识点。

（一）分析视角的选择。在对现代建筑设计作品进行分析过程中，其空间视角是主要视角。建筑设计的空间视角包括了空间的类型、用途、要素以及组织。其中，空间类型主要分为内部空间、外部空间以及灰空间。而空间的用途就表现的极为明显，主要是人们利用空间所需达到的目的。要素涵盖了点、线、面、体。通过空间视角的这些基本要素，我们知道了建筑的一些基本构建，例如：天花、地板、楼梯、柱子、墙壁以及坡道等。另外，空间组织所指的是由多个要素以一定的方式为基础，进而互相联系起来的系统性表现，较为常见的空间组织有线式组合、放射式组合以及组团式组合等。

（二）分析成果表达的选择。分析成果表达的选择主要有两种一种是图示表达，另一种是图解表达。其中，图示表达包括了平面图示、立体图示、立面图示以及轴测图示等；而图解表达主要包括了概念图解与转译图解两种。例如：对于图示表达当中的立面图示，它是基于平面图示在设计上无法传达出整体观而利用到的。也就是说，在使用平面图示的时候，有机结合立面图示，则能够使设计达到整体的效果。对于立面图而言，它是建筑物在垂直投影上所得到的抽象图形。出入口或者建筑外貌最具明显特征的那一面的立面图能够很好地反映出来，我们便称之为正立面图，其他的我们称之为背立面图和侧立面图。在一般情况下是以建筑所处环境进行命名的。另外，对于建筑分析而言，其表达的选择需要充分结合建筑设计的具体情况而定，有时候需融合多种表达选择，若只选择一种，可能会使建筑设计达不到整体布局感所需求的效果。

三、结语

通过本课题的分析与探究，对现代建筑设计作品分析的源流与模式有了一定的了解。笔者认为对现代建筑设计作品进行分析的根本目的就是对他人的作品进行理解，最终创造出属于自己的设计。这是一个借鉴与学习的重要过程，需要学习者不断积累知识以经验，这样才能让现代建筑设计更符合时代的发展，更富有美观，更具科学性与价值性。

建筑可视化分析篇12

工程设计走入数字化

在数据化浪潮的带动下，如今的建筑师和工程师正在使用各种软件工具来设计建筑，这些工具所提供的功能远远优于传统的设计工具。借助这些工具，建筑师和工程师可轻松获得材料特性、能源性能、照明质量、场地干扰、新施工项目和翻新项目之间的假设比较等信息。这种建筑设计方法与使用传统CAD软件存在巨大差别，因此，行业为它起了一个新名称：建筑信息模型(即BIM，Building Infor-mationModeling)。

建筑信息模型(BIM)使建筑师们抛弃了传统的二维图纸，不再受限于如何用传统的二维施工图来表达一个空间的三维复杂形态，从而拓展了建筑师对建筑形态探索的可实施性，自由形态不再是电脑屏幕上的乌托邦想象。换句话说，BIM让建筑设计从二维走向了三维，并走向了数字化建造，这是建筑设计方法的一次重大转型。

尤其，对于一些特殊的、复杂的工程来说，用二维形式是表达不清楚的。例如大家熟悉的2008年奥运会主体育场“鸟巢”，其外壳的巢型钢不是直的，而是曲线的，如果用二维图表达就非常困难。而使用基于建筑信息模型(BIM)的软件系统，就可以直观地看到“鸟巢”的三维模型，甚至可以使用这个模型通过计算机直接加工那些异型钢构件而实现无纸化建造。基于BIM的三维模型不同于通常效果图的所谓三维模型，而是包含了材料信息、工艺设备信息、进度及成本信息等，它是一个完整的建筑信息。

BIM(建筑信息模型)是一种新的建筑设计、施工和管理方法，强调“绿色”。其主要特点是可以持续、即时地提供高质量、一致的和可靠的项目设计规模、流程和成本信息。借助三维设计工具，在工程开工前，建筑设计师、土木工程师、设备工程师、施工方及业主等各相关方可以共享一个三维数字模型，清楚地看到接近现实的实图效果，并实现动态信息共享。

支持BIM的技术有很多，欧特克的Revit就是专为BIM而开发的软件和解决方式。Revit是基于参数化的建筑模型技术，使用关系数据库和行为模型来动态地捕捉和表现建筑信息。就像电子表格是专门用来处理数据的工具一样，基于参数化建筑建模技术的软件是一款专门用来设计建筑的工具。和电子表格相同，参数化建筑建模器中的任意一处变更都将即时反映到所有位置，模型将自动全面更新，无需用户干预。

可视化、可模拟、可分析

在过去的时代，建筑设计师一般都使用实地、真实大小的模型(即实际构建的项目)来设计和建造他们的项目。进入二十一世纪的数字化时代，那些曾用来建造圣彼得大教堂和巴黎圣母院等建筑杰作的流程已演变成今天所熟知的设计和施工流程，建筑师从施工流程中脱离，使用二维工程图来表示和记录他们的设计。

BIM则是推动建筑师和工程师成为“数字化”建筑大师的关键所在。通过BIM应用，设计师可以在设计过程中，在把设计成果转化成高成本的砖块和灰泥(或者更多的是金属立筋和石膏板)之前，实时地分析建筑材料、建筑结构和建筑性能。同时，这种模型还可以高效地提供精确、可靠、完全关联的传统图档集。

换句话说，BIM使得整个设计过程变得可视化、可分析、可模拟，这往往是可持续设计成功的关键。欧特克的Revit BIM解决方案就是其中的典型。其BIM模型可以结合使用能源分析、采光分析等软件工具，从而量化绿色设计，而且三维可视化和漫游可以让设计团队和客户清晰观看更加环保的设计。因此，一些设计专业人士认为BIM可以帮助他们更加游刃有余地控制整个建筑项目，更重要的是，可以直观形象地把设计理念传递给客户，大大改进了与客户的沟通效果。

在二维图纸时代，各个设备专业的管道综合是一个繁琐费时的工作，做的不好甚至经常引起施工中的反复变更。而BIM将整个设计整合到一个共享的建筑信息模型中，结构与设备、设备与设备间的冲突会直观地显现出来，工程师们可在三维模型中随意查看，且能准确查看可能存在问题的地方，并及时调整自己的设计，从而可以避免施工中的浪费。事实上，建筑信息模型使建筑、结构、给排水、空调、电气等各个专业基于同一个模型进行工作，使真正意义上的三维集成协同设计成为可能。

由于设计工作便得可视化、可模拟，建筑信息模型就使得设计修改比传统方式更加容易。在实际的设计过程中，如果对项目其中的任何一个环节实施修改，由此产生的连带改动需要往往是“牵一发而动全身”，在以往，这些连带改动需要常常由于涉及不同的部门人员而无法及时跟进，从而导致最终错误的发生。

在BIM的设计环境中，任何直接的、间接的改动会在整个项目中自动协调，各个视图中的平、立、剖面图自动修改。建筑信息模型提供的自动协调更改功能可消除协调错误，提高工作整体质量，使得设计团队创建关键项目交付文件(可视化文档和管理机构审批文档)省时省力，再也不会出现平、立、剖面不一致之类的错误。

2008年北京奥运会的“奥运村空间规划及物资管理信息系统”即采用了以BIM建筑信息模型为基础的数据信息管理。设计师将奥运村空间规划及设施以三维图形方式处理并创建BIM建筑信息模型数据，在完成奥运村空间规划的同时，就自动产生与奥运村三维图形对应的奥运村物资、设施数据库，这确保了奥运村的资产管理、物流服务直观、准确、高效。该信息管理系统以BIM为基础，同时配合专业的协同作业软件，使得奥运村的空间规划、物流服务可以实现在线设计与管理。

可持续设计的“成本”

当建筑师的设计工作从二维转化到三维环境，当整个设计过程变得可视化、可模拟、可分析的时候，很多设计错误可以提前发现并改正，很多设计想法可以提前试行并决断，很多材料成本可以提前分析并采纳，无形中，BIM给最终的设计成果减少很多了人力、物力和财力成本。

在建筑行业里，很多人把BIM带来的这些变化与可持续设计联系起来。所谓可持续设计，就是将可持续发展的思想纳入到设计领域。这一理念要求在设计的开发阶段就能够预测设计的性能、比较不同的方案、预期对环境的影响、模拟实施过程等，避免对环境和资源的破坏和浪费，进而确保日后的绿色资源开发、清洁生产、生态环境的不断改善和优化，最终实现人口、资源和环境的相互协调和促进。目前，可持续设计理念已经开始深入并应用到当今的建筑、城市规划、生产和工业制造等几乎所有的设计领域。

拿欧特克的Revft BIM解决方案来说，该参数化建筑建模解决方案是用一个包含关联信息的综合数据库来表示建筑，它不是以图形来描述设计，而是在项目设计推进过程中捕捉支持设计分析所需的大量数据。