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建筑景观设计中的数字化应用分析

lc.njfu.edu.cn   2024-08-08

作者:李奇峰,陈巧燕 (中国公路工程咨询集团有限公司,北京 100000)


[摘要]通过对建筑景观设计的概念分析景观设计数字化应用的前景和需求性分析,阐述建筑景观设计相关数据的数字化获取内容、获取手段,分析建筑景观设计相关数据的数字化应用中,获取的自然环境数据的应用、建设现状数据的应用、人文环境数据的应用,数字化虚拟手段对于公众满意度的分析应用,通过本地区绿化小区应用数字化开展建筑景观设计的实例做相应阐述。

[关键词]数字化;建筑景观;设计;应用;施工技术

[中图分类号]TU74;TU17               [文献标识码] A               [文章编号] 2097-0897(2023)S1-0230-03


0     引言

       建筑景观设计到现在已经全面进入数字化阶段。从20世纪70年代的设计手绘发展到现在,全面应用设计软件开展建筑景观设计。建筑景观设计是新兴学科,包含建筑。周围环境等多要素、多学科的交叉,既具有建筑设计要素,又有景观设计要的双重身份。在设计过程中,既要考虑建筑的景观要求要考虑到周边景观的协调性和统一性。同时在施工可操作 性、便利性和成本控制上进行综合考虑,达到诸多要素的完美统一。多学科的设计需求就需要设计者具备诸多领域的相关知识,从简单的平面设计和初步的3D建模上脱离出来,要达到充分解构目标区域的诸多特 征发现各自区域的内在联系的目的,运用数字化手段 是当前最好的途径和手段。同时以本地某个小区的数字化应用为举例对象,证明在数字化应用在设计上的突破点和优势性。

1     建筑景观设计数字化应用概述

1.1  应用前景

       根据相关文献[2-10]的查阅发现,建筑景观的设 计的数字化应用已经是当前的大势所趋,但是对于如何应用好景观设计领域的应用化只有少量文献进行专 项研究,而且案例较少。通过应用数字化手段进行数据获取和数据分析,能够显著提高景观设计的效率和准确性,增强设计方案的科学性提高设计方案对于周边环境的统一性和协调性,具有极大的优势和极好的 前景,值得在今后时期加以重点和应用。通过三维建模软件,可以将设计师的想法直观地呈现出来,更加清晰地展示出建筑景观的整体布局、构造和景观等。同 时,三维模型还可进行虚拟漫游,方便设计师和业主更 好地感受建筑景观的整体氛围。


1.2  相关需求

       建筑景观的数字化应用并不只是简单的电脑图纸 设计。需要运用数字化的技术来探索景观设计中的发展方向,扩充设计手段和分析模式,扩大需求要素的分析来源,减少由于技术人员的自身水平而导致的景观 设计中的重大失误,通过获取环境数据,区域的历史数据,人文数据以及相应的交通数据和周边人群的相关性分析。节点管理系统是数字化设计软件,可用于建筑景观的规划和设计。该系统可自动分析场地地形、风向、日照等自然因素,并生成适宜的植被种植方案和绿化施工方案。同时,该系统还可进行三维可视化展示,方便设计师和业主对建筑景观的整体效果进行  评估。

       在保障景观效果的前提下,降低运营成本,除做好建筑节能设计,通过景观植被的设计来进一步压缩原养护成本,提升整个园林景观设计的可行性和高效性, 梳理当前景观设计上的难点和缺陷,构建起完整的数字化景观设计流程。

2     建筑景观设计相关数据的数字化获取

2.1  获取内容

       和建筑景观设计相关的数据中,自然环境是首先要获取的目标。通过各种专业仪器获取小气候数据, 通过本地的气象部门的数据获取大环境数据,同时获得当前区域的日照数据,场地的风速情况及所在场地 的高程、坡度、坡向、水文水体等系列环境数据。建筑景观,同时还要求对于当前所在周边区域的建筑年代, 建筑功能以及相应的建筑风貌有一定了解。在此基础上对于建筑景观设计获取充分的地图数据。

2.2  获取手段

       相关的数据既可以考虑采用利用所在区域的地理信息,选用合适的软件自动获取带有高精度的地理坐标的相关数据。当前有相当多的软件平台已经能自动获取相关的数据,如 Global Mapper等软件已可以进行比较细致的地理信息数据的整理和分析,为基础设计 提供数据基础。同时也可以向相关部门要求获取建设 区域所在水准点和所在区域的小范围大比例准确的遥感影像信息。除此之外,伴随着无人机技术的进步,国内部分无人机已经带有小区域的建模功能,使得低成本获取所在区域的地形地貌模型成为了可能。在此基础上,开展相关的数据分析就更为深入和透彻。在本地小区的绿化建设过程中,就使用国内某品牌无人机携带专用仪器,对于所在区域进高精度的测量分析,获得很好的效果。

3     建筑景观设计相关数据的数字化应用

3.1  获取的自然环境数据的应用

       在获取相关小环境数据后,在Are GIS平台中,利用专用模块对于地形地貌和坡度,坡向进行可视化分析。并对当前区域收集到的高程资料导入系统后,将区域分割成无数点状目标,对于后期测定土方需求提供较大便利。常用的日照模拟分析软件grasshopper除需要相关的地理位置的信息,还收集周围的光照因子、 时间短,第一季其他数据才能够得出相对较为准确的日照分析结果。这是在当前应用较多。但是对于生态状况的分析有趣是对景观格局和植被情况的分析,当前的数字化应用较少,需要再对当前的植被、土壤、水体进行数据获取之后才能对建筑景观设计区域的整体  情况有一个准确的把握。对于这一点Fragstats 软件可以对于当前的景观生态格局进行分析。Fluent和CFX软件能对周围环境开展定量分析,对于设计前期工作  建立充分的数据基础。在某个景观建筑的应用中, 一般采用导入区域现状基础数据,以及对相关的景观斑块开展赋值,对于计算出的斑块水平、斑块类型水平和景观水平,进行解读,对项目区块进行全面评估。

3.2   获取建设现状数据应用

        除自然环境数据的获取,周边建筑现状、交通现 状、基础服务设施、人流环境等基础的建筑空间属性获取后的应用是重要分析要点。对获取数据除导入数据地图进行分析外,还要根据专家意见开展定性分析。 对于需要避免的重大问题进行论证,在此过程中,对于整体区域的航拍就显得尤为重要。在本地小区的绿化建设过程中,通过前期的无人机的多次航拍行程视频后提交给多个设计专家进行评估,收到共十条相关专业意见。其中2条是设当初并没有考虑到的技术因 素,并且在后来建设中收获较好的效果,避免由于设计者理论知识的狭窄性对于本地空间性实现其相关的特  性没有达到充分的把握和理解导致的系列问题。

3.3   获取人文环境数据应用

       优秀的建筑设计是和当地的人文融为一体。进入设计前,做好综合分析,使其成为生态保护和生态修复的重要窗口。既要做好功能性达成,更要在经济性、美学性、人文性达到更好的优化,达到更加的目标才是在新一代数字化应用中想要努力达成的目标。

       在本地小区的绿化建设过程中,基于周边人流量 的计算,配合当地育部门配置健身点位,达到最佳硬效果,同时在景观性的人文化方面,在设计之初通过网上问卷获取周围群众对于区域配套设施的需求性和迫切性等要素,配套未来社区才具备的邻里中心、托幼养老 场所、社区卫生站等,满足邻里需求、教育需求、健康需求和服务需求。用数字化开展全程量化评估,对于公司的小区景观建设设计流程进行不断迭代和更新,在此基础上更多的满足建筑景观的低碳运转、可持续性维护和景观低成本养护。在现有情况数据基础上,充分开展自然条件、现存条件、人文条件的综合研判,在 设计中不断提高客观因素的结合,更好的应用设计,借 用数字化开展景观建筑设计的优化。在建设目标前 期,解决好建设方向上需求方的要点,了解公众对于该区域项目的迫切需求。

3.4  数字化虚拟手段对于公众满意度的分析应用

       除去平面化的3D建模,AI技术已可以让还没建设完成的建筑景观完美的呈现在人们的面前,这是提前获知结果的技术手段。借助相关的模型,使人们在参与建筑景观的设计性方面获得更多可能。如何使得需求方满意和目标人群满意,这个手段是最好的技术路径。在本地小区的绿化建设过程中,就构建相对完整的视频,在第一人称视角步入目标区域,带有沉浸感的体验,使得目标人群对于产生的目标效果有较好的认识。这既是宣传表现的形式,更是带动与公众互动 的良好模型。未来时期的大数据学习势必将使这个过 程低成本化,可学习化成为现实。

3.5  智能施工管理

       数字化技术可以应用于建筑景观建设的施工管理。通过数字化施工管理系统,可以实现对施工人员实时跟踪、监督和管理。该系统可自动记录施工人员的工作进度和质量,提高施工效率和质量。

3.6  节能环保施工

       数字化技术还可以用于建筑景观建设的节能环保施工。通过数字化技术,可实现对建筑景观建设过程中的能源、水资源等的智能监控和控制,以达到节能环保的目的。此外,数字化技术还可提高建设过程中的资源利用率,减少浪费,降低建筑景观建设的对环境的 影响。

3.7  智能养护

       数字化技术可应用于建筑景观建设后的养护管理。通过数字化养护管理系统,可以实现对植物生长的自动监测和预警,以及对土壤、水质等环境因素的智能监控和控制。该系统可以自动发现植物生长的问题,并提供相应的解决方案,以提高建筑景观的养护效 率和质量。

4     数字化在建筑景观管理中的应用

4.1  数据管理

       数字化技术可用于建筑景观管理的数据管理。通 过数字化技术,可实现对建筑景观建设、养护和管理过程中产生的数据进行集中管理和分析,以便更好了解建筑景观的状态和发展趋势,以及制定相应的管理 策略。

4.2  智能监测

       数字化技术可以应用于建筑景观管理的智能监测。通过数字化监测系统,可实现对建筑景观的环境、设施、植物等的智能监测和控制,可自动发现问题并提供相应的解决方案,以提高建筑景观管理效率和质量。 

4.3  营销推广

       数字化技术还可以应用于建筑景观管理的营销推广,通过数字化营销推广策略,可实现对建筑景观产品的宣传和推广,吸引更多客户。同时,数字化技术还可实现对客户需求的智能分析和反馈,以便更好满足客 户需求、提高客户满意度。

5     结语

       建筑景观设计在当前只是完成数字化设计初级阶段,在大数据背景下,数字化程度的演进只会向前,并不倒退。建筑景观的设计的优化调整,都有赖于各种数据的收集,有赖于各方面意见的收集。建筑景观设计数字化作为当前跨领域的研究方向,景观设计人员不应该只是把目光放在当前看似完美的设计过程中, 加强多学科的学习,关注好业态发展和研究趋势,掌握好数字化在新形势下相关数据的收集和分析手段的应用。

       物为人用,方为良物。所有数据的数字化获取和分析并不只是简单对于相关方案设计调整,而是使得 整个建筑景观设计更加符合自然需求,更加符合生态要求,更加符合人文要求,更好的为人们所服务。随着数字化技术的不断发展,数字化在建筑景观中的应用也将不断扩展和深化。未来,数字化技术将更加广泛 地应用于建筑景观的各个方面,以提高建筑景观的效 率和质量。具体来说,数字化技术将会实现更加精准的设计和规划、更加智能化的施工和管理,以及更加智能化的养护和监测。


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