cad建筑設(shè)計論文

cad建筑設(shè)計論文

　　近年來,我國建筑結(jié)構(gòu)的計算軟件與CAD制圖軟件取得了突飛猛進的發(fā)展,已經(jīng)比較好地解決了平面和空間結(jié)構(gòu)的分析計算問題。下文是學(xué)習啦小編為大家搜集整理的關(guān)于cad建筑設(shè)計論文的內(nèi)容，歡迎大家閱讀參考!

　　cad建筑設(shè)計論文篇1

　　淺析綠色建筑設(shè)計中的cad技術(shù)

　　【摘要】本文結(jié)合綠色建筑的定義、發(fā)展與當前應(yīng)用情況幾方面，介紹了cad技術(shù)在綠色建筑設(shè)計中的基本概況。

　　【關(guān)鍵詞】綠色建筑;cad技術(shù)

　　綠色建筑亦稱為生態(tài)建筑、可持續(xù)發(fā)展建筑。在建筑經(jīng)濟學(xué)領(lǐng)域，綠色建筑措施帶來了社會效益、環(huán)保效益和經(jīng)濟效益，并降低建筑項目的風險。在規(guī)劃領(lǐng)域，綠色建筑首先強調(diào)辨識場地的生態(tài)特征和開發(fā)定位，以充分利用場地的資源和能源，減少不合理的建筑活動對環(huán)境的影響，使建筑與環(huán)境持續(xù)和諧相處。在設(shè)計領(lǐng)域，綠色建筑采用建筑集成設(shè)計方法并遵守環(huán)境設(shè)計準則，將建筑物作為一個完整的系統(tǒng)，綜合考慮建筑的間距朝向、形狀、結(jié)構(gòu)體系、圍護結(jié)構(gòu)等因素。在施工領(lǐng)域，綠色建筑的目標是減少對環(huán)境造成嚴重影響。

　　通過采用具有環(huán)保意識的綠色施工方法，綠色建筑的建造過程能夠顯著減少對周邊環(huán)境的干擾，減少填埋廢棄物的數(shù)量以及建造過程中消耗的自然資源數(shù)量，并將建筑物建成后對室內(nèi)空氣品質(zhì)的不利影響減少到最低程度。在運行維護領(lǐng)域，綠色建筑的技術(shù)和方法可以保證建筑規(guī)劃設(shè)計目標的實現(xiàn)，通過合理的環(huán)境目標設(shè)定和智能化的系統(tǒng)控制，采用科學(xué)、適用的消費模式，保證建筑設(shè)備系統(tǒng)的安全和清潔運行屏降低系統(tǒng)能耗，保障室內(nèi)空氣品質(zhì)和熱聲光環(huán)境，減少運行過程中污染物產(chǎn)生，提高建筑整體的運行效率。

　　因此，綠色建筑遵循可持續(xù)發(fā)展原則，以高新技術(shù)為主導(dǎo)，針對建筑全壽命的各個環(huán)節(jié)，通過科學(xué)的整體設(shè)計，全方位體現(xiàn)“節(jié)約能源、節(jié)省資源、保護環(huán)境、以人為本”的基本理念，創(chuàng)造高效低耗、無廢無污、健康舒適、生態(tài)平衡的建筑環(huán)境，提高建筑的功能、效率與舒適性水平。

　　20世紀60年代，出現(xiàn)了“生態(tài)建筑”新理念。70年代，石油危機的爆發(fā)，使人們意識到，以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價的高速文明發(fā)展史難以為繼。耗用自然資源最多的建筑產(chǎn)業(yè)必須走可持續(xù)發(fā)展之路。80年代，節(jié)能建筑體系逐漸完善，并在英、法、德、加拿大等發(fā)達國家廣為應(yīng)用。同時，由于建筑物密閉性提高后，室內(nèi)環(huán)境問題逐漸凸現(xiàn)，以健康為中心的建筑環(huán)境研究成為發(fā)達國家建筑研究的熱點。1992年巴西的里約熱內(nèi)盧“聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會”的召開，使“可持續(xù)發(fā)展”這一重要思想在世界范圍達成共識。綠色建筑漸成體系，并在不少國家實踐推廣，成為世界建筑發(fā)展的方向。

　　30多年來，綠色建筑由理念到實踐，在發(fā)達國家逐步完善，一些發(fā)達國家還組織起來，共同探索實現(xiàn)建筑可持續(xù)發(fā)展的道路，如加拿大的“綠色建筑挑戰(zhàn)”行動，采用新技術(shù)、新材料、新工藝，實行綜合優(yōu)化設(shè)計，使建筑在滿足使用需要的基礎(chǔ)上所消耗的資源、能源最少。日本頒布了《住宅建設(shè)計劃法》，提出“重新組織大城市居住空間(環(huán)境)”的要求，滿足21世紀人們對居住環(huán)境的需求，適應(yīng)住房需求變化。瑞典實施了“百萬套住宅計劃”，在住區(qū)建設(shè)與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)方面取得了令人矚目的成就。

　　綠色建筑技術(shù)集成體系是反映綠色建筑發(fā)展的綜合性指標，目前許多歐美發(fā)達國家已在綠色建筑設(shè)計、自然通風、建筑節(jié)能與可再生能源利用、綠色環(huán)保建材、室內(nèi)環(huán)境控制改善技術(shù)、資源回用技術(shù)、綠化配置技術(shù)等單項生態(tài)關(guān)鍵技術(shù)研究方面取得大量成果，并在此基礎(chǔ)上，發(fā)展了較完整的適合當?shù)靥攸c的綠色建筑集成技術(shù)體系。不少發(fā)達國家根據(jù)各自的特點，還通過建造各具特色的綠色建筑示范工程展示其綠色理念、綠色技術(shù)及產(chǎn)品等大量研究成果，引領(lǐng)未來建筑發(fā)展方向，推動建筑的可持續(xù)發(fā)展。建筑形式包括辦公樓，住宅，學(xué)校，商場等，比較典型的如：英國BRE的生態(tài)環(huán)境樓和Integer生態(tài)住宅樣板房等。這些示范建筑通過精妙的總體設(shè)計，結(jié)合自然通風、自然采光、太陽能利用、地熱利用、中水利用、綠色建材和智能控制等高新技術(shù)，充分展示了綠色建筑的魅力和廣闊的發(fā)展前景。

　　發(fā)達國家在近十年的時間里還開發(fā)了相應(yīng)的綠色建筑評價體系，通過具體的評估技術(shù)可以定量客觀地描述綠色建筑中節(jié)能效果、節(jié)水率、減少CO2等溫室氣體對環(huán)境的影響、“3R”材料的生態(tài)環(huán)境性能評價以及綠色建筑的經(jīng)濟性能等指標，從而可以指導(dǎo)設(shè)計，為決策者和規(guī)劃者提供依據(jù)和參考標準。影響較大的如國際可持續(xù)建筑環(huán)境促進會的GBTool評價工具，美國綠色建筑理事會的LEED評估體系等。國際上綠色建筑評估工具的發(fā)展具有以下特征：各國發(fā)展生態(tài)建筑評估工具都注重與本國的實際情況相吻合;隨著綠色建筑實踐在各國的不斷發(fā)展，評估工具也由早期的定性評估轉(zhuǎn)向定量評估;從早期單一的性能指標評定轉(zhuǎn)向綜合了環(huán)境，經(jīng)濟和技術(shù)性能的綜合指標評定。

　　上世紀90年代后期，綠色建筑概念引入我國。1994年我國發(fā)表了“中國21世紀議程”，同時啟動“國家重大科技產(chǎn)業(yè)工程――2000年小康型城鄉(xiāng)住宅科技產(chǎn)業(yè)工程”。1996年又發(fā)表了“中華人民共和國人類住區(qū)發(fā)展報告”，對進一步改善和提高居住環(huán)境質(zhì)量提出了更高要求和保證措施。

　　與國外相比，我國目前在單項生態(tài)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)方面還需進一步深化：如在建筑節(jié)能方面，與氣候相近的國家相比，我國采暖地區(qū)的建筑能耗約是他們的3倍左右;在綠色建筑設(shè)計、自然通風、可再生能源利用、綠色環(huán)保建材、室內(nèi)環(huán)境技術(shù)、資源回用技術(shù)、綠化配置技術(shù)等研究方面均需加快應(yīng)用研究。

　　隨著綠色建筑在我國的不斷發(fā)展,綠色建筑評價體系的發(fā)展和完善也逐漸成為當前研究的一個重要課題。目前,我國已經(jīng)建立了中國生態(tài)住宅技術(shù)評估體系、綠色奧運建筑評估體系并編制了《綠色建筑評價標準》及《中新天津生態(tài)城綠色建筑評價標準》等綠色建筑評價標準,使我國綠色建筑的評價體系逐步走向成熟。基于綠色建筑理論研究成果，北京、上海、廣州、深圳、杭州等經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)也結(jié)合自身特點積極開展了綠色建筑關(guān)鍵技術(shù)體系的集成研究和應(yīng)用實踐。例如北京的北潞春綠色生態(tài)小區(qū)、鋒尚國際公寓，廣州的匯景新城，上海的萬科朗潤園等。以“上海生態(tài)世博”和“北京綠色奧運”為背景的“上海生態(tài)建筑示范樓”和“清華超低能耗示范樓”等綠色建筑示范項目業(yè)已建成并向國內(nèi)外開放，成為我國綠色建筑技術(shù)展示、教育基地和后續(xù)研發(fā)平臺。

　　總體上我國綠色建筑尚屬起步階段，缺乏系統(tǒng)的技術(shù)政策法規(guī)體系，綠色建筑評估標準規(guī)范尚未正式頒布，本土化的單項關(guān)鍵技術(shù)儲備和集成技術(shù)體系的建筑一體化研究應(yīng)用均需進一步深化，國內(nèi)外綠色建筑領(lǐng)域的合作交流還未全面展開。真正意義的綠色建筑尚未進入實質(zhì)性推廣應(yīng)用階段，綠色建筑設(shè)計理念和綠色消費觀念有待進一步引導(dǎo)。

　　建筑的可持續(xù)發(fā)展，不僅對建筑環(huán)境工程師、建筑設(shè)備工程師提出挑戰(zhàn)，更重要的是對建筑師的挑戰(zhàn)。綠色建筑的一個重要方面就是節(jié)約能源，降低建筑能耗。在決定建筑能量性能的各種因素中，建筑的體型、方位及圍護結(jié)構(gòu)形式起著決定性作用，直接的影響包括建筑物與外環(huán)境的換熱量、自然通風狀況和自然采光水平。而這三方面涉及的內(nèi)容將構(gòu)成70%以上的建筑采暖通風空調(diào)能耗。因此建筑設(shè)計對建筑的能量性能起著主導(dǎo)作用。不同的建筑設(shè)計方案，在能耗方面會有巨大的差別。單憑經(jīng)驗或者手工計算，很難正確判斷建筑設(shè)計的優(yōu)劣。目前憑借先進的計算機技術(shù)進行復(fù)雜的數(shù)據(jù)計算和實時的動態(tài)模擬是實現(xiàn)綠色建筑設(shè)計的科學(xué)性和合理性的重要保障。

　　計算機輔助設(shè)計(ComputerAided Design，簡稱CAD)技術(shù)產(chǎn)生于19世紀50年代后期。在AutoCAD占據(jù)統(tǒng)治地位的2DCAD時代，只能通過手工輸入的方式將建筑設(shè)計的相關(guān)數(shù)據(jù)輸入到相關(guān)軟件中，才能進行能量分析。而操作和使用這些軟件不僅需要具備復(fù)雜的能量分析基礎(chǔ)知識，而且本身也是專業(yè)化的程序，必須由專業(yè)人士經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)才能進行操作。大量的專業(yè)數(shù)據(jù)、繁瑣的輸入工作使得能量分析與模擬對于建筑師來說是可望而不可及的。這是建筑師無法在設(shè)計過程中直接對設(shè)計方案進行建筑能量分析的一個重要原因。因此在傳統(tǒng)的2D設(shè)計模式中，能效計算通常安排在設(shè)計的最終階段，由專業(yè)人士進行操作和分析、模擬，但此時建筑設(shè)計方案已經(jīng)很難改變。于是，能量分析就成為一種象征性的姿態(tài)，對綠色建筑設(shè)計起不到什么作用。

　　在我國，《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》已于2005年7月1日起開始實施。節(jié)能設(shè)計成為強制性的設(shè)計標準，而傳統(tǒng)的建筑能量分析方法卻無法滿足廣大建筑師和建筑設(shè)計的需求。根據(jù)調(diào)查分析，能效設(shè)計概念難以在實踐中實施的原因是多方面的，其中主要原因之一是缺乏能為建筑師所接受和使用的、在建筑設(shè)計的任意階段，特別是初始階段進行的能效設(shè)計方法和軟件。如果能充分運用先進的計算機技術(shù)，使建筑師能夠隨意的在設(shè)計的任意階段，特別是在設(shè)計的初期階段毫不費力的對整個建筑的能源消耗和生態(tài)效應(yīng)進行準確的計算和評估，得到關(guān)于建筑能量性能的寶貴的反饋信息，那么建筑師就能及時準確的對設(shè)計方案進行調(diào)整和優(yōu)化，從而滿足建筑節(jié)能的要求，最大限度的減少不可再生能源的消耗，真正實現(xiàn)綠色建筑設(shè)計的自動化、數(shù)字化。這就需要一個包含建筑全部信息的數(shù)字化模型，和一個能識別這些信息的建筑性能分析工具。

　　但更重大的變革現(xiàn)在正在進行，CAD技術(shù)經(jīng)歷了二維平面圖形設(shè)計，交互式圖形設(shè)計、三維線框模型設(shè)計、三維實體造型設(shè)計、自由曲面造型設(shè)計、參數(shù)化設(shè)計、特征造型設(shè)計等發(fā)展過程。近年來，又出現(xiàn)了許多先進技術(shù)，如變量化技術(shù)、虛擬產(chǎn)品建模技術(shù)等。隨著互連網(wǎng)的普及，集成化(Integrated)、智能化(Intelligent)、協(xié)同化(Collaborative)成為CAD技術(shù)新的發(fā)展特點。使CAD技術(shù)得以更廣泛的應(yīng)用，發(fā)展成為支持協(xié)同設(shè)計、異地設(shè)計和信息共享的網(wǎng)絡(luò)CAD。從電子繪圖到所謂的建筑信息模型(BIM)，建筑實際構(gòu)件用數(shù)字化的方法來搭建，與此同時(自動實時)鏈接到報告生成(數(shù)據(jù)庫)引擎，根本上產(chǎn)生人們所說的“智能幾何”。

　　虛擬現(xiàn)實(VirtualReality,VR)技術(shù)在CAD中的應(yīng)用也已經(jīng)開始，可以進行各類具有沉浸感的可視化模擬，用以驗證設(shè)計的正確性和可行性。還可以在設(shè)計階段模擬零部件的裝配過程，檢查所用零部件是否合適和正確。在概念設(shè)計階段，支持人機工程學(xué)，檢驗操作時是否舒適、方便，可用于方案選比。

　　現(xiàn)在，隨著cad技術(shù)已不斷完善，在以ArchiCAD為首的新一代的cad軟件中，已可以在電腦構(gòu)筑建筑的虛擬模型，并對建筑的采光、日照、通風、能耗、供水等條件進行細致深入分析，可以得出接近于真實的結(jié)果，然后根據(jù)反饋的結(jié)果再細致深化建筑方案。

　　隨著人工智能、多媒體、虛擬現(xiàn)實、信息等技術(shù)的進一步發(fā)展，CAD技術(shù)正朝著集成化、智能化、協(xié)同化的方向發(fā)展，CAD技術(shù)在綠色建筑的設(shè)計和創(chuàng)新的過程中將發(fā)揮越來越大的作用。

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