background image

影响了整个建筑工程的进度。传统的设计过程和方法不符合现代设计理念,需要经过创新和
改变来完善。分析过去设计环节过程中大致存在如下问题:阻隔了设计师间的交流、信息共
享存在障碍,工程师将重心较大投入到设计的管理和执行,忽视了信息的自动化和对信息
进行的评价。如果能合理分配设计环节,注重设计环节的资源配置,提高设计的效率和效益,
提高信息的自动化水平和信息评价结果,才能真正达到建筑设计的目的。

 

  建筑工程设计中多学科优化设计理念还体现在对于设计多套可行性代替方案上。因为设
计理念的最优化来自于对多个可行性方案的不断的替换和提高。以往,设计工程师注重于一
个可行性方案,忽略了设计目的在于最优化的设计。为此,有必要对设计元素做多方面探索、
假设,使其达到功能上最优化。设计工程师在良好可变环境下,寻找替代可行方案的多种几
何与非几何参数,实质是在原有的设计方案上进行修改、替换,达到优化的目的。这类优化
设计不太费时,因其不需要对设计参数重新定义。通过多个可替代方案的结合,最终确立一
种最为优化的方案,确立最终的决策。并且,在设计过程中,引入参数设计分析自动化替代
人工分析操作。避免了参与者在重复进行的人工优化整合方案分析中出错,也减少了人工工
作量,提高了效率和科学化的方案设计,将多余时间用来评估设计结果和作出科学决策。

 

  建筑工程设计中,

MDO 技术的具体应用:设计团队通过建立参数拓扑模型来定义设计

空间,选择可变参数以及相关可行域。根据某个参数配置,利用参数化

CAD 工具,在设计

空间中的每个点建立不同的几何模型。进行几何模型设计的多学科综合分析,得出分析结果,
通过参数计算出材料、设备的用量、成本。用适于设计空间搜索需要的统计方法来控制新参数
配置的选择,最后通过优化器反馈空间最优的位置。

MOD 技术的应用,改变了工程师以经

验为主的参数设计,从协助参数指定和对设计空间的规定方面的角色转变。通过自动化的设
备分析设计参数,工程师将重心转移到解读、分析、评价设计结果上,为设计管理与执行腾
出时间,更能综合优化设计结果。借助高科技,能减轻设计工程师的工作量,并加强了决策
的科学性。

 

  

3 多学科设计优化技术的应用 

  使用对象化的数字物体用以描述和表现真实世界的建筑构件,称为建筑信息模型。在同
一个数据库的管理下,实现参数化建模,动态捕捉和传递建筑信息。参数化的建筑设计模型
具有真实世界的行为和属性表现,实现了设计上的智能性、实用性,通过参数化的设计保持
了建模在真实世界的反应,其设计的相互性与真实世界差异不大。而且,该操作方便、快捷。
当我们需要对设计图纸稍加修改时,系统可以实现自动保留原来资料数据,通过设置各构
件的相关参数值,可自动生成构件的空间位置。

 

  参数化建模是让设计工程师从整体、直观上审查设计建筑本身,帮助分析设计上的缺陷,
并给出合理、标准的信息模型,设计工程师只需在此基础上通过几何形态的修改来完成工作
内容,大大减少了设计工作的重复性。在参数化建模中,应用多学科知识,在建筑设计原有
的基础上,具备灵活性,满足人类智能化需要。建模设计一般以建立合适的设计对象树来实
现。

DOT(Design Object Tree)是设计对象树英文缩写,其中 DO 为设计对象,每个 DO 包

含参数集、约束集、目标集、方法集。

 

  在建筑工程多学科优化设计中,根据设计过程牵涉的各学科特性及要求,分为若干个
子系统。每个子系统能够独立分析求解、并行优化,建立各个子系统的关系,耦合优化,最
终达到整体协调效应即设计的最优解。该优化过程不仅缩短了循环设计的时间,并将多种可
替代方案进行整合,实现了提高设计质量的目的和效应的目的,提高了工程管理的组织化
水平,基于信息化基础设计,可操作性强等。

 

  

4 结束语 

  随着时代的进步,高层建筑的不断发展,建筑的材料、形式及力学分析模型也将更加复
杂与完善。通过对建筑工程设计的优化问题进行分析、探讨,从而使建筑设计更加科学、经济、