運籌學(xué)思想建筑設(shè)計方法探析

時間:2022-11-02 10:37:37

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運籌學(xué)思想建筑設(shè)計方法探析

摘要:進入21世紀以來,社會經(jīng)濟的快速發(fā)展也促進了各個行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。其中,建筑業(yè)如雨后春筍般涌現(xiàn),建筑行業(yè)也逐漸崛起,其目的是為人類提供更優(yōu)質(zhì)的生活環(huán)境。建筑設(shè)計在建筑行業(yè)中非常重要,與國家的經(jīng)濟水平和居民生活息息相關(guān)。隨著時代的更迭,失誤也在相繼發(fā)生變化,建筑師的設(shè)計理念也應(yīng)與時俱進,緊跟時代潮流。從根本原因出發(fā),對影響社會發(fā)展的主要因素進行了分析,總結(jié)并創(chuàng)新建筑設(shè)計的新方法,為城市化做出貢獻。

關(guān)鍵詞:運籌學(xué)思想建筑設(shè)計

1引言

一般而言,建筑設(shè)計方法是建筑師通過分析和攻克難題來達到一些實踐活動的要求,作為設(shè)計方法中的一種,建筑設(shè)計方法的特征和建筑物本身的某些特征緊密聯(lián)系。作為一門綜合性的學(xué)科,建筑設(shè)計方法主要研究人們行為、生活以及人們內(nèi)心建筑內(nèi)容,它包含的許多理念從屬于建筑設(shè)計理論和方法論的范圍。一般建筑設(shè)計認為,所有建筑方法和理論都應(yīng)該是為建筑設(shè)計服務(wù)的,為其提供理論上的支持和方法依據(jù),從這個角度考慮,建筑設(shè)計理論及方法的研究也屬于建筑設(shè)計工作,建筑設(shè)計的最終目標是創(chuàng)造一種特定形式的空間以滿足人們的需求。建筑設(shè)計過程屬于特殊的創(chuàng)造性活動,建筑師的創(chuàng)造性活動必須基于解決具體問題,針對業(yè)主和用戶的要求作出適當(dāng)?shù)脑O(shè)計,同時按照周圍環(huán)境、預(yù)算、文化、技術(shù)和監(jiān)管因素的影響。它必須在某個基礎(chǔ)上完成,并最終通過實踐進行測試。在社會不斷進步的過程中,設(shè)計書們發(fā)現(xiàn)眾多建筑物,特別是較大型的建筑,在施工過程中需要人力和財力的大量投入,它將成為一種社會產(chǎn)品,對社會環(huán)境產(chǎn)生長期而重大的影響。設(shè)計過程需要從多個方面進行全面考慮,眾多方面的因素?zé)o法靠一個設(shè)計師來完成,甚至更少受到“靈感”的產(chǎn)生的影響,所以嚴謹、規(guī)范設(shè)計方法和規(guī)范的設(shè)計理論是施工質(zhì)量的重要保障。在現(xiàn)代設(shè)計理論的不斷發(fā)展過程中,設(shè)計過程中多人參與性更強,不再像以前一樣封閉、傳統(tǒng),現(xiàn)在的設(shè)計過程更傾向于各學(xué)科共同設(shè)計完成,所以進一步對現(xiàn)代建筑設(shè)計的方法進行研討有非常重要的現(xiàn)實意義。

2運籌學(xué)思想下的建筑設(shè)計

2.1運籌學(xué)的概念

運籌學(xué)簡稱OR,我國古代有非常著名的田忌賽馬的故事,講了孫臏通過合理的設(shè)計和安排,通過把上、中、下馬安排到不同的順序,幫助田忌贏得賽馬比賽。這種使用數(shù)學(xué),游戲和邏輯學(xué)的思想便代表著運籌學(xué)的初步成型。現(xiàn)代運營研究始于20世紀40年代初,主要用于為管理者提供有效和便捷的管理工具。在數(shù)學(xué)和邏輯的基礎(chǔ)上,管理系統(tǒng)中的各個環(huán)節(jié)都可以進行統(tǒng)一的規(guī)劃管理。在經(jīng)濟水平不斷發(fā)展的過程中,運籌學(xué)在各行各業(yè)中有著非常廣泛的應(yīng)用,在經(jīng)濟、建筑、生產(chǎn)、服務(wù)金融等行業(yè)都有應(yīng)用并形成了較為完備的理論體系,如在數(shù)學(xué)規(guī)劃理論,庫存理論,排隊等方面更加突出。但是,因為建筑工程的經(jīng)濟條件有限,同時又有一些其他的客觀條件的限制,導(dǎo)致施工過程存在一定問題。如何運用業(yè)務(wù)研究開發(fā)基于不同工程屬性的線性規(guī)劃,突破條件約束,從而使建筑成本大大降低,節(jié)約人力、物力成本,為公司降級成本。

2.2運籌學(xué)的特點

在幾十年的發(fā)展過程中,運籌學(xué)慢慢形成了具有自身特點的特征:既包含其他領(lǐng)域,又可以融入各個領(lǐng)域,自身包含有各種各樣的理論背景,在現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)發(fā)達的時代,使用數(shù)據(jù)和模型來尋找最佳解決方案。把科學(xué)的方法應(yīng)用在組織結(jié)構(gòu)和組織管理中,把理論和實際相結(jié)合,更好的解決問題,給領(lǐng)導(dǎo)者提供更好的解決方案及措施。整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化不僅可以從整體的角度考慮問題,還可以從側(cè)面分析整個系統(tǒng)的風(fēng)險,從而發(fā)現(xiàn)最好的解決辦法。運籌學(xué)解決問題的主要步驟是根據(jù)實際問題來確定目的,在分析問題的過程中不斷收集數(shù)據(jù),之后建立相關(guān)的模型,在繁多的表象中發(fā)現(xiàn)本質(zhì),對模型進行求解并檢驗正誤,找到解決事情的根本辦法,有針對性的改進模型及解決辦法,最后確定最佳的方案并嚴格實施,做好監(jiān)督工作。建立模型是運籌學(xué)最重要的特征之一,依靠模型發(fā)現(xiàn)并解決實際問題更為直觀,簡潔和清晰。最后,開發(fā)出最佳方法,運行研究是否可行,科學(xué),合理等.

3建筑設(shè)計方法中運籌學(xué)建模的問題

運籌學(xué)具有各種各樣的模型,具有很強的適配性,根據(jù)不同的因素分為不同的類型。因此,要按照實際問題選擇不同的模型。利用運籌學(xué)解決實際問題最關(guān)鍵部分是建立數(shù)學(xué)模型。通常,數(shù)學(xué)模型是為了達到某個目的而開發(fā)的非具象的,簡單的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),其形式可能是公式圖形或圖標。在進行建筑設(shè)計的時候,運行規(guī)劃的思路和方法體現(xiàn)在設(shè)備設(shè)計和工程設(shè)計上。在解決實際問題的過程中,如何以數(shù)學(xué)方式設(shè)計建筑設(shè)計方法變得非常重要。事實上,在一個方面,數(shù)學(xué)模型應(yīng)用在建筑設(shè)計方法中,即物理建筑的集中版本,其也是更大規(guī)模的運營研究的擴展。作為思維方式的一種,運籌學(xué)數(shù)學(xué)模型的建立同時也是實際生活中實際問題的圖像化處理,它通常用數(shù)字或符號顯示,其能夠使不同的人們利用不同的思維方式進行思考,并且他們構(gòu)建的模型是不同的,使模型的藝術(shù)性得到充分提高,令人激動地未知性充滿其中,這個過程和建筑設(shè)計的過程很吻合,所以在建筑設(shè)計的過程中利用運籌學(xué)建立模型解決問題是非常合理的。

4基于運籌學(xué)的建筑設(shè)計方法

4.1建立模型的建立

建筑模型主要由物理小尺寸模型和建筑物的實體模型組成,然后考慮一些其他因素來選擇可被所有設(shè)計者識別的形式。根據(jù)當(dāng)前科學(xué)技術(shù)構(gòu)建模型,特別是建筑物3D模型,我們必須在構(gòu)建這個模型時使用計算機,在設(shè)計多個建筑物時必須運用運籌學(xué)思路,可以看出建筑設(shè)計的應(yīng)用仍然相對頻繁,這個想法也為具體分析提供了良好的條件。與物理模型相比,數(shù)字模型的投資對投資者和設(shè)計者都是可以接受的。可以看出,運營研究的理念對于建筑師和用戶來說非常有用。運用運籌學(xué)的思想來設(shè)計建筑物并不需要太多的資金支持,但也具有良好的設(shè)計效果。

4.2基于運籌學(xué)的設(shè)計方法

建筑設(shè)計實際上是空間的設(shè)計。對建筑進行運籌學(xué)思想的設(shè)計后進行施工的過程中,復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型運算被總體規(guī)劃轉(zhuǎn)化成為解決實際問題的思維和方法。建筑實體的性能數(shù)據(jù)由模型表示,模型是設(shè)計者目前通常可接受的形式。目前,運籌學(xué)的發(fā)展水平只夠建立三維模型的,在建立過程中依靠計算機來實現(xiàn),因此運籌學(xué)的科學(xué)技術(shù)水平和發(fā)展水平還是有限的。對建筑進行設(shè)計的過程中,應(yīng)當(dāng)加強協(xié)調(diào)思想的運用,另外根據(jù)具體的問題具體分析,可以提供對我們有幫助的條件。運籌學(xué)思想在建筑設(shè)計方法中的運用,在節(jié)約建筑材料的成本的同時,又降低了施工成本,還可以反映出美觀的設(shè)計效果,總的來看,運籌學(xué)思想為建筑設(shè)計提出了準確的指導(dǎo)思想以及合理的控制方法。

4.3評估建筑物的使用

在評估建筑物的效果和評估建筑物的使用時,不僅可以使用建筑中常用的方法,還要注意把運籌學(xué)思想帶入到結(jié)果審查中。例如,可以使用諸如模糊評估和分析層次過程的方法,采用運籌學(xué)方法可以從定量的角度和不確定性角度分別進行對象的評估,并給出不同分析方法的異同,以及提出有建設(shè)性的意見便于領(lǐng)導(dǎo)者做決定。例如,在使用層次分析法時,這種方法可以從定性和定量連個方面近行分析,使評價過程更加合理,評價的結(jié)果更加科學(xué)可靠,應(yīng)用運籌學(xué)思想解決多種原因和多層次的復(fù)雜問題方面具有很大的優(yōu)勢。如今,這個想法已經(jīng)應(yīng)用于許多評估系統(tǒng),如土地,建筑和環(huán)境。建筑物的設(shè)計理念很大程度上影響著人們周圍的生活質(zhì)量,把運籌學(xué)思想應(yīng)用到層次分析法中,為決策者提供更準確的信息。

4.4在使用大型建筑項目

我國許多著名建筑在建筑設(shè)計過程中都采用了運營研究模型及其管理方法,如鳥巢和水立方等建筑。這些建筑物投資大,周期長,工程復(fù)雜,可控性差。因此,相關(guān)人員必須采用科學(xué)的方法進行設(shè)計和評估。這個大型建筑項目包含許多設(shè)計理念和各種施工技術(shù),因此在人力優(yōu)化和決策方面仍存在一些困難。此時,相關(guān)人員可以使用操作研究使其簡單易行。可以充分考慮因素。在建筑工程招標,項目設(shè)計,成本控制,成本控制和風(fēng)險評估等方面,應(yīng)采用運籌學(xué)的思路,進一步保證建筑工程的質(zhì)量。運籌學(xué)中的決策分析理論對該計劃的決策者非常有幫助。他們可以使用這個想法來確定最終計劃,在下一步工作中,它也可以對計劃的指標做出正確的決定。可以看出,運行研究在大型建筑的設(shè)計過程中起著重要作用,并得到了有效的驗證。

5結(jié)束語

建筑設(shè)計方法是一門應(yīng)用學(xué)科,是人類的操作行為。為了進一步推動建筑設(shè)計方法的新形勢,中國特色建筑設(shè)計的建立和發(fā)展,符合中國國情,不僅要解決研究對象、內(nèi)容和目的問題,還要解決設(shè)計問題。研究建筑設(shè)計方法應(yīng)不斷探索新的科學(xué)方法。運籌學(xué)的定性和定量系統(tǒng)視角為建筑設(shè)計提供了科學(xué)依據(jù)。在設(shè)計過程中,建立建筑實體規(guī)模模型或計算機三維虛擬模型,引入建筑效果評估的概念,運用運籌學(xué)方法的研究方法是一個有益的討論。相信它將促進建筑設(shè)計方法。科學(xué)研究和科學(xué)水平達到了一個新的水平。

參考文獻

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作者:黃強 單位:北京中外建建筑設(shè)計有限公司廣州分公司