1.1 概述
首先，本节将大致介绍建筑设计的基本概念和建筑设计的特点，简要介绍设计过程中各阶段的特点和主要任务，使读者对建筑设计业务有一个大概的了解，并对各种CAD软件在建筑设计中的角色和功能进行大致交代。
1.1.1 建筑设计概述
建筑设计是指建筑物在建造之前，设计者按照建设任务，把施工过程和使用过程中所存在的或可能发生的问题，事先做好通盘的设想，拟定好解决这些问题的办法、方案，用图纸和文件表达出来。建筑设计是为人类建立生活环境的综合艺术和科学，是一门涵盖极广的专业。建筑设计从总体说一般由3大阶段构成，即方案设计、初步设计和施工图设计。方案设计主要是构思建筑的总体布局，包括各个功能空间的设计、高度、层高、外观造型等内容；初步设计是对方案设计的进一步细化，确定建筑的具体尺度和大小，包括建筑平面图、建筑剖面图和建筑立面图等；施工图设计则是将建筑构思变成图样的重要阶段，是建造建筑的主要依据，除包括建筑平面图、建筑剖面图和建筑立面图外，还包括各个建筑大样图、建筑构造节点图以及其他专业设计图样，如结构施工图、电气设备施工图、暖通空调设备施工图等。总的来说，建筑施工图越详细越好，要准确无误。
建筑设计是为人们工作、生活与休闲提供环境空间的综合艺术和科学。建筑设计与人们日常生活息息相关，从住宅到商场大楼，从写字楼到酒店，从教学楼到体育馆等，无处不与建筑设计紧密联系。
1.1.2 建筑设计特点
建筑设计是根据建筑物的使用性质、所处环境和相应标准，运用物质技术手段和建筑美学原理，创造功能合理、舒适优美、满足人们物质和精神生活需要的室内外空间环境。设计构思时，需要运用物质技术手段，即各类装饰材料和设施设备等；还需要遵循建筑美学原理，综合考虑使用功能、结构施工、材料设备、造价标准等多种因素。
如从设计者的角度来分析建筑设计的方法，主要有以下几点：
（1）总体与细部深入推敲
总体推敲，即建筑设计应考虑的几个基本观点，应有一个设计的全局观念。细处着手是指具体进行设计时，必须根据建筑的使用性质，深入调查、收集信息，掌握必要的资料和数据，从最基本的人体尺度、人流动线、活动范围和特点、家具与设备等的尺寸和使用它们必需的空间等着手。
（2）里外、局部与整体协调统一
建筑室内外空间环境需要与建筑整体的性质、标准、风格，与室外环境相协调统一，它们之间有着相互依存的密切关系，设计时需要从里到外，从外到里多次反复协调，务必使其更趋完善合理。
（3）立意与表达
设计的构思、立意至关重要。可以说，一项设计，没有立意就等于没有“灵魂”，设计的难度也往往在于要有一个好的构思。一个较为成熟的构思往往需要足够的信息量，有商讨和思考的时间，在设计前期和出方案过程中使立意、构思逐步明确，形成一个好的构思。
建筑设计根据设计的进程，通常可以分为以下4个阶段：
（1）准备阶段
设计准备阶段主要是接受委托任务书，签订合同，或者根据标书要求参加投标；明确设计任务和要求，如建筑设计任务的使用性质、功能特点、设计规模、等级标准、总造价，根据任务的使用性质所需创造的建筑室内外空间环境氛围、文化内涵或艺术风格等。
（2）方案阶段
方案设计阶段是在设计准备阶段的基础上，进一步收集、分析、运用与设计任务有关的资料与信息，构思立意，进行初步方案设计，深入设计，进行方案的分析与比较。确定初步设计方案，提供设计文件，如平面图、立面图、透视效果图等。如图1-1所示为某个项目建筑设计方案效果图。
图1-1 建筑设计方案
（3）施工图阶段
施工图设计阶段是提供有关平面、立面、构造节点大样以及设备管线图等施工图，满足施工的需要。如图1-2所示为某个项目建筑平面施工图。
图1-2 建筑平面施工图（局部）
（4）实施阶段
设计实施阶段即工程的施工阶段。建筑工程在施工前，设计人员应向施工单位进行设计意图说明及图样的技术交底；工程施工期间需按图样要求核对施工实况，有时还需根据现场实况提出对图样的局部修改或补充；施工结束时，会同质检部门和建设单位进行工程验收。
说明：为了使设计取得预期效果，建筑设计人员必须抓好设计各阶段的环节，充分重视设计、施工、材料、设备等各个方面，协调好与建设单位和施工单位之间的相互关系，在设计意图和构思方面取得沟通与共识，以期取得理想的设计工程成果。
一套工业与民用建筑的建筑施工图通常包括如下几大类：
（1）建筑平面图（简称平面图）
建筑平面图是按一定比例绘制的建筑的水平剖切图。通俗地讲，就是将一幢建筑窗台以上部分切掉，再将切面以下部分用直线和各种图例、符号直接绘制在纸上，以直观地表示建筑在设计和使用上的基本要求和特点。建筑平面图一般比较详细，通常采用较大的比例，如1:200、1:100和1:50，并标出实际的详细尺寸，如图1-3所示为某建筑平面图。
图1-3 建筑平面图
（2）建筑立面图（简称立面图）
建筑立面图主要用来表达建筑物各个立面的形状和外墙面的装修等，即按照一定比例绘制建筑物的正面、背面和侧面的形状图，它表示的是建筑物的外部形式，说明建筑物长、宽、高的尺寸，表现楼地面标高、屋顶的形式、阳台位置和形式、门窗洞口的位置和形式、外墙装饰的设计形式、材料及施工方法等，如图1-4所示为某建筑的立面图。
图1-4 建筑立面图
（3）建筑剖面图（简称剖面图）
建筑剖面图是按一定比例绘制的建筑竖直方向剖切前视图，它表示建筑内部的空间高度、室内立面布置、结构和构造等情况。在绘制剖面图时，应包括各层楼面的标高、窗台、窗上口、室内净尺寸等，剖切楼梯应表明楼梯分段与分级数量；建筑主要承重构件的相互关系，画出房屋从屋面到地面的内部构造特征，如楼板构造、隔墙构造、内门高度、各层梁和板位置、屋顶的结构形式与用料等；注明装修方法，对建筑、地面做法和所用材料加以说明，标明屋面做法及构造；各层的层高与标高，标明各部位高度尺寸等，如图1-5所示为某建筑的剖面图。
图1-5 建筑剖面图
（4）建筑大样图（简称详图）
建筑大样图主要用以表达建筑物的细部构造、节点连接形式以及构件、配件的形状大小、材料、做法等。详图要用较大比例绘制（如1:20、1:5等），尺寸标注要准确齐全，文字说明要详细。如图1-6所示为某建筑墙身（局部）详图。
图1-6 建筑大样图
（5）建筑效果图
除上述类型图形外，在实际工程实践中还经常绘制建筑透视图，尽管其不是施工图所要求的。但由于建筑透视图表示建筑物内部空间或外部形体与实际所能看到的建筑本身相类似的主体图像，它具有强烈的三度空间透视感，非常直观地表现了建筑的造型、空间布置、色彩和外部环境等多方面内容。因此，常在建筑设计和销售时作为辅助使用。从高处俯视的透视图又叫做“鸟瞰图”或“俯视图”。建筑透视图一般要严格地按比例绘制，并进行绘制上的艺术加工，这种图通常被称为建筑表现图或建筑效果图。一幅绘制精美的建筑表现图就是一件艺术作品，具有很强的艺术感染力。
1.1.3 CAD技术在建筑设计中的应用简介
AutoCAD是我国建筑设计领域最早接受的CAD软件，几乎成了默认绘图软件，主要用于绘制二维建筑图形。此外，AutoCAD为客户提供了良好的二次开发平台，便于用户自行定制适于本专业的绘图格式和附加功能。目前，国内专门研制开发基于AutoCAD的建筑设计软件的公司就有几家。
建筑设计应用到的CAD软件较多，主要包括：
（1）二维矢量图形绘制。包括总图、平立剖面图、大样图、节点详图等。AutoCAD因其优越的矢量绘图功能，被广泛用于方案设计、初步设计和施工图设计全过程的二维图形绘制。方案阶段，它生成扩展名为dwg的矢量图形文件，可以将它导入3ds Max、3DS VIZ等软件协助建模。可以输出为位图文件，导入Photoshop等图像处理软件进一步制作平面表现图。
（2）方案设计推敲。AutoCAD、3ds Max、3DS VIZ的三维功能可以用来协助体块分析和空间组合分析。此外，一些能够较为方便快捷地建立三维模型，便于在方案推敲时快速处理平、立、剖及空间之间关系的CAD软件正逐渐为设计者了解和接受，例如SketchUp、ArchiCAD等，它们兼具二维、三维和渲染功能。
（3）建模及渲染。这里所说的建模指为制作效果图准备的精确模型。常见的建模软件有AutoCAD、3ds Max、3DS VIZ等。应用AutoCAD可以进行准确建模，但是它的渲染效果较差，一般需要导入3ds Max、3DS VIZ等软件中附材质、设置灯光，而后渲染，而且需要处理好导入前后的接口问题。3ds Max和3DS VIZ都是功能强大的三维建模软件，二者的界面基本相同。不同的是，3ds Max面向普遍的三维动画制作，而3DS VIZ是AutoDesk公司专门为建筑、机械等行业定制的三维建模及渲染软件，取消了建筑、机械行业不必要的功能，增加了门窗、楼梯、栏杆、树木等造型模块和环境生成器，3DS VIZ 4.2以上的版本还集成了V-Ray Adv 1.50.sp4a的灯光技术，弥补了3ds Max的灯光技术的欠缺。3ds Max、3DS VIZ具有良好的渲染功能，是建筑效果图制作的首选软件。
目前，建筑设计中应用最广泛的渲染软件是V-Ray Adv 1.50.sp4a。V-Ray Adv 1.50.sp4a是Discreet公司开发的渲染插件。Discreet公司是Autodesk公司的子公司，专门开发和生产影视后期数字非线性编辑、特技效果制作系统。它提供了一整套全范围的影视后期数字制作工具，囊括了从后期数字制作开始到制作完成的整个过程。V-Ray Adv具有以下鲜明特点。
•表现真实：可以达到照片级别、电影级别的渲染质量，像《指环王》中的某些场景就是利用它渲染的。
•应用广泛：支持像3ds Max、Maya、SketchUp、Rhino等许多的三维软件，深受广大设计师的喜爱，也因此应用到了室内、室外、产品、景观设计表现及影视动画、建筑环游等诸多领域。
•适应性强：V-Ray自身有很多的参数可供使用者进行调节，可根据实际情况，控制渲染的时间（渲染的速度），从而得出不同效果与质量的图片。
（4）后期制作。
•效果图后期处理：模型渲染以后图像一般都不十分完美，需要进行后期处理，包括修改、调色、配景、添加文字等。在此环节上，Adobe公司开发的Photoshop是一个首选的图像后期处理软件。
此外，方案阶段用AutoCAD绘制的总图，平、立、剖面图及各种分析图也常在Photoshop中做套色处理。
•方案文档排版：为了满足设计深度要求，满足建设方或标书的要求，同时也希望突出自己方案的特点，使自己的方案能够脱颖而出，方案文档排版工作是相当重要的。它包括封面、目录、设计说明以及方案设计图所在各页的制作。在此环节上可以用Adobe InDesign，也可以直接用Photoshop或其他平面设计软件。
•演示文稿制作：若需将设计方案做成演示文稿进行汇报，比较简单的软件是PowerPoint，其次可以使用Flash、Authorware等。
（5）其他软件。在建筑设计过程中还可能用到其他软件，如文字处理软件Microsoft Word、数据统计分析软件Excel等。至于一些计算程序，如节能计算、日照分析等，则根据具体需要灵活采用。