参数化建筑设计的逻辑简析

赵亮宇

【摘要】参数化建筑设计的逻辑和普适性的设计方法有很大的差别，参数化设计更智能、快捷，同时对技术要求也特别高，本文就是对参数化建筑设计的工作方法进行一个简单的梳理和介绍。

【关键词】参数化；思维模式；工作模式

一、设计方法

不论是否应用参数化设计的方法，建筑师都要解决两个方面的问题，一是认识现状，二是提出设计方案。

在认识现状的这个方面，伦敦大学的比尔·西里尔教授提出了“空间句法”的理论。个人理解，空间句法就是把建筑、城市空间的现状，用数学语言描述出来，然后继续推导，得到某种数据化的结果。这些结果是可以被理解的，建筑师可以把这些结果直接转换成建筑空间。对建筑师来说，空间句法就是“参数化认知”。

参数化设计经常会通过细分和重组的方法完成。通过细分可以得到足够多的建筑物的基本单元。比如一块砖头、一块铺地的石材；也或许是某些构件的模块，比如一段天花、一个窗户；还可以是若干个房间组成的一组空间单元。除了这些具体基本单元，还应该包括一些更为抽象的要素，如某个复杂的曲面实际上是由两个方向的多条复杂曲线控制的，每条复杂的曲线可以细分为更多段的可以用数学公式精确描述的曲线。

参数化设计过程中最重要的环节是制定规则。规则既包括生成系统和评估的规则。基本工作方法是找出对某个项目有影响的因素，然后制定符合该项目特点的生成规则，在项目比较复杂时，需要针对不同的问题制定多套规则，同时还要制定一套控制或协调各规则之间关系的规则。应用这种设计方法生成的是一系列类似但各不相同的方案，因此需要制定一套评估规则帮助设计师进行选择。在规则下生成的方案，即便经过评估规则的筛选，也不能保证达到最理想的效果，这时就涉及到修改。修改生成一样，需要在生成规则中，调整参数，以扩大或缩小终端形象的数量，以及强化或弱化特定的几何形式。如果仍然不能达到理想效果，进一步的修改则是对生成规则本身进行调整，从而得到另一类可能性。

二、思维模式

参数化设计的建筑具有一定的相似性，其有两类不同的思维模式。第一种思维模式强调直觉的作用，具有发散性。设计师通过草图和模型不断调整自己脑中直觉的形态特征，来达到灵感和设计方案的统一，最后让功能和技术达到融合的同时保持清晰的想法意图。第二种思维模式强调逻辑和系统，通过研究和推理得出设计的结果，从而为设计带来无限的可能性。可以归类第一类为艺术家的思维，第二类为科学式的思维。

建筑师在拿到设计要求后往往能直接想到一个较为理想的形体，并借助参数化设计工具进行深化，比如一个曲面通过不断调整控制曲线的数量和曲线的控制参数来达到想要的形式，这些曲线和参数之间没有什么关系，只是为了达到设计师脑中的完美形式。由于采用了参数化设计工具，当然也就存在着一些参数化的关系，但是过程是不可控的一些特定的因素。

第二种思维模式要求建筑师研究一些影响项目的数据和信息，经过筛选和分类得到可用的参数，通过设置的规则，让这些规则得到特定的一些关系。规则可以是一段可以执行的脚本，最终得到一组具有类似特征的结果，也可以是无限循环演化的过程，结果是一个固化的瞬间。这种结果的设计过程是由建筑师主动建立和控制的。

不能简单的定义哪一种思维在设计过程中的好坏。但是可以明确的是第二种模式提供了一种新的可能，它可以得到人脑不能直觉把握的形象，同时修改是在更为理性的平台上进行的，更适合团队合作。它为更多具有传统思维的人为设计过程和结果提供可能。

三、工作组织模式

设计的整套过程是在方案确定以后，需要通过初步设计和施工图设计将方案中确定的设计意图深入发展，为建造奠定坚实的基础。此过程中经济、技术和规范等有较为清晰的评判标准，因此便于选择和沟通。在组织生产的过程中，将项目整体分成建筑、结构、机电和经济等几个专业分别完成。同时，设定一些时间点，使各专业可以互相校核工作结果，最终完成整套设计。

参数化设计本身就具有着高度的复杂性，不论是后期使用参数化工具还是一开始就用算法进行生成，所能形成的结果都有非常复杂的秩序，依靠传统的工作模式无法精确高效地完成最终的设计文件，隨着社会对高完成度设计的要求逐步提高，与此相配的二维或者三维协同工作模式是必然选择。

交换和输出都跟原来的方式不一样，特别是强调建筑物理性能、生态节能角度出发的建筑师，即便在早期的阶段，也需要大量的计算。各专业运用参数化工具介入的方式和时间也有所不同：创意早期就要整合各领域的相关因素，最后建立整合度极高的参数化模型的工作模式将得到采纳。在深化过程中，不断调整和修改以达到最优效果成为工作的常态。以参数化模型为工作平台进行复杂的信息提取将更为准确、直观和有效。这种模式对设计师的知识结构和团队的组织都提出了更高的要求，也能更好地顺应社会要求，帮助业主精确控制设计建造的整个环节，减少浪费，对推动整个建筑行业升级起到重要的作用。

参考文献

[1]孟倩男.参数化建筑[J].大众文艺，2018（11）.

[2]石峰.“参数化”在襄阳大剧院设计深化过程中的实践应用[J].建筑技艺，2014（05）.