建筑自然意向的参数化设计表达分析

李钦

摘要：本次研究以建筑为主题，分析与现代建筑设计发展密切相关的建筑自然意向的参数化设计表达问题。具体论述中结合建筑自然意向产生的新艺术运动，探讨了其一般特征及内涵;然后，对参数化设计进行技术性分析，并以建筑自然意向设计理念与参数化设计技术的结合为基础，对建筑自然意向的参数化设计表达展开初步讨论。

关键词：建筑;自然意向;参数化;设计表达

德国伟大的文学家歌德曾说：“建筑是凝固的音乐。”意指建筑具有音乐一般的功能特性，可以传达出一系列由大自然展示的隐秘意图，使人從中领会建筑的象征意义。歌德逝世后约半个世纪，在欧洲大陆由德国艺术家发起了一场新艺术运动，进一步阐述了建筑设计中的自然意向理念，并形成了以自然形式元素与构图方式为主导的新型建筑产品设计方案，并且将这种设计理念与当时的“高科技”进行了资源有效整合，创造了参数化设计理论及手段。下面对主题做出具体分析。

1、建筑自然意向概述

在19世纪末到20世纪头十年之间，欧美国家出现了一场被称为“新艺术运动”的产品设计潮流，其内涵旨在将技术与艺术进行融合，进一步实现人类与自然之间的关联互动。这场新艺术运动涉及到了造型艺术与非造型艺术，以造型艺术特征最为显著的建筑为例，既包括了建筑形态方面向自然意向的回归，也在建建筑装饰艺术方面倾向于选择与自然意向本身相契合的各类构图形式与形式元素。因此，有人认为，建筑自然意向在本质上是一种建筑艺术设计转向生态设计理念的初步尝试。在现阶段，这种建筑自然意向的设计方案与设计方法，在世界各地均有应用，比如，韩国三星体验馆裙房设计，澳大利亚的悉尼歌剧院，中国国家体育馆“鸟巢”等。结合日常工作经验与对当前建筑自然意向设计发展现状的资料分析，可以发现，当前建筑自然意向更加强调建筑以自然外观为意向的艺术化表达，也更喜欢通过现代化的科技技术将这种自然意向的功能特性加以展示。因此，需要从建筑自然意向设计表达的技术层面对其做进一步分析，也就是选取用专业术语表述的“参数化设计”角度，对建筑自然意向的表达做深入分析。

2、参数化设计分析

建筑设计中的自然意向理念之提出，与20世纪90年代的数字技术创新同步发生，因此，在新艺术运动潮流中，建筑设计理论创立者，也将二者进行了有效的资源融合。提出了参数化设计的技术手段，具体而言，它的重点集中于“技术性”之上，提出了“对建筑设计方式”的“分析方法”。进一步讲，就是在建筑设计的自然意向理念基础上，要求针对所要设计的建筑进行步骤式的设计，按照顺序分别包括“草图勾勒”、“设计初步方案”、

“优化初步方案”、“用计算机绘制建筑设计方案的二维平面图与立面解剖图”、“建立建筑设计方案的三维模型”“、渲染建筑设计方案”。简单讲，就是要求按照现代意义上的“建筑产品生产制造产业链”思维，建立起一种建筑自然意向取向的参数化设计体系。另一方面，也为参数化设计体系赋予了“可逆分析”功能;换句话说，在总体的理论构建与技术分析层面，建设了一套完整的设计体系，同时，也实现了在整体上将这个设计体系作为一种理论应用工具，将它运用于还没有进行设计的建筑立项项目之中，通过它来进行特定参数抓取、设计元素架构，并在二者之间进行参数变量转换，从而运用参数可以改变的特征，为建筑形态寻找最佳的建筑自然意向。从当前的参数化设计应用分析，核心在于参数化设计的黄金比例与建筑自然意向之间的吻合性。比如，建筑自然意向的参数化设计中牵涉到不规则结构与数学参数，相对复杂，就可以选择在建筑空间结构设计方面使用rhino建立结构模型，进而利用其中的GH组件为其提供相应的打包机制，进而将编译过的类进行持续运用，以此提升参数化设计的简易性，并表达出人类在早期发展中崇尚的“天人合一”、“天圆地方”、“万物皆有上帝之线”的建筑理念。

3、建筑自然意向的参数化设计表达分析

3.1     形体表达分析

在早期的建筑艺术发展中，人们注重它的造型特征，将重点集中于造型与理念之间的对应，比如，古希腊人的多立斯建筑艺术旨在揭示自然中的“理性”与建筑形态之间的对应;古埃及人的金字塔陵墓艺术意图将观念中的森严的等级制度对应到永恒的建筑形态之中。进入新艺术运动时期后，人们克服了这种理念与形态之间的对应关系，更加注重建筑形体的自然化;也就是说，希望通过建筑的形体模仿具有大自然特征的万物形体结构，从而使建筑具备对自然的象征意义，而不再是人类观念中的概念意义。

3.2     表皮表达分析

建筑设计中的自然意向理念，除了通过参数化设计表达形体之外，还在装饰艺术的自然形式元素与构图方式手法上，传达出了对于建筑表皮的意向化。比如，在著名的墨尔本联邦广场，它就借助了表皮表达的方案，将该广场建筑进行了一个整体上的参数化设计分析，进而勾勒出了类似于“一个艺术展场”的表皮，并为其提供了结构性的“艺术展廊”效果，从而使整个建筑自然意向呈现了一种“不确定性”，而这种不确定性，恰恰使人感觉到像“游走于自然森林”，一切都是象征着一种原始生命力的爆发，而人在其间，又可以重新踏上“热爱生活”与“丰富生命”的新征程。尤其是其中的表皮设计运用了“直角三角形网络的1/2比例”，使“分形几何自相似性的概念”发挥到了相当高的水平，进而达到了“在建筑中实现自然的重复与组合”目标。因此，它既是技术上的革新，也是对建筑自然意向的有效表达。

3.3     艺术表达分析

建筑作为一种艺术类型，自然离不开对艺术表达的趣味。经过一个世纪左右的发展与应用，建筑自然意向的参数化设计在艺术表达方面，亦步亦趋的由开始的模仿自然，逐渐实现了对“上帝曲线”的创造。由此，也将人类的在建筑造型艺术中的审美需求，带入了一个新的需求层次。尤其是在当代，智慧城市与生态文明构建之间形成了交相辉映的互补关系，而参数化设计在建筑自然意向方面的表达，刚好实现了人与自然、城市与生态、工业与生存之间的协调，作为一个“有效的过渡桥梁”，它承载着人们对于自然美的追求，同时也创造着符合自然气质的建筑之美。

4、结束语

总之，随着新建筑自然意向的参数化设计表达，人类逐渐在此基础构建了新型的生态建筑设计理念，运用新艺术运动的思维方式，在以科技为基础的参数化设计中，也增添了仿生学的诸多元素。因而，整体上对建筑自然意向的参数化设计表达进行观察，可以看到当前建筑设计师与建筑相关范畴的研究者，为其注入了更多的内容，也在形式上赋予了更多的自然形式元素。结合以上分析，建议在现阶段进行建筑意向的参数化设计表达时，增强对其内容组成要素的全面考察，并对其中应用的各种新技术做专题化的研究，以此使其更好的获得有效改造，进而适用中国建设设计的本土化创新需求，以及智慧城市建设需求。

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