参数化设计在室内设计中的应用与价值

[摘 要]随着时代的进步，数字化、信息化技术都在快速发展，参数化设计也逐渐显露头角。参数化设计不再局限于建筑或工业设计等领域，这种全新的设计风格和设计理念正在改变当今的设计行业，也对传统的设计方法和审美观念发起了挑战。如今越来越多的成功案例也反映出其独特的设计价值。当代的设计发展逐渐趋向开放、融合、交互和深入的设计，参数化设计与室内设计的融合将会成为室内设计的发展新风向。

[关 键 词]参数化设计；室内设计；数字化

[中图分类号]TU238 [文献标识码] A [文章编号] 2095-7556（2024）20-0040-03

文献著录格式：谷铭豪.参数化设计在室内设计中的应用与价值[J].天工，2024（20）：40-42.

一、参数化设计的相关概况

（一）参数化设计的基本概念

参数化设计通过控制参数与变量，关联设计要素形成整体设计。在计算机辅助建模的过程中，它将参数信息转化为可视化模型，形成初步的设计并修正。此过程包括信息提取、制定逻辑规则、参数计算以及构建模型，设计师通过调整参数探索多种设计可能性，保持设计逻辑的一致性。

（二）研究背景

参数化设计是将工程编制成函数与过程，通过计算机计算和初值修正，实现设计自动化。其最初应用于工业设计，20世纪90年代后，在建筑领域得到应用，并在英国等相关机构的推动下取得成果。受法国哲学家和计算机辅助设计影响，逐渐产生数字建构、数字化设计等新观念。

（三）研究现状

国外参数化设计启蒙较早，其研究与应用发展迅速，多所高校设有专门工作室。英国的伦敦大学是佼佼者，学校具备先进设施以帮助学生实现设计想法。扎哈·哈迪德作为最具代表性的建筑设计师，将参数化设计应用于作品，诠释了曲线美，并推动“参数化主义”概念的发展。国内则有清华大学、中央美术学院等高校进行参数化设计研究，并渗透于教学中。MAD建筑事务所是国内建筑事务所的代表，其创始人马岩松受扎哈·哈迪德影响，作品广泛运用了参数化设计手法。

（四）研究意义

参数化设计是辅助手段，虽非必需但可以提供更多选择。设计师的思想是关键。在室内设计中，参数化设计能解放思维、提高效率，应对城市数字化发展带来的环境挑战，帮助设计师在更深层次、更广维度上找到最佳解决方案。

二、参数化设计的发展

随着计算机技术的进步，复杂的参数化设计得以实现，借助C++、Java、Python等编程语言和科学计算软件，设计师能够处理更多变量和复杂逻辑关系。SketchUp、Rhino等软件为设计师提供了强大的建模和渲染能力，使参数化设计更直观高效。参数化设计不仅应用于建筑设计，还拓展至室内设计，便于控制且易实现。其应用于设计阶段可以提升施工效率和管理水平。

三、参数化设计在室内设计中的应用

（一）参数化设计的计算机平台

目前常用的计算机平台有GIS系统（Geographic Information System，地理信息系统）和BIM系统（Building Information Modeling，建筑信息模型）等。

GIS系统是一个可快速获取、保存、识别和显示地理数据信息的系统。它的基本功能是采集、转换数据，通过采集获得真实的数据信息，然后将数据经过转换入库，以保证数据的系统性和一致性。BIM系统以场地相关数据信息为基础，通过输入数据建立可视的三维模型，运用数字仿真技术让建筑变得形象可观。BIM系统内的数据信息具有完整性、联系性、可视性、协调性等特点。LSV系统是专业的影像、高程、倾斜摄影数据阅读器，它能提高阅读的效率，得到三维地理信息数据和摄影实景数据。

（二）参数化设计在场地可视化分析中的应用

参数化设计以数据为基础，通过GIS、LSV等系统获取场地地形、地貌、气候等关键信息，并导入3D造型软件（如Rhino）结合可视化编程语言（如Grasshopper）生成三维地形模型。系统提供地表径流、日照、高程、坡度等数据的可视化信息，帮助设计师全面理解场地特性。相比传统方法，参数化设计更准确、客观，能动态模拟不同设计参数对场地效果的影响。其交互式界面可以提高设计效率，生成的场地模型可直接用于施工和材料预算，提升施工效率和质量。

（三）参数化设计在设计方法中的应用

参数化设计的核心就是将影响设计造型的因素转化为可视化的数值变量，系统会根据这些数值的变量来自动调整模型的生成形态。参数化设计是一种全新的设计语言，设计师可以提取一些特定的数值来调整模型的造型和结构，数据的输入和计算大大提高了设计师的创作效率。

四、参数化设计在室内设计中的优势、问题及解决策略

（一）参数化设计在室内设计中的优势

1.西安钟书阁：数字化设计理念与高效设计流程的完美结合

西安钟书阁被誉为“云朵上的读书天堂”，其设计理念和实现过程充分体现了现代数字化设计与高效设计流程的完美结合。该项目设计团队以创造轻盈、流线型的自由空间为目标，通过高效的设计流程，成功地将这一理念转化为令人惊叹的实体书店。

在设计初期，设计团队就明确了钟书阁的基本空间布局，即由重点图书推荐区和公共阅读区组成。为了实现云朵般轻盈的空间感，设计团队决定采用数字化设计理念和技术。他们通过编程设计优化每一片钢板，这些钢板最终构成了书店内独特的曲线书架。在这一过程中，参数化设计软件发挥了关键作用，它允许设计师通过输入参数快速生成多个设计方案，并在短时间内探索更多可能性。

在书架材料的选择上，设计团队面临一定的挑战。由于消防规范的限制，他们最终选用5mm厚的钢板来定制曲线书架。这些书架以悬挑的结构形式漂浮在空间中，背后由精密计算的基础钢架提供支撑。这种设计不仅保证了书架的稳固性，还为其增添了一份轻盈与灵动。

值得一提的是，钟书阁的公共阅读区充分利用了空间的各个角落，圆润的倒角和通体发光的透光亚克力背板共同营造出一个温馨而舒适的阅读环境。而重点图书推荐区则采用了纤细的螺杆悬吊三角形的钢板，使得陈列的图书仿佛飘浮在空气中，为读者带来一种全新的阅读体验。

2.上海古北一号社区阅读空间

（1）灵动多变的设计造型与科学的参数化设计

上海古北一号社区的阅读空间被誉为全上海最文艺的邻里中心，是室内设计的瑰宝。这个由Wutopia Lab设计的1000平方米空间，以其独特的设计和温馨的氛围，吸引着社区居民前来放松与交流。特别是在入口层（上层），曲线的仿木铝板与云片状的吊灯相结合，营造出一种仿佛置身于森林中自由自在的空间感。

这一设计的成功，很大程度上归功于丰富的设计造型和参数化设计的运用。丰富的造型设计为阅读空间增添了无尽的魅力。曲线的仿木铝板柔和地升起降落，与云片状的吊灯相互映衬，共同构建出一个充满动感和层次感的空间。这种设计不仅打破了传统室内设计的呆板与单一，更让社区居民在享受阅读的同时，也能感受到空间带来的美感和舒适。参数化设计造型的非线性特点在这个项目中得到了充分体现。相较于传统线性造型的单一性，参数化设计通过运用先进的数学模型和算法，创造出灵动、多变的形态。这些看似不规则、不可预知的造型，实际上是经过数学逻辑严密推算得出的，既具有科学性，又富有艺术性。在上海古北一号社区的阅读空间中，这种设计手法不仅为室内设计提供了更多的创意空间，还使得整个空间更加生动有趣。

（2）数字化精确控制与沉浸式阅读环境的营造

上海古北一号社区的阅读空间以自由自在的空间感和沉静的阅读氛围，成为社区居民的心灵栖息地。为了实现这一独特的设计构想，设计团队运用了大量的数字化理念和技术，展现出精确的设计控制力。

设计团队通过编程设计和数控机床的直接加工生产，实现了对每一条曲线、每一个企口的板材的精确控制。这种数字化的生产方式不仅保证了设计的精准实现，还大大提高了施工效率和质量。每一块板材都经过精心计算和优化，以确保它们能够完美地融入整体空间设计中。在这个空间中，大台阶的设计是一个亮点。它不仅连接了上下两层，使得空间成为一个整体，还巧妙地引导光线从室外倾泻而下，为下层空间带来自然的光照。这种设计不仅增强了空间的连贯性和流动性，还为来访者创造了一种沉浸式的阅读环境。与此同时，设计团队在下层空间营造了一种更加沉静、专注的氛围。通过大面积使用黑色调，削弱了空间的活跃度，使来访者能够更加专注于阅读和欣赏艺术画作。在两翼进一步用黑色和灯光营造更加私人化和冥想化的空间，包括洗手间，为来访者提供一个可以沉思和放松的角落。这种精确的设计控制，得益于参数化设计的运用。通过参数化设计，设计师可以精确地控制每一个设计元素，从空间布局到装修材料，再到灯光照明等各个方面。在满足功能需求的前提下，设计师还能够优化设计方案，实现材料使用的最小化和空间利用率的最大化。

3.大华·天津流线艺术公园：参数化设计与建筑景观的和谐衔接

随着城市化进程的不断发展，人们对城市空间的需求也日益多样化，他们渴望拥有更多与城市、景观和谐共处的空间场所。在这样的背景下，大华·天津流线艺术公园应运而生，它不仅是一个公共空间，更是一个融合了艺术、文化与科技的现代化公园。

大华·天津流线艺术公园以天津的海洋港口文化为基底，巧妙地融入大华集团的鲲鹏IP造型，通过鳞与羽的交错，将鱼与鸟的化身呈现得淋漓尽致。镜面水景如海面般流淌延伸，艺术草阶则层叠成波浪状，这三者错落有致地结合在一起，形成了一个别具一格的公园剧场空间。这种设计不仅赋予场地丰富的功能和个性，还使其能够作为剧院、画廊、艺术集市等多重角色存在，同时也可回归到最原始的公园休闲聚会空间，极大地丰富了周围居民的生活方式。

在大华·天津流线艺术公园的设计中，设计团队充分利用了参数化设计的优势，从公园的整体布局到各个细节元素，都实现了与建筑设计的无缝衔接。这种衔接不仅体现在形态的协调与统一，使得公园的流线型设计与周边建筑相得益彰，更在功能上实现了互补与融合，为城市居民提供了一个多功能的休闲聚会场所。

公园的IP造型——鲲鹏，因其造型的不规则性，其鳞片排布尤为复杂。设计团队从整体外形到鳞片的排布方式、弯曲程度、内部力学结构以及连接方式等，都进行了严密的参数化计算。这种精细化的设计不仅确保了IP造型的完美呈现，更在视觉上形成了一种独特的艺术效果，与公园的整体设计风格相得益彰。此外，公园内的多个半围合式空间、整体流畅的构筑线条以及与整体造型一致的座凳等设计元素，都为公园赋予更加多样的功能性，人们可以在此闲坐交谈，享受城市生活的闲适与自在；孩子们则可以与旱喷、动感灯光进行互动玩耍，体验科技与自然相结合的乐趣。

（二）参数化设计在室内设计中应用存在的问题

参数化设计在室内设计领域的应用仍处于起步阶段，目前面临几个主要问题。首先，其应用时间相对较短，导致相关理论和技术尚不成熟，应用范围有限。其次，参数化设计运用在室内设计中存在一定难度，可能无法完全满足室内空间环境设计的所有需求。再者，缺乏专门针对室内设计的参数化软件平台，现有软件主要停留在基础建模和设计表现层面，缺少像BIM、Revit这样成熟软件的支持。最后，参数化设计带来的华丽造型往往伴随着高建造成本和难度，需要更完善的体系和更成熟的技术来支撑设计的实现。

（三）解决策略

虽然参数化设计在室内设计领域发展时间较短，但可以从工业设计、建筑设计等行业借鉴其应用方法和成熟经验。为推进室内设计中的参数化设计，需要搭建技术平台和信息平台，研发适用于室内设计的软件插件，增强软件的适用性，并通过整合数据和加强行业交流，完善设计规则体系。此外，随着材料科学的进步，尽管采用创新材料的成本较高，但为参数化设计提供了新的方向，并可能逐渐降低整体建造成本。这些措施将共同推动参数化设计在室内设计领域的发展和应用。

五、总结

参数化设计对室内设计产生了深远影响，它强化了设计师的逻辑思维能力，完善了设计流程，并丰富了造型特征。然而，随着参数和算法在设计中的普及，未来设计师将面临更大的挑战，这就需要对室内设计进行全面革新。同时，参数化室内空间研究缺乏统一评价标准，需通过对比和调研评估其优劣，这对布局设计评价标准的深入研究十分有意义。另外，参数化施工成本压力仍然较大，装配式施工方法或为其提供解决方案，以降低成本、提高效率、推动室内设计创新，这也是未来研究的重要方向。

参考文献：

[1]郭冉.参数化设计在室内设计中的应用：以昊美酒店客房为例[D].苏州：苏州大学，2021.

[2]王立防.参数化设计在商业展示空间中的运用研究[J].工业设计，2020（1）： 84-86.

[3]李瑶.参数化设计下建筑结构与室内空间的互动性研究：以异形空间设计为例[J].明日风尚，2021（5）：118-119.

（编辑：薛直艳）