參量建筑的誤讀與解構

本文通過參數化設計的產生以及發展的過程以及在當代建筑設計中的運用，闡釋其運行機制以及在設計中扮演的角色，以及案例分析，使流行的概念更加貼近可以普及并理解的范圍，揭開參數化神秘的面紗。

當下，各地建筑拔地而起的同時，地標性建筑往往會吸引人們的眼球。各種不可思議的建筑仿佛雕塑一般矗立在城市之中。他們絢麗的外表，婀娜的體量都讓人嘆為觀止。更有許多建筑仿佛一道方程式在水平線上的象限里畫出的美麗曲線一般，蘊含著數學的魅力。參數化設計，這一神秘并強大的概念，早已不是一件新鮮事物。但是其神秘的面紗并未被完全揭開。什么是參數化，它能做什么，有參數化還需要建筑師嗎？這些問題也許浮現在人們腦中很久卻未嘗給出完整的答案。

參數化簡單的說就是對所有的會有變化的元素進行參數化處理，使其具有數字的屬性，再通過相互的約束關系，得到相互組合的結果。比如最簡單的家具柜子，都可以利用參數化的方法進行設計。最簡單的對設計柜子使用參數化是所有人都會注意的，比如柜子的長寬高，總體的尺度，能否放入室內環境中的既定空間。而相對復雜的參數化則會將每一個元素進行測量并定義不同參數。抽屜的寬度、深度、進深，抽屜間的距離等參量都先被精確的定義，然后建立相互聯系，抽屜的長度和柜子的總長可以發生數字的倍數關系。比如當既定空間內需要容納一個長為1.8米的柜子，抽屜長度不能超過0.6米，抽屜間縫隙固定三毫米恒定，就會產生一個約束，即當柜子的總長發生增大時，抽屜的數量也會相應發生改變，因為其長度和柜子的總長發生了聯系，當一個抽屜的長度超過60厘米時，程序會自動創建一個新的抽屜。

當然，這一過程的參與者和決定者就是設計者和所使用的電腦軟件。當計算機給出滿足條件的結果時，設計者還是需要自己進行判斷和選擇，以篩選出正確的結果。在參數化概念，特別是建筑參數化走入人們視線的時候，往往對其有很多曲解。有一些論點是參數化的建筑設計能讓計算機在將來代替人工進行設計，大量的減少人力資源，因為計算機在處理數字信息時的速度對人腦有著壓倒性的優勢。但是參數化設計作為一個強有力的工具，還是需要合適的操作者進行控

制的。

作為搭載參數化設計的有利工具，軟件則是必不可少的。當下比較有名的參數化軟件分為兩大類，一種是以Grasshopper為首的純參數化軟件，另一種是以Revit和Archicad等建筑信息一體化（BIM）平臺軟件。Grasshopper中文名稱為蚱蜢，是工業設計軟件Rhino的強有力插件，可以對幾乎所有元素進行分類以及單獨的參數化，提供了大量數學算法以及方程編輯的可能性，讓設計者為設計元素制定不同的參數。而在BIM體系下的軟件進行參數化的時候，會發現軟件本身對一些元素進行了參數化處理。比如當二者同時進行對室內空間的柱式進行設計，Grasshopper需要先定義柱子的長寬，然后拉升一個數值得到柱子的三維體量。在得到體量之后，設計者仍然可以對其進行編輯，比如加大柱子的橫截面，降低柱子的高度等，只需要控制三個數值，就可以在可視化的軟件窗口中看到最直觀的變化。而BIM的軟件則有別于它。BIM軟件將柱子的參量定義好，如果設計者需要做改動，只要直接改動數字即可，并不需要對長寬高進行最原始的處理，并且會有材質參數可供選擇，比如大理石柱子，抹灰柱子等。但是BIM軟件由于其對建筑構件進行定義，而常規模式下不能對更小的元素進行編輯，也會影響設計自由度。Grasshopper則相反，對設計者有相當的自由度可供選擇。

當參數化剛開始在國內建筑界大行其道的時候，對其最大的誤解就是認為參數化就像一個精密的設計計算器，當設計者將所有參數設置到軟件中之后，軟件就會自動將符合條件的建筑篩選出來，然后供設計者進行選擇。這種誤讀讓人認為只要將參數設置好，設計師就能做出最理想的建筑，然而實際上，即使是參數化軟件，也是不可能達到“自動算出”建筑這一功能的，即使有，也不能說得出的結果比設計師自己設計的更優秀，因為數字代碼并沒有感情，而建筑從藝術的角度上來說是需要與使用者產生共鳴的。

那么參數化設計在今后建筑設計中扮演什么角色？答案還是強有力的工具，并且其最大特點是能夠在有規律的構建中發揮其能力，而并非能把所有的條件都轉化成數據的形式。比如當建筑師需要設計一個不規則的形體，所有的角度都不一樣，需要進行建模推演，參數化軟件就要對每個角度設置參量進行控制，并且由于其非常精準，往往容錯率不高，會對整個系統產生大的影響。而人工則不同，設計師可以在有錯誤的時候主動以最小的改動達到想要的效果，主動篩選需要改動的位置。這樣的分析邏輯過程恰恰是計算機所沒有的。

因此，參數化在后期修改方面和規律性模型處理方面，參數化則顯示出其強大的優越性。

案例來自剛剛結束的南京青奧會的雙子塔，由英國著名設計師扎哈設計。雙子塔的主要體量由兩座主樓和一座裙樓組成，裙樓的形態與涵洞和縫隙及其相似，優美的線條也并無什么數字規律。而主樓和裙樓的外立面則大不一樣，菱形的窗戶有很規律的大小變化，塔樓有縱向曲線旋轉環繞而成，通過解構可以發現參數化的部分通過合適的約束在技術上沒有難度，但是能夠完成方案的也許只有這位普利茲克得主扎哈了吧。

因此，參數化并不神秘，在其擅長的領域里，它是設計者們最好的朋友和強有力的武器，而在其不擅長的領域，它甚至不能幫助人們設計出有效的建筑。因此，在對參數化崇拜的同時需要正確認識參數化只是設計中的一個工具，就能將其的重要性放低，認真從設計的本源抓起。

（作者單位：南京林業大學）