參數(shù)化建筑設(shè)計(jì)方法發(fā)展現(xiàn)狀及問(wèn)題研究

文/ 徐楊一帆 河北唐山一中 河北唐山 063000

參數(shù)化建筑設(shè)計(jì)方法發(fā)展現(xiàn)狀及問(wèn)題研究

文/ 徐楊一帆 河北唐山一中 河北唐山 063000

隨著人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)要求的不斷提高，異形建筑項(xiàng)目逐漸增多，建筑過(guò)程中需要考慮的因素越來(lái)越多，設(shè)計(jì)難度和工作量也越來(lái)越大。參數(shù)化設(shè)計(jì)方法在建筑領(lǐng)域的引入，激發(fā)了建筑界新的活力。本文將對(duì)參數(shù)化建筑設(shè)計(jì)方法及其意義進(jìn)行說(shuō)明，并對(duì)參數(shù)化建筑設(shè)計(jì)方法發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行研究，分析了參數(shù)化建筑設(shè)計(jì)方法中存在的問(wèn)題，最后針對(duì)這些問(wèn)題提出相應(yīng)的解決方法。

參數(shù)化；建筑；設(shè)計(jì)方法；現(xiàn)狀；問(wèn)題

1.引言

參數(shù)化建筑設(shè)計(jì)方法的提出給建筑行業(yè)帶來(lái)了一股新鮮血液，讓極其復(fù)雜的異形建筑成為可能，同時(shí)為建筑設(shè)計(jì)師提供更多可選擇的設(shè)計(jì)方案，大大縮短了建筑設(shè)計(jì)周期。

2.參數(shù)化建筑設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)介

參數(shù)化建筑設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)單的說(shuō)就是將建筑設(shè)計(jì)中需要考慮的因素參數(shù)化或者量化，比如室內(nèi)的溫度﹑門(mén)窗的尺寸以及位置﹑樓層的高度等等因素通過(guò)具體的數(shù)值來(lái)表達(dá)，由于建筑設(shè)計(jì)中許多因素之間相互關(guān)聯(lián)﹑相互制約，因此在將建筑設(shè)計(jì)參數(shù)化后還要進(jìn)一步建立各個(gè)參數(shù)之間的具體數(shù)量關(guān)系，當(dāng)其中一個(gè)參數(shù)發(fā)生變化以后，通過(guò)計(jì)算可以得到其他參數(shù)的對(duì)應(yīng)數(shù)值。

3.參數(shù)化建筑設(shè)計(jì)方法發(fā)展現(xiàn)狀

計(jì)算機(jī)技術(shù)是參數(shù)化設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)和手段，自20世紀(jì)60年代，計(jì)算機(jī)具備繪制直線功能，這使參數(shù)化設(shè)計(jì)成為可能。20世紀(jì)80年代以后，隨著計(jì)算機(jī)硬件與軟件的發(fā)展，數(shù)值設(shè)計(jì)﹑算法設(shè)計(jì)﹑面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)﹑參數(shù)化設(shè)計(jì)等方法開(kāi)始普遍應(yīng)用。C·亞歷山大與威廉·米歇爾解決了參數(shù)化設(shè)計(jì)中的最關(guān)鍵問(wèn)題，C·亞歷山大在《論形式的構(gòu)成》一文中提出將設(shè)計(jì)理性化和邏輯化的概念，使計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算功能得以應(yīng)用到參數(shù)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，米歇爾也是將工作的重點(diǎn)放在如何將設(shè)計(jì)過(guò)程轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)過(guò)程。20世紀(jì)90年，西方國(guó)家就已經(jīng)開(kāi)設(shè)數(shù)字建筑設(shè)計(jì)的相關(guān)教學(xué)課程并設(shè)立相關(guān)研究機(jī)構(gòu)，目前西方發(fā)達(dá)國(guó)家在該領(lǐng)域相對(duì)比較成熟。我國(guó)近幾年參數(shù)化建筑設(shè)計(jì)方法也有較大的發(fā)展，許多工程實(shí)踐都采用了相關(guān)技術(shù)，比如北京的鳥(niǎo)巢就采用了參數(shù)化建筑設(shè)計(jì)方法，尤其最近幾年，一些一線城市開(kāi)始大力推行參數(shù)化設(shè)計(jì)方法﹑BIM設(shè)計(jì)方法等，21世紀(jì)，參數(shù)化設(shè)計(jì)方法將會(huì)極大影響各設(shè)計(jì)行業(yè)。

三維技術(shù)的出現(xiàn)，標(biāo)志著建筑設(shè)計(jì)已經(jīng)進(jìn)入三維可視化建筑設(shè)計(jì)階段。參數(shù)化建筑設(shè)計(jì)方法之前，建筑設(shè)計(jì)師通過(guò)尺規(guī)作圖的方法將設(shè)計(jì)方案在平面紙上進(jìn)行展示，設(shè)計(jì)師需要通過(guò)大量的不同的比例尺度的手工模型來(lái)推敲設(shè)計(jì)方案，而且設(shè)計(jì)出的方案在一張紙上只有一個(gè)視角，為了清楚表達(dá)完整的建筑結(jié)構(gòu)，需要手動(dòng)繪制多張圖紙，這樣后期修改起來(lái)也相當(dāng)不方便。傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)方法很難與先進(jìn)的計(jì)算機(jī)三維技術(shù)相結(jié)合，而在三維技術(shù)出現(xiàn)不久，參數(shù)化建筑設(shè)計(jì)方法便與之結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了三維參數(shù)化設(shè)計(jì)。

4.參數(shù)化建筑設(shè)計(jì)方法存在的問(wèn)題

參數(shù)化建筑設(shè)計(jì)方法雖然在建筑設(shè)計(jì)中有著重要的作用，實(shí)踐也證明了該方法在各方面的優(yōu)勢(shì)，但是在參數(shù)化建筑設(shè)計(jì)發(fā)展的過(guò)程中也暴露出了一些問(wèn)題，這些問(wèn)題日益凸顯，嚴(yán)重影響著建筑設(shè)計(jì)人員專(zhuān)業(yè)技術(shù)的發(fā)揮。下面將對(duì)其中一些比較重要﹑常見(jiàn)的問(wèn)題進(jìn)行說(shuō)明：

4.1 過(guò)分關(guān)注軟件技術(shù)，忽視設(shè)計(jì)本身

目前，參數(shù)化建筑設(shè)計(jì)方法的實(shí)現(xiàn)主要基于市面上的一些參數(shù)化軟件，而實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，建筑設(shè)計(jì)者往往“沉迷”于軟件的使用過(guò)程中，過(guò)渡地表達(dá)自己的主觀意識(shí)，將現(xiàn)實(shí)世界變成參數(shù)化設(shè)計(jì)興趣的試驗(yàn)田，而忽視了建筑設(shè)計(jì)的根本出發(fā)點(diǎn)與立足點(diǎn)，忘記了建筑設(shè)計(jì)最終的目的。參數(shù)化建筑軟件的功能束縛了建筑設(shè)計(jì)者專(zhuān)業(yè)技術(shù)的發(fā)揮，設(shè)計(jì)者被軟件牽著鼻子走，在設(shè)計(jì)過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)當(dāng)一款軟件缺失某種功能時(shí)，設(shè)計(jì)者將手足無(wú)措﹑無(wú)計(jì)可施，這樣設(shè)計(jì)出的方案其好壞程度，將絕大部分取決于軟件自身，這與參數(shù)化軟件開(kāi)發(fā)時(shí)的出發(fā)點(diǎn)不符。設(shè)計(jì)者在方案設(shè)計(jì)完成初期，無(wú)法自主地從本專(zhuān)業(yè)技術(shù)知識(shí)層面理性地分析模型自身可能存在的問(wèn)題，而是“信仰”式的相信軟件和自己操作過(guò)程的正確性，這樣就大大影響了最終方案的真實(shí)性和可靠性。

4.2 “無(wú)所不能的參數(shù)化設(shè)計(jì)”誤區(qū)

參數(shù)化建筑設(shè)計(jì)是將建筑設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)因素進(jìn)行參數(shù)化，并建立參數(shù)之間的數(shù)量關(guān)系，但是參數(shù)化并不能將所有的因素都進(jìn)行量化，參數(shù)主要是那些在建筑設(shè)計(jì)中比較重要的因素，當(dāng)然也并不是所有的因素都可以量化，即使某些參數(shù)量化后，之間也未必有準(zhǔn)確的數(shù)量關(guān)系，因此參數(shù)化建筑設(shè)計(jì)方法并不能考慮所有的因素，也不能完全準(zhǔn)確的表達(dá)某些參數(shù)之間的相關(guān)關(guān)系。參數(shù)化建筑設(shè)計(jì)并不是無(wú)所不能的，這需要設(shè)計(jì)師客觀的對(duì)待，而不能盲目地認(rèn)為只要采用參數(shù)化建筑設(shè)計(jì)方法就可以設(shè)計(jì)出任何復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)。

4.3 容易陷入機(jī)械化誤區(qū)

參數(shù)化引入建筑設(shè)計(jì)中后，激發(fā)了建筑界新的活力，但是參數(shù)化缺乏對(duì)藝術(shù)﹑人文﹑自然與建筑分裂狀況的體察和探索，缺乏對(duì)建筑所處的地域性與地方性的考慮，當(dāng)?shù)氐臍v史文化﹑習(xí)慣傳統(tǒng)對(duì)建筑自身內(nèi)涵的設(shè)計(jì)有著重要的影響，而這些影響是無(wú)法進(jìn)行參數(shù)化的，也是在進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)中經(jīng)常被設(shè)計(jì)者忽視和遺忘的，參數(shù)化設(shè)計(jì)很難將空間作為一個(gè)有方向且動(dòng)態(tài)的場(chǎng)所，不能因地制宜，這就導(dǎo)致參數(shù)化最終設(shè)計(jì)出的建筑結(jié)構(gòu)都有很大的相似性，很難突出地方特色及地方人文關(guān)懷。

5.如何解決參數(shù)化建筑設(shè)計(jì)方法中的問(wèn)題

5.1 注重設(shè)計(jì)本身，軟件僅是工具

設(shè)計(jì)者要充分意識(shí)到軟件僅僅是輔助設(shè)計(jì)的工具，并不是沒(méi)有了軟件就不能進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中充分發(fā)揮設(shè)計(jì)者的主觀能動(dòng)性，利用專(zhuān)業(yè)知識(shí)去進(jìn)行設(shè)計(jì)，擺脫軟件自身局限性的束縛，讓軟件的使用服從自己的設(shè)計(jì)內(nèi)容，不要讓軟件的功能牽著自己的鼻子去設(shè)計(jì)。

5.2 客觀看待參數(shù)化設(shè)計(jì)的局限性

任何設(shè)計(jì)方法都很難十全十美，建筑設(shè)計(jì)師同樣要客觀看待參數(shù)化設(shè)計(jì)方法的局限性，參數(shù)化設(shè)計(jì)方法并不能將所有的因素都進(jìn)行量化，對(duì)于不能參數(shù)化的因素要進(jìn)行人為的考慮，不能因?yàn)閰?shù)設(shè)計(jì)方法或者參數(shù)化軟件的局限性而忽視相關(guān)因素。

5.3 全局考慮，因地制宜

參數(shù)化方法不能因地制宜，這需要設(shè)計(jì)者更多的發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性，全局考慮﹑因地制宜﹑統(tǒng)籌各方，設(shè)計(jì)出有地方性特色﹑與當(dāng)?shù)匚幕嗳诤系慕ㄖY(jié)構(gòu)，明確建筑設(shè)計(jì)師的主體地位，統(tǒng)籌和調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)過(guò)程中的各方各面。

[1]杜宇峰.“參數(shù)化”在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[M].山西大學(xué),2012.

[2]唐小云,吳玉璇. 建筑參數(shù)化設(shè)計(jì)思考與應(yīng)用.全國(guó)現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會(huì),2014.

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[4]戴春來(lái).參數(shù)化設(shè)計(jì)理論的研究[D],南京航空航天大學(xué),2002.