參數(shù)化建筑設(shè)計方法發(fā)展現(xiàn)狀及問題研究

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

【關(guān)鍵詞】參數(shù)化；建筑；設(shè)計方法；現(xiàn)狀；問題

1.引言

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

2.參數(shù)化建筑設(shè)計方法簡介

參數(shù)化建筑設(shè)計方法簡單的說就是將建筑設(shè)計中需要考慮的因素參數(shù)化或者量化，比如室內(nèi)的溫度、門窗的尺寸以及位置、樓層的高度等等因素通過具體的數(shù)值來表達，由于建筑設(shè)計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)計參數(shù)化后還要進一步建立各個參數(shù)之間的具體數(shù)量關(guān)系，當(dāng)其中一個參數(shù)發(fā)生變化以后，通過計算可以得到其他參數(shù)的對應(yīng)數(shù)值。

3.參數(shù)化建筑設(shè)計方法發(fā)展現(xiàn)狀

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

三維技術(shù)的出現(xiàn)，標(biāo)志著建筑設(shè)計已經(jīng)進入三維可視化建筑設(shè)計階段。參數(shù)化建筑設(shè)計方法之前，建筑設(shè)計師通過尺規(guī)作圖的方法將設(shè)計方案在平面紙上進行展示，設(shè)計師需要通過大量的不同的比例尺度的手工模型來推敲設(shè)計方案，而且設(shè)計出的方案在一張紙上只有一個視角，為了清楚表達完整的建筑結(jié)構(gòu)，需要手動繪制多張圖紙，這樣后期修改起來也相當(dāng)不方便。傳統(tǒng)的手工設(shè)計方法很難與先進的計算機三維技術(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)計方法便與之結(jié)合，實現(xiàn)了三維參數(shù)化設(shè)計。

4.參數(shù)化建筑設(shè)計方法存在的問題

參數(shù)化建筑設(shè)計方法雖然在建筑設(shè)計中有著重要的作用，實踐也證明了該方法在各方面的優(yōu)勢，但是在參數(shù)化建筑設(shè)計發(fā)展的過程中也暴露出了一些問題，這些問題日益凸顯，嚴(yán)重影響著建筑設(shè)計人員專業(yè)技術(shù)的發(fā)揮。下面將對其中一些比較重要、常見的問題進行說明：

4.1過分關(guān)注軟件技術(shù)，忽視設(shè)計本身

目前，參數(shù)化建筑設(shè)計方法的實現(xiàn)主要基于市面上的一些參數(shù)化軟件，而實踐中發(fā)現(xiàn)，建筑設(shè)計者往往“沉迷”于軟件的使用過程中，過渡地表達自己的主觀意識，將現(xiàn)實世界變成參數(shù)化設(shè)計興趣的試驗田，而忽視了建筑設(shè)計的根本出發(fā)點與立足點，忘記了建筑設(shè)計最終的目的。參數(shù)化建筑軟件的功能束縛了建筑設(shè)計者專業(yè)技術(shù)的發(fā)揮，設(shè)計者被軟件牽著鼻子走，在設(shè)計過程中往往會出現(xiàn)當(dāng)一款軟件缺失某種功能時，設(shè)計者將手足無措、無計可施，這樣設(shè)計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)化軟件開發(fā)時的出發(fā)點不符。設(shè)計者在方案設(shè)計完成初期，無法自主地從本專業(yè)技術(shù)知識層面理性地分析模型自身可能存在的問題，而是“信仰”式的相信軟件和自己操作過程的正確性，這樣就大大影響了最終方案的真實性和可靠性。

4.2“無所不能的參數(shù)化設(shè)計”誤區(qū)

參數(shù)化建筑設(shè)計是將建筑設(shè)計中的設(shè)計因素進行參數(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行量化，參數(shù)主要是那些在建筑設(shè)計中比較重要的因素，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)計方法并不能考慮所有的因素，也不能完全準(zhǔn)確的表達某些參數(shù)之間的相關(guān)關(guān)系。參數(shù)化建筑設(shè)計并不是無所不能的，這需要設(shè)計師客觀的對待，而不能盲目地認為只要采用參數(shù)化建筑設(shè)計方法就可以設(shè)計出任何復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)。

4.3容易陷入機械化誤區(qū)

參數(shù)化引入建筑設(shè)計中后，激發(fā)了建筑界新的活力，但是參數(shù)化缺乏對藝術(shù)、人文、自然與建筑分裂狀況的體察和探索，缺乏對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)對建筑自身內(nèi)涵的設(shè)計有著重要的影響，而這些影響是無法進行參數(shù)化的，也是在進行參數(shù)化設(shè)計中經(jīng)常被設(shè)計者忽視和遺忘的，參數(shù)化設(shè)計很難將空間作為一個有方向且動態(tài)的場所，不能因地制宜，這就導(dǎo)致參數(shù)化最終設(shè)計出的建筑結(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)計方法中的問題

5.1注重設(shè)計本身，軟件僅是工具

設(shè)計者要充分意識到軟件僅僅是輔助設(shè)計的工具，并不是沒有了軟件就不能進行設(shè)計。在設(shè)計過程中充分發(fā)揮設(shè)計者的主觀能動性，利用專業(yè)知識去進行設(shè)計，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)計內(nèi)容，不要讓軟件的功能牽著自己的鼻子去設(shè)計。

5.2客觀看待參數(shù)化設(shè)計的局限性

任何設(shè)計方法都很難十全十美，建筑設(shè)計師同樣要客觀看待參數(shù)化設(shè)計方法的局限性，參數(shù)化設(shè)計方法并不能將所有的因素都進行量化，對于不能參數(shù)化的因素要進行人為的考慮，不能因為參數(shù)設(shè)計方法或者參數(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)計者更多的發(fā)揮自己的主觀能動性，全局考慮、因地制宜、統(tǒng)籌各方，設(shè)計出有地方性特色、與當(dāng)?shù)匚幕嗳诤系慕ㄖY(jié)構(gòu)，明確建筑設(shè)計師的主體地位，統(tǒng)籌和調(diào)節(jié)設(shè)計過程中的各方各面。

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