參數化建筑設計的邏輯簡析

趙亮宇

【摘要】參數化建筑設計的邏輯和普適性的設計方法有很大的差別，參數化設計更智能、快捷，同時對技術要求也特別高，本文就是對參數化建筑設計的工作方法進行一個簡單的梳理和介紹。

【關鍵詞】參數化；思維模式；工作模式

一、設計方法

不論是否應用參數化設計的方法，建筑師都要解決兩個方面的問題，一是認識現狀，二是提出設計方案。

在認識現狀的這個方面，倫敦大學的比爾·西里爾教授提出了“空間句法”的理論。個人理解，空間句法就是把建筑、城市空間的現狀，用數學語言描述出來，然后繼續推導，得到某種數據化的結果。這些結果是可以被理解的，建筑師可以把這些結果直接轉換成建筑空間。對建筑師來說，空間句法就是“參數化認知”。

參數化設計經常會通過細分和重組的方法完成。通過細分可以得到足夠多的建筑物的基本單元。比如一塊磚頭、一塊鋪地的石材；也或許是某些構件的模塊，比如一段天花、一個窗戶；還可以是若干個房間組成的一組空間單元。除了這些具體基本單元，還應該包括一些更為抽象的要素，如某個復雜的曲面實際上是由兩個方向的多條復雜曲線控制的，每條復雜的曲線可以細分為更多段的可以用數學公式精確描述的曲線。

參數化設計過程中最重要的環節是制定規則。規則既包括生成系統和評估的規則。基本工作方法是找出對某個項目有影響的因素，然后制定符合該項目特點的生成規則，在項目比較復雜時，需要針對不同的問題制定多套規則，同時還要制定一套控制或協調各規則之間關系的規則。應用這種設計方法生成的是一系列類似但各不相同的方案，因此需要制定一套評估規則幫助設計師進行選擇。在規則下生成的方案，即便經過評估規則的篩選，也不能保證達到最理想的效果，這時就涉及到修改。修改生成一樣，需要在生成規則中，調整參數，以擴大或縮小終端形象的數量，以及強化或弱化特定的幾何形式。如果仍然不能達到理想效果，進一步的修改則是對生成規則本身進行調整，從而得到另一類可能性。

二、思維模式

參數化設計的建筑具有一定的相似性，其有兩類不同的思維模式。第一種思維模式強調直覺的作用，具有發散性。設計師通過草圖和模型不斷調整自己腦中直覺的形態特征，來達到靈感和設計方案的統一，最后讓功能和技術達到融合的同時保持清晰的想法意圖。第二種思維模式強調邏輯和系統，通過研究和推理得出設計的結果，從而為設計帶來無限的可能性。可以歸類第一類為藝術家的思維，第二類為科學式的思維。

建筑師在拿到設計要求后往往能直接想到一個較為理想的形體，并借助參數化設計工具進行深化，比如一個曲面通過不斷調整控制曲線的數量和曲線的控制參數來達到想要的形式，這些曲線和參數之間沒有什么關系，只是為了達到設計師腦中的完美形式。由于采用了參數化設計工具，當然也就存在著一些參數化的關系，但是過程是不可控的一些特定的因素。

第二種思維模式要求建筑師研究一些影響項目的數據和信息，經過篩選和分類得到可用的參數，通過設置的規則，讓這些規則得到特定的一些關系。規則可以是一段可以執行的腳本，最終得到一組具有類似特征的結果，也可以是無限循環演化的過程，結果是一個固化的瞬間。這種結果的設計過程是由建筑師主動建立和控制的。

不能簡單的定義哪一種思維在設計過程中的好壞。但是可以明確的是第二種模式提供了一種新的可能，它可以得到人腦不能直覺把握的形象，同時修改是在更為理性的平臺上進行的，更適合團隊合作。它為更多具有傳統思維的人為設計過程和結果提供可能。

三、工作組織模式

設計的整套過程是在方案確定以后，需要通過初步設計和施工圖設計將方案中確定的設計意圖深入發展，為建造奠定堅實的基礎。此過程中經濟、技術和規范等有較為清晰的評判標準，因此便于選擇和溝通。在組織生產的過程中，將項目整體分成建筑、結構、機電和經濟等幾個專業分別完成。同時，設定一些時間點，使各專業可以互相校核工作結果，最終完成整套設計。

參數化設計本身就具有著高度的復雜性，不論是后期使用參數化工具還是一開始就用算法進行生成，所能形成的結果都有非常復雜的秩序，依靠傳統的工作模式無法精確高效地完成最終的設計文件，隨著社會對高完成度設計的要求逐步提高，與此相配的二維或者三維協同工作模式是必然選擇。

交換和輸出都跟原來的方式不一樣，特別是強調建筑物理性能、生態節能角度出發的建筑師，即便在早期的階段，也需要大量的計算。各專業運用參數化工具介入的方式和時間也有所不同：創意早期就要整合各領域的相關因素，最后建立整合度極高的參數化模型的工作模式將得到采納。在深化過程中，不斷調整和修改以達到最優效果成為工作的常態。以參數化模型為工作平臺進行復雜的信息提取將更為準確、直觀和有效。這種模式對設計師的知識結構和團隊的組織都提出了更高的要求，也能更好地順應社會要求，幫助業主精確控制設計建造的整個環節，減少浪費，對推動整個建筑行業升級起到重要的作用。

參考文獻

[1]孟倩男.參數化建筑[J].大眾文藝，2018（11）.

[2]石峰.“參數化”在襄陽大劇院設計深化過程中的實踐應用[J].建筑技藝，2014（05）.