建筑參數化設計與美學的關系及其歷史淵源

王藝錦 馮天

摘要：如今建筑設計的方法不斷變化，從最初的腦力思考變?yōu)殡娔X輔助。但是參數化軟件也是由人類用基于幾何或自然推演的數學比例法則進行編程設計產生的，這些公式法則也來源于幾何美或自然美，所以美學與參數化設計之間必然存在著某些聯系。本文將對建筑參數化設計與美學的關系及其歷史淵源進行分析。

關鍵詞：建筑參數化設計;美學;比例

中圖分類號：TU201 文獻標識碼：A 文章編號：1005-5312（2019）11-0024-01

一、建筑參數化設計與美學的關系

（一）建筑參數化設計與美學

參數化設計是建筑設計的一種方法，其主要思想是把建筑設計的全部要素變成某個函數的變量，通過改變函數或改變算法，人們能獲得不同的建筑設計方案。美學的原則是和諧統一，在建筑中人與由功能組成的建筑空間直接接觸，而建筑形式能滿足人的審美需求。所以功能和形式的統一是建筑美學的根本;其次是服務于建筑造型的基本規(guī)律;再次是建筑形式美會明顯隨著時代發(fā)展，人類審美水平的不斷提高而改變，這三者都是構成建筑美學的關鍵部分。

（二）建筑參數化與美學的關系

參數化設計與美學之間是必然存在著某種聯系的。哈伯納設計了斯塔姆黑教堂，他利用計算機輔助設計和數學幾何運算來建造教堂，運用了鸚鵡螺化石的形式即對數螺旋線，從中心點伸出木梁，構成向外旋轉的對數螺旋線形式。它來源于一種無窮數列——斐波那契數列，如1，1，2，3，5，8，13，……每個數值均為前2個數之和。它在自然中無處不在：所有花朵的花瓣數均為數列中的數;向日葵的種子分別從順時針和逆時針數是其中兩個臨近數;數值越大越會得到近似的黃金比例值。參數化設計的最基本理論來源于自然中的美學，它經人發(fā)現感知后計算出的公式成為參數化設計的理論依據。公式的美是常人無法理解的藝術，而參數化設計能讓這些枯燥而美的公式變成常人尚能感知的建筑。這些建筑對于設計師來說是有非凡意義的審美意象，但對于各種環(huán)境、家庭和背景下成長的人來說是不同的被建筑形式和在建筑空間中與之互動產生的感受影響的審美意象。這就在于設計師在參數化元素整合過程中對和諧統一的把控。

建筑參數化美學與建筑美學本質上相同，都遵循著和諧統一的美學基本法則，其本體卻不盡相同。參數化設計中設計元素整合及元素本身和諧統一產生建筑，人在與其互動的過程中產生的非凡審美感受便是其美學的意義所在了。它體現的是一種復雜而有秩序的和諧統一：虛擬與現實;人工與自然;元素之間、本身等等。其中復雜和秩序的關系正如理查德.帕多萬所說：“沒有秩序得到的不是復雜的，而是混亂的。正好像秩序需要復雜性以彰顯自己一樣，復雜性需要秩序以變得可以理解。”兩者看似矛盾，實則相輔相成，秩序給復雜性提供了理性的本質，它體現于參數化設計元素本身及之間的生成過程，這種理性的美便是參數化設計的最大審美價值。

二、參數化與美學關系的歷史淵源

參數化與美學之間的關系定是逐日發(fā)展而來的。若從其對建筑美學產生影響方面來看，起源于新藝術運動，代表高迪在建筑設計創(chuàng)新中另辟蹊徑，在他的建筑中幾乎可以看到數學所有的曲面、雙曲面、螺旋面，巴塞羅那米拉公寓便是典例。他的設計以參數化為原型，是最早的與現代參數化設計相似的“人腦”參數化設計。但若深析參數化的本質，便是基本的“數”，數學最早與建筑和美學都有關系的便是比例——隱藏在參數化背后的復雜自由地建立內在秩序的規(guī)律。古羅馬對希臘柱式的改良就耐人尋味。最初的希臘柱式偏藝術性，追求美的富有感情的建筑。而羅馬柱式比起希臘是在學習的基礎上加入了自己特有的嚴謹柱式型制法則，使每一條曲線都有數學上道理可循，每個尺度都是可解釋的，希臘柱式只是相對缺少了理性。維特魯威的《建筑十書》中能看出許多的數學文化，開篇就給出了比例的定義“比例就是建筑中每構件之間及與整體之間的校驗”與參數化設計美學定義道理相通，達芬奇的人體比例圖也是書中最引人注目的部分。基于數學的設計方法對建筑設計多有裨益，也使建筑設計充滿了各種可能，參數化在建筑史上是由比例在建筑中的應用逐漸發(fā)展起來的。

三、建筑參數化設計美學意義

參數化設計在建筑設計中的運用被建筑師們日益重視，有許多推崇這種思想的建筑師運用參數化協調建筑的功能與形式并努力實現其在美學上的價值。譬如上海喜馬拉雅中心等運用了參數化設計的建筑都與各種各樣的美學定律有著千絲萬縷的聯系，也就是參數化設計與美學之間存在著非同小可的聯系。參數化設計作為多元化建筑設計方法中不可缺失的一部分，有著獨特的審美意義等待我們去發(fā)掘。