“參數(shù)化主義”在建筑設計中的解讀與思考

戴慶來

摘 要：隨著如今信息技術的發(fā)展，越來越多的新技術應用于建筑設計之中，其中參數(shù)化設計作為數(shù)字化設計中的一種重要內容越來越受人們關注。其中，帕特里克·舒馬赫作為“參數(shù)化主義”的發(fā)起者，他也給我們帶來一些關于“參數(shù)化主義”的思考。文章通過分析“參數(shù)化主義”的概念以及理論，探求在信息化時代背景下“參數(shù)化主義”的發(fā)展和未來優(yōu)勢。

關鍵詞：參數(shù)化設計;參數(shù)化主義;風格;建筑設計

一、“參數(shù)化主義”的提出

帕特里克·舒馬赫，扎哈·哈迪德建筑事務所的現(xiàn)任掌門人。他曾經(jīng)在波恩、斯圖加特和倫敦學習哲學、數(shù)學和建筑學，他是扎哈·哈迪德建筑事務所聯(lián)合合伙人并同扎哈一起完成了多項重大設計項目，在扎哈·哈迪德去世后，接管了事務所運營和世界上百項工程項目，從1992年至今，一直在包括哥倫比亞大學、哈佛大學設計研究生院任教。“參數(shù)化主義”正是由舒馬赫提出并廣為流傳的，他認為“參數(shù)化主義”在如今的信息技術的發(fā)展下已經(jīng)成為一種新的風格，是如今的信息技術和社會經(jīng)濟對建筑所帶來的變革性影響。[1]技術的發(fā)展令參數(shù)化設計得以實現(xiàn)，使其有別于傳統(tǒng)的風格形式。帕特里克·舒馬赫在其著作《建筑學的自創(chuàng)生系統(tǒng)》中提出了“建筑學的新框架”和“建筑學的新議程”。他對建筑學科進行全面的解析，將建筑學作為一種自治網(wǎng)絡進行分析，認為建筑是社會交往中重要的交流框架，并進一步提出了當代建筑的新概念和討論框架，其中第11章詳細地描述了“參數(shù)化主義”新風格。他認為參數(shù)化主義的外在特征是復雜、非線性、聯(lián)動，且由各不相同的單元體組成。[2]作為一種先鋒的形式風格，人們很容易誤以為曲面即是參數(shù)化設計，其實并不是。“參數(shù)化主義”不只是一種形式，而是一種全新的設計系統(tǒng)，是信息時代下設計實踐的一種策略。

二、參數(shù)化設計概念

參數(shù)化設計是通過數(shù)字技術定義各個參數(shù)并制定一套邏輯進行運算從而得到預想的設計結果，然后進行信息轉換，通過數(shù)字平臺進行數(shù)字建造的設計過程。參數(shù)化設計可以分為兩個部分，一個部分是各個部分構件的參數(shù)信息，另一部分是各個構件所組合成的參數(shù)結果，好比是自變量與因變量的關系，部分構件參數(shù)的修改將會影響設計結果，而這個參數(shù)的修改也會使之前所有的圖紙進行統(tǒng)一的修改，從而使整個設計形成一個系統(tǒng)進行管理，提高效率。各個構件之間相互聯(lián)動，相當于一個完整的系統(tǒng)。這是一個雙向的過程，設計過程影響設計結果，反之，設計結果影響設計過程。另外，人們可以利用現(xiàn)有的設計條件如地形、日照、風向數(shù)據(jù)等對項目進行電腦分析并生成圖像，節(jié)省人工分析數(shù)據(jù)時間，提高效率。現(xiàn)代建筑師常用的參數(shù)建模軟件有Rhino、Revit、Maya等。

帕特里克·舒馬赫認為聯(lián)動、自適應是“參數(shù)化主義”的基本要素。參數(shù)化設計不應該是硬朗的直線，而是由可以調控的樣條曲線組成，雖然是由多個差異性的單元組成的，但并不是單一重復的簡單個體堆積的結果。在參數(shù)化設計中，每一個單一的個體之間都互相聯(lián)系且作用，通過程序腳本互相呼應。[3]各個元素之間的關聯(lián)不是簡單的相互聯(lián)系，而是由更深層次的規(guī)則來制定的。“參數(shù)化主義”是一個充滿元素的場域，任何一個參數(shù)的變化都會引起整個場域的回應，表面上看似混亂和無規(guī)則，內里卻隱藏著深層的規(guī)則。從最初的方案模型的建立，再到后面的施工建造的模型數(shù)據(jù)，都可以用參數(shù)化模型來進行數(shù)據(jù)化信息模型指導與控制建造，同樣可以利用信息模型來進行工廠數(shù)字化預制構件節(jié)點，從而能夠有效地控制復雜形體在建造過程中所消耗的時間與成本。此外，設計團隊從方案設計到施工階段共享一個信息模型，定制每一個構件，為整體的設計提供準確的數(shù)據(jù)，同時指導施工的每一個過程，提高施工效率和生產(chǎn)速度。

參數(shù)化設計在國際上越來越受設計師所重視，特別是如今多種數(shù)控加工技術得到發(fā)展，讓參數(shù)化設計從電腦模型變成了現(xiàn)實實體，使復雜形態(tài)建造變成了可能。但在國內的設計市場上，參數(shù)化仍然處于一個剛剛起步的階段，眾多高校中參數(shù)化設計課程少之又少，大部分參數(shù)化設計方法都是由海歸設計師或者留學生在使用，國內學生和設計師還是熱衷于傳統(tǒng)的計算機輔助設計。參數(shù)化輔助設計是真正意義上利用電腦進行設計，利用強大的電腦運算能力完成一部分設計師的工作，且有利于建筑設計者激發(fā)設計思維，提升設計能力。

三、“參數(shù)化主義”時代

帕特里克·舒馬赫提出的“參數(shù)化主義”引起了建筑界劇烈震動。他認為“參數(shù)化主義”已經(jīng)到來，“參數(shù)化主義”將成為新的一種風格形式來替代現(xiàn)代主義，從而成為繼現(xiàn)代主義之后的第5個劃時代的風格形式。“參數(shù)化主義”是在技術的推動下，建筑師利用參數(shù)建模軟件如Rhino、Revit、Maya等軟件創(chuàng)造出有別于現(xiàn)代主義簡約的風格，建立起有序復雜形態(tài)，或是非線性，或漸變的形態(tài)，具有流動感。其將有別于任何一個時期的風格，形成特有的時代風格，使之更貼近自然形態(tài)從而形成了參數(shù)化的特性標志。不同于現(xiàn)代主義的標準化和可復制，舒馬赫把參數(shù)化設計風格歸納為兩種方法論規(guī)則，第一種為負面規(guī)則，即是告訴我們因避免采用哪種研究路徑，第二種是正面規(guī)則，即是我們應該遵循的研究路徑，而參數(shù)化設計規(guī)范遵循這兩個規(guī)則和信條。負面規(guī)則：避免規(guī)則的幾何形體，比如正方形、三角形、圓形，避免元素的簡單重復，避免無關的元素。正面規(guī)則：所有元素都可以參數(shù)化并擁有可塑的形態(tài)、差異化的漸變，整個系統(tǒng)互相關聯(lián)。[4]以上這些規(guī)則就如同舒馬赫的“參數(shù)化主義”宣言一樣，將參數(shù)化形式特征提升到風格層面，而先鋒的建筑師也沉迷于對參數(shù)化非線性形式特征的生成與探索之中。

在舒馬赫提出“參數(shù)化主義”之后，事實上外界存在多種質疑和爭議，其中就有尼爾·里奇和埃瑞克·歐文莫斯等，他們都認為很難用一種普適的歷史主義風格來說明“參數(shù)化主義”替換了現(xiàn)代主義風格，對舒馬赫引用尼克拉斯·盧曼的“社會自我生產(chǎn)系統(tǒng)”理論并將其理解為一個交流系統(tǒng)的語義特征的哲學認知，以及參數(shù)化設計過程的具體操作是否可以被風格化表示質疑，同時他們認為參數(shù)化設計過程指一種參數(shù)建模的過程，是一種交流系統(tǒng)協(xié)同工作的方式，還不能概括為一種時代風格從而代替現(xiàn)代主義。但舒馬赫一直致力于建筑學哲學理論研究，在他的《建筑學的自組織系統(tǒng)》中詳細地探討了“參數(shù)化主義”的理論框架和風格特征，并且他一直把自己的理論用于教學之中，同時作為扎哈·哈迪德建筑事務所的現(xiàn)任總裁積極參與實際項目的建造，以這種研究理論和實踐相結合的方式不斷地來證明“參數(shù)化主義”的到來。