參數化設計竹構裝置研究

郝凱利 朱 一（南京林業大學 藝術設計學院，江蘇 南京 210037）

自 20世紀以來，新的設計材料和設計思維不斷被學習和產生，并被設計吸收和應用。傳統的竹制結構裝置設計逐漸不能滿足人們的審美需求。作為一門與科學技術同步進行的設計學科，竹結構裝置參數化設計的集成不僅是設計思維的延伸，也代表了新技術給傳統設計帶來新的變化。

一、當代設計語境下的竹文化

1.傳統竹文化

本文研究了竹子的人文價值、審美價值和生態意義。自古以來，竹子就與人們的生活息息相關。由于其空心、竹、顏色常綠的特點，人們往往將其與謙虛、正直、吉祥聯系在一起，這也反映出竹文化影響著中國人的審美和道德價值。

2. 傳統竹制品

竹子作為一種可再生資源，是家具和日用品的重要材料，也是建筑設計創新研究的重要材料之一。其中，傳統的竹制家具在明代最為突出。首先出現了竹床和竹床，然后竹椅、竹桌、竹盒等相繼出現。隨著竹子使用量的逐漸增加，在日常生活用品中也有很多竹制品，如竹籃、竹簽、竹筆和竹杯。不難發現，在中國古代，竹制品不僅具有使用功能，文人學者也把自己的道德和精神追求寄托在竹制品上。通過竹子獨特的質地，竹子的設計具有自然的味道，并具有簡約和簡約的感覺。在當代設計的發展下，竹子的應用也得到了拓展，并結合現代設計手法逐漸再現竹文化。

二、傳統竹構裝置的當代創新

1.傳統的竹構筑

圖1 孫煒竹院茶館（來自網絡圖片）

在中國豐富多彩的建筑文化中，有一些具有民族特色的建筑。在中國云南，傣族的竹建筑是當地獨特的象征，是一種干欄建筑。這種竹制建筑非常適合當地的自然環境，與傣族節日、民俗、信仰等密切相關。雖然竹樓也有其固有的問題，在雨天，竹樓容易受到雨水的侵蝕，但它更符合當地的生活需求。在竹類民居的建造中，竹子的建造形式主要有穿、插、捆、扎，通過這些方式來建造。具有經濟、環保、易更換的特點。近年來，國內外許多設計師都致力于激活傳統竹文化。由 HWCD 建筑師孫偉設計，揚州石橋花園竹茶館 （圖 1），這座建筑的外觀像一個立方體，通過竹子之間的空間反映了虛擬變化以及秩序的美麗。建造開放式結構，用竹子探索不同的空間，竹子是一種可持續發展的材料。這是東方傳統美學與現代設計詞匯相結合的效果。然而，它在總體水平上還略顯單一。

2. 竹構裝置的發展現狀

除了在上述家具、用品和建筑中尋找竹子的使用價值之外，一個新的應用方向非常重要——竹子結構裝置藝術。目前，在整個設計領域中，裝置藝術、雕塑、景觀和建筑之間還沒有明確的定義。本研究認為裝置藝術是一種融合了三者的綜合藝術形式。傳統的竹制結構裝置多用于景觀小品、建筑領域等。是特定社會環境下的三維藝術設計作品，是基于三維空間環境的表現形式，是藝術家的空間實驗[9]。使用竹子元素，融入自然環境，與觀眾互動，是竹子裝置的獨特魅力。設計師范承宗設計出的“筌屋”——系列裝置 （圖 2），融入了傳統的魚籠的造型，繼承了古老的竹藝并結合現代設計材料，以竹、竹結構、竹藤，鋼和其他材料的結合應用。這種形式的設計是傳統與現代結合的開始。

圖2 范承宗設計筌屋系列裝置（來自網絡圖片）

3. 參數化設計對竹構裝置的作用與價值

在當代科學技術的推動和轉化下，社會文化系統的一個根本轉折點是符號和數字的概括化[3]。這個方向象征著傳統文化元素，在參數化媒介下完成再創造，充分結合時代特征，順應大眾情感潮流，弘揚竹文化。目前，景觀裝置在參數化設計的推動下有了很大的發展。首先，在排列順序和節奏上更加復雜，產生的視覺和空間效果更加特殊[6]。從傳統竹結構的建模到參數化設計的結合，出現流線和多曲面結構，這是參數化給傳統竹子結構帶來的突破，充分挖掘竹子的特性。將傳統形式從 “具體” 改為 “抽象”。將傳統工藝從 “少數”改為 “潮流”。將傳統材料的應用從 “個體” 轉變為 “多數”。竹文化審美價值與商業價值的完美融合。任何設計都是為人們服務的，而技術是設計的輔助[2]。參數化設計將成為改變傳統竹制結構裝置的動力，使藝術表現形式向多元化方向發展。

三、基于參數化設計建造方法的竹構裝置

1.竹構裝置參數化設計的方法

眾所周知，隨著社會的變化和機器的進步，越來越多的數字作品出現在公眾的視野中。傳統的竹結構裝置必須在形式和技術上進行創新。該模型采用機器輔助和手工方法制作，以提高原竹與竹子組合的產品工藝和設計內容[5]。香港 ZBC竹展廳 （圖 3），香港大學的學生，通過嚴格的定量計算，借助編程控制點使算法模擬桿件，借助放樣功能生成核心節點，通過具體參數調整整體建模，竹結構裝置在造型上的創新可以最大程度地滿足。可見，參數化設計更多的是指導我們從微觀的角度來觀察視覺形態的多維空間變化[7]。從而打破人們的刻板印象，實現竹子深層的創新。

圖3 香港ZBC竹展館（來自網絡圖片）

2. 竹構裝置數字建造的方法

通過電腦 grashhopper 建模，我們可以改變它的形狀，設計過去竹制工藝產品無法完成的風格，但是除了建模的創新，我們還應該結合數字建設方法來實現物理建設。參數化技術應用的意義在于提供從設計到施工的一體化數字化生產過程，即從智能設計到智能生產[7]。把竹子的不同結構想象成點、線、面，通過數字生成控制模型構建，不僅可以使其構建更加精確，而且還節省了設計師思考比例結構的時間。由黃明健、任天設計的中國美術學院畢業設計開幕式場地為竹制結構裝置，采用參數化設計。在這種竹子結構裝置中，通過數字化生成邏輯的改造，利用竹子的彎曲性能，機械分解，找到承重骨架，然后由其他部分組裝在一起，形成一個數字結構空間。這也證明了參數化設計的復雜形式必須通過智能構建生成[8]。與傳統的設計原則相比，制作邏輯更嚴格，骨架更簡潔，靈活性更好。數字化建設可以避免手工藝的缺陷，提高竹制結構裝置的精妙，最大限度地利用竹子的特性，擺脫粗糙、形狀單一等負面反應。竹藝不局限于傳統，而是被賦予了新的生命。

3. 竹構裝置的發展展望

隨著 5G 時代的到來，信息技術的應用沖擊了舊的設計方法。科技思維與建筑設計相結合，呈現新的體驗形式和互動方式，已成為行業發展的新趨勢[1]。而參數化設計就是將傳統設計的實現形式轉變為以算法為指令建立參數關系，利用計算機進行數字化編程，最終形成目標。這是竹結構裝置發展的新方向。參數化設計的集成大大縮短了建模時間，提高了質量。參數化竹結構裝置不僅在視覺上給大眾帶來全新的體驗，而且從形式本身突破了傳統的造型詞匯，通過參數化設計彌補傳統竹子結構的缺陷，取其精華。新技術帶來新的審美，新的需求帶來新的功能，新材料帶來新的形態[8]。這不僅是表面的創新，也是本質的變革。是迎合時代發展，與科技相結合的產品。今天，我們更加注重現代設計，但傳統的竹子結構不應該被拋棄。它應該巧妙地與現代科學技術相結合，并出現在公眾視野。

結語

本研究采用參數化智能設計，通過對傳統竹結構裝置的媒介改造，創造了參數化現代形式和傳統文化的雙重解構和符號化設計。參數化設計作為現在和未來創新造型的發展方向之一，融合了感性與理性，融合了藝術與技術，解放了設計師的思維約束，為竹子設計帶來更多的可能性，是一個有研究價值的方向。不可替代的是，竹子作為文化藝術的體現，無論作為建筑景觀材料還是手工藝材料，都具有非凡的表現力，其非凡的禪意，除了材料成本和良好的抗震性能，它是一種環境友好型綠色和可持續的資源。為未來的器件設計帶來無限的可能性。設計是一種態度，它不是簡單的、表面賦予造型的、只有有生命力的東西，才能擁有它無法復制的奇妙的東西[4]。竹結構裝置設計與參數化的融合將帶來豐富多彩的變化，必將為城市增添更多的文化底蘊。