参数化与建筑设计

参数化与建筑设计

首先需要了解的是参数化设计的定义。参数化设计，对应的英文是Parametric Design。是建筑设计的一种方法。其主要思想是，把建筑设计的全要素都变成某个函数的变量，通过改变函数，或者说改变算法，人们能够获得不同的建筑设计方案。而参数的运用是其主要的设计工具，是一种全新的建筑设计方法。运用这种设计方法结合建筑师自己的设计理念，因此出现了一种全新的设计理论参数化主义。

参数化主义

1.参数化主义的内涵

在Zaha Hadid的作品中，其设计思想不是简单的对参数化设计方法的运用，而是从一个全新的角度去重新认识建筑设计。参数化只是其所运用的工具，其中所包含的设计理念才是其创新的重点。它是一种全新的建筑设计方向，Schumacher对此做了理念和实践两个方向的定义(Schumacher, 2010)。

首先，参数化主义在理念方面。在现代建筑占主流思想的今天，参数化设计的创造性的出现，有着其不同寻常的意义。它的意义不在于更新了设计方法，也不在于前卫的造型设计，而是在更深层的对建筑设计观的挑战。它的出现根本上是以社会，经济，生活形态的改变而改变的。参数化主义在建筑设计观上的改变，是在实体论的认识转移(Ontological Shift),即对世界上所有实体思维方式上的改变。在传统的建筑设计里，我们的思维模式总是固守在规则的几何形体的范围之内，比如：球体，长方体，柱体，三角形等。因而这种思维模式决定了我们对建筑设计的理解永远停留在现有是几何体上。所谓的“创新”也是在这样的思维模式下产生的。而参数化主义设计中，建筑师将基本设计元素设定为“电脑脚本语言”（Computer Script），以此来生产那些难以描述的不规则Nurb曲面，Nurb曲线，团点，颗粒等。就是那些我们看起来很前卫的建筑形体，而在这些表现的背后，是建筑设计观的改变和对功能改变的重新理解和追求。所以就整体风格而言参数化主义并非为了前卫而追求形式本身。参数化主义给了我们一个全新的观察和认识世界的角度。

其次，参数化主义在实践方面，建筑师将建筑中的每一个基本元素都设定为几何参数，然后通过电脑运算，自动生成具有内在数字逻辑关系的形体。而在以参数化技术作为设计手段的支持下参数化主义实践需要遵循如下的基本设计原则:(Schumacher, 2010)基本设计元素，即构成建筑的基本组成部分的形体是软性、灵活，具有智能化的延展性可塑性。在不断演进的组织体系中、建筑之间、建筑内的各子系统间以及最基本的设计元素间，都遵循连续渐变和关联原则。因此用参数化主义生成的建筑各部分之间或是建筑群体之间都有着如同基因遗传一样的比例关系，这个比例就是所谓的参数。

2.参数化主义有着以下一些特点：

2.1.参数化主义更贴近自然的设计理念。

任何成熟的设计思想都不是异想天开的结果，而是社会和经济，物质发展到一定阶段的必然结果。纵管我们现在的传统建筑，几乎都是规则的几何体，这样的建筑的存在恰恰说明了，我们的建筑形式很大程度上受限于当时的社会条件，而呈现出现在的样子。但当我们回过头来看我们身边的世界，几何找不到这么规则的物体存在，而它们都是遵循自然规律的形体。具有潜在的合理性和最优化。因此，最杰出的设计应该是追求最接近自然的形体的。而参数化主义所追求的正是对自然的理解。从而让建筑本身还原到自然的状态并真正的融入自然，成为自然的一部分。现在，实现这样建筑的时机已经越来越成熟了，数字技术的出现，工程技术的发展，为建筑师摆脱客观条件的限制以及尽可能还原现实的世界创造了条件。因此参数化主义设计的灵感可以来源于自然界的石头，水滴，山脉等，都可以经过建筑师的转化分析然后成型，被设计出来。

图1 广州歌剧院

例如广州歌剧院，犹如珠江边上的圆润双砾。以此来形容歌剧院的外形再确切不过了，而非说成是像盒子一样，像柱体像一切传统的形体，这正是体现了参数化主义所追求的，更加接近自然界的设计元素。因此广州歌剧院具有让人既能把握又琢磨不定的形体。此外，两个大小功能厅如果只是一个尺寸上的分别，造型完全相同在视觉上就会少了想象空间更不会让观者有去发现和探索的兴致。但是如果两个功能厅的形态毫无关联，完全各自为政又会互相抵触破坏了整体性。所以遵从参数化主义理念两个“造型”在形态上不是完全孤立的他们像非孪生姊妹一样，从形态空间定位(具有一定程度的凹凸齿合关系)以及色彩(外部为黑白对应，而室内色彩刚好相反呈现白黑反差)等方方面面都相互呼应，具有关联。

2.2.参数化主义追求建筑的有序的丰富多样性。

参数化主义在应用参数化技术上不同于应用该技术的其他风格，运用参数化技术的强大数字化功能，在图纸的绘制上化繁为简。参数化主义不提倡简单Schumacher一直强调的“Complex’’并不是Complicated“两者很容易被混淆，“Complex”常常被当做“复杂”来翻译。所以参数化主义很容易被误解成是在制造问题和混乱。而参数化主义追求的Complex是指丰富性、多样性、富于动态和变化。它利用数字化技术帮助其实现这种更高层面的追求。一般来说，参数化主义想要的是有内涵的建筑。

不追求简单不等于必然复杂混乱。犹如丰富的思想,如果通过逻辑流畅的表达，就不仅不是裹脚布反而因为充足的信息量，传达更多的智慧。简约的好处是走“捷径.避免混乱。人类对形体的视觉感知.是一个自动遵循“格式塔整体原则”的成像过程”(Sternberg, 2006)。这个“整体图像”的浮现.是基于一系列具有潜在逻辑的视觉归纳原则，所以视觉感受上的“混乱“其根源是因为无序，“混乱“是无逻

辑关联产生的效应。以参数化主义风格定位的建筑师，只不过给自己提出了更高的要求如果避开混乱的根源.就不仅能从单一乏味中走出来还能在设计中表现更多的创造。所以参数化主义提倡时间在”有序”中建立丰富多样性，这种有序是通过参数逻辑来实现的。

2.3.参数化主义有着不同一般的看待设计主体的视角。

从建筑的历史来看，曾经的古典主义的建筑师们关注的对象是“凝固不动”的建筑元素。因此建筑师的大部分时间也用在了对檐口，柱子，门窗等这些基本设计元素上。而现代主义则开始认识并重视“空间”这个概念，于是现代的建筑师们则把主要精力放在了由建筑构件围合而成的空间组合上。他们开始重视各实体之间的空间比例关系。而参数化主义则是站到了更高的层面上，引进了“场”的概念。这三者之间的差别在于看待设计主体的视角不同，可以用“格式塔视觉感知心理”的理论来解析。在著名的格式塔视觉成像原则中，有一条著名的“图底关系感知” (Figure Ground Perception)原则。应用到设计中，即面对同样的设计任务和要求，如果空间和建筑设计实体是互相依存的二元对应关系以哪个为关注的设计主体或者基本出发点，另一方就引退为辅。侧重不同，对事物的认识就很不一样。在设计上的反应就是设计风格的不同。古典主义关注构成建筑的实体，现代主义关注建筑空间，而参数化主义更关注空间和建筑实体的互动。

2.4. 参数化主义有着能够更加适应现代社会变迁的形式与功能。

形式与功能的关系在建筑设计中是一个不能避免的永恒话题。参数化主义的理念是弱化功能分区，提供更灵活，更多选择性的空间。

图2 北京银河SOHO

例如Zaha Hadid设计的北京银河SOHO，这座庞大的建筑物，在首层几乎没有围墙也没有正门和侧门之分，几乎是全开放式的。这样一来，不管你从北京的那个方向来到这座建筑物，都能方便的进入大厦。而不用被“入口“，朝向的限制绕圈子进入。参数化主义无非是对功能有了更超前的考虑，这也使得参数化主义的设计更加人性化，个性化，更加方便现代的生活方式。

总结

由此我们可以看出参数化主义理论的明天是美好的，也许今天的参数化主义设计作品多半都停留在图纸上。但这种设计思维方式，是顺应社会发展的，是一个具有前瞻性的设计理念。随着，建筑科学技术的发展，相信在不久的将来参数化主义设计会有更大的作为。