2017 十月 20

探索参数化设计的影响与远景

作者: Connor Walker


参数化设计流程通过自动实现建筑模型或建筑图纸的设计修改,可极大地节约时间及成本。


当有人谈起 “当代建筑” 这个词时, 你会想到什么?Asymptote事务所或扎哈·哈迪德的波折起伏的形式往往是公众首先想到的。这些事务所是参数化设计的行家, 他们使用计算机软件来调节建筑的形式、功能布局和施工等各个方面之间的关系, 创造一个富有整体感和有效的建筑作品。帕特里克·舒马赫(Patrik Schumacher), ZHA的负责人认为, 参数化已经不仅仅是一种设计方法, 而且是现代主义哲学和风格的继承。虽然很少有像舒马赫的公司那样专注于参数化设计, 但在建筑实践中, 参数化的设计原则已经变得司空见惯。许多设计软件的功能允许通过更改变量来控制设计元素, 并适应空间的合理变化, 作为对设计中其他部分的更改的响应。无论对参数化风格的看法如何, 世界各地的建筑师都将逐步适应参数化设计。

参数化最显著的好处之一就是节约成本。参数化设计的过程具有极大的潜力, 可以节省时间和成本, 通过它自动化更改建筑模型或图纸的能力。像Revit 这样的程序已经将这种自动化进行整合, 允许更改多个元素 (如门和窗口类型), 改变高度、宽度或材质的单个变量。在强调节点细部或非常规功能的更复杂的项目中, 自动化可以通过诸如Grasshopper或Dynamo这样的插件来实现。这些插件能够在项目参数之间创建关系, 以便响应其他更改。例如, 建筑物的立面可能是由一个结构框架支撑的 – 如果立面需要增加尺度或改变形状, Grasshopper可以用来确保框架的结构构件增加大小和形状比例, 以适应这种变化。像这样的操作能更改保存手动建模的成果, 并提高项目的效率。

深圳宝安机场三号航站楼,由福克萨斯事务所设计,有着波浪般的表皮,仅由一个设计师用参数化实现,其使用的参数考虑了必要的结构和采光要求。

参数化设计所促进的连接性也是更优越设计的内在特性。所有设计元素的相互可变性, 可以使用参数化工具来直观地显示房间大小和位置的变化对建筑围护结构和内部流线等方面产生影响 – 这些可以在设计过程的早期就完成, 确保项目中任何部分的潜在问题一旦出现就会得到解决。一些公司发现为特定设计阶段 (如功能布局阶段) 创建参数相当有用, 这使得他们能够直观地分析楼层平面布局、必要相邻布局和其他参数, 从而全面响应设计方案中的更改要求。更简明扼要地说, 参数化设计给项目带来的效率也使它更容易可视化。它具有强大的能力来解决项目中的所有阶段的设计冲突。

弗兰克·盖里的毕尔巴鄂古根海姆美术馆的设计使用了CATIA – 早期参数化的一种软件 – 来决定建筑表皮可以弯曲到何种程度而不会使金属面板起皱。

参数化, 当涉及风格化时, 也可以对建筑环境创造一种标志性的贡献。当使用这一点作为使用参数化设计的理由时, 建筑师可能会有疑虑。然而无论好坏, 审美需求有时是客户的需求之一, 往往是客户相当愿意投入的一方面。像圣地亚哥·卡拉特拉瓦 (Santiago Calatrava) 这样的建筑师经常被客户选中主要是因为其作品的引人注目的特质。因此, 参数化建筑师受到客户亲睐至少部分是由于其建筑作品的流线型、有机的外观。这些建筑物的曲线与建筑物的需求和功能直接对应, 几乎不可能在不借助于参数化软件建模的情况下创建。在这个意义上, 美学与设计哲学紧密相连。当客户要求的作品类似于弗兰克·盖里的建筑, 建筑师理应采用参数化设计原则。

作为参数化设计的最早期例子之一, 高迪设计了圣家堂高耸的拱顶, 利用下垂的链条来创建反转模型, 以显示构件如何承载建筑的重量。

建筑师们是否愿意有意识地采用参数化作为一种风格, 这还有待观察。这个潮流的历史依然非常短暂, 只与计算机软件使其成为可能的历史一样长 (虽然它的起源可以追溯到安东尼·高迪这一代的建筑师)。无论如何, 世界各地的公司已经广泛采用了参数化设计的工具。无论完成的设计是一个曲线形式的雕塑, 或一个更传统的设计项目, 参数化建模有广泛的应用, 可以使建筑师的实践更有所收益。MG2 设计团队在上面列出的许多方式中已经充分意识到将其融入设计过程中的好处- 十分有理由认为它对我们公司的影响只会日益增长。这将是令人兴奋的远景。