張大偉

摘 要：參數(shù)化設(shè)計極大地拓展了方案設(shè)計思路、節(jié)省了設(shè)計圖制作及修改的時間和成本；同時，參數(shù)化設(shè)計在藝術(shù)造型和施工建設(shè)中的表達上具有可視化、直觀化的特點，是其它設(shè)計方法無法比擬的，這就為設(shè)計施工一體化提供了保障。

關(guān)鍵詞：參數(shù)化 ；建筑設(shè)計； 因素

一、參數(shù)化設(shè)計的優(yōu)勢

1.體驗上的改變

參數(shù)化設(shè)計會給我們帶來最直接、最明顯的體驗式的改變，這類改變是不同于傳統(tǒng)設(shè)計的。對建筑師來說，傳統(tǒng)設(shè)計的理念是樹立在對中心性、完整性的審美追求之上的，建筑師進行的所有工作都是在不停的激化、加劇這個追求，并使之可以實現(xiàn)，換句話說，建筑師在進行方案設(shè)計之前都會在腦海里先勾畫出基本形態(tài)，而后再開始設(shè)計，之后所有的工作都是來實現(xiàn)這些形體。修改設(shè)計的過程也是這樣的，建筑師只有在先前的幾次改動時會洋溢著激情，屢次修改后的改動過程會感覺非?？菰铩６鴧?shù)化設(shè)計的過程卻正好相反，我們會在大腦里依據(jù)設(shè)計條件先規(guī)定好一些規(guī)則，如果這些規(guī)則不夠具體但能夠控制整體設(shè)計的進行時，我們需要多增加一些限定條件（或稱規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)）。大多數(shù)模型在運行后，其結(jié)果是由動態(tài)生成的（如迭代），這與傳統(tǒng)的設(shè)計過程不同，若是結(jié)果不理想，則需要改變算法或調(diào)整參數(shù)，參數(shù)的變化和算法的變更都會得到不同的形體，一些模型的參數(shù)（如涌現(xiàn)）多次運行研究的結(jié)果也是不同的，在調(diào)整過程中，建筑師才能體會到參數(shù)化設(shè)計所帶來的樂趣。

參數(shù)化建筑給使用者和參觀者帶來一個特殊的空間體驗和形體上的視覺沖擊力。由于參數(shù)化設(shè)計的成果作品往往伴隨著漸變、流線狀的形態(tài)、互動式的功能等等，這些元素都與傳統(tǒng)的幾何形態(tài)關(guān)聯(lián)，使我們體會到的心理感受完全不同，所以動態(tài)的、不穩(wěn)定感甚至百思不解都是參數(shù)化設(shè)計帶來的不同感受。

2.效率的提高。效率上的提高是建筑設(shè)計作為實際工程而非工藝品的最大優(yōu)點，主要體現(xiàn)在以下幾方面：（1）準(zhǔn)確的完成復(fù)雜造型的設(shè)計。過去的方法是針對基本的形體設(shè)計，但對于復(fù)雜的造型建模時采用傳統(tǒng)的設(shè)計方法會感到無計可施甚至不標(biāo)準(zhǔn)。在使用參數(shù)模型的過程中，能讓輸入?yún)?shù)和輸出形態(tài)之間具有準(zhǔn)確、可控的關(guān)聯(lián)，這將使復(fù)雜造型的設(shè)計和建模能夠?qū)崿F(xiàn)。例如望京SOHO項目，沒有計算機的協(xié)助生成的造型勢必沒有辦法精確的表達。（2）快速的生成多個方案。深化設(shè)計方案，為甲方做出多樣性的參考方案是建筑設(shè)計中必不可少的工作，對傳統(tǒng)的設(shè)計方法來講，這一工作會非常繁索，每份備選方案的設(shè)計都是一次創(chuàng)作過程的反復(fù)，而且還會損耗建筑師許多的創(chuàng)作想法，而參數(shù)化設(shè)計的關(guān)鍵是建立參數(shù)模型，只要參數(shù)模型確立了，那么建筑設(shè)計的方案階段就進行一半了。對于相同的參數(shù)模型，輸入不一樣的參數(shù)會輸出不一樣的設(shè)計結(jié)果，有多少種備選方案取決于輸入?yún)?shù)的數(shù)量，因為對于計算機而言生成10種模型和1000種模型基本是一樣的，不同的是我們輸入1000組參數(shù)可能會比10組要多用一些時間罷了。（3）方便的修改方案。傳統(tǒng)的設(shè)計中，我們通常從總圖開始進行推敲、深化、修改、再推敲、再深化、再修改，最后讓設(shè)計方案能夠?qū)崿F(xiàn)，這些流程中所有的再推敲、再深化、再修改的部分都是之前工作的重復(fù)，而這種重復(fù)也許只用在調(diào)整容積率或是面積這樣的小問題上。正是這樣的小問題會導(dǎo)致重新設(shè)計，讓建筑師們既費神又費力。在參數(shù)化設(shè)計中這些過程都是以參數(shù)模型來表現(xiàn)的，而容積率和標(biāo)準(zhǔn)層面積只是參數(shù)模型中變量罷了，建筑師需要做得只是修改輸入?yún)?shù)或是添加一些腳本語言在程序中，而修改過程則是計算機來處理的，這樣設(shè)計的過程會變得便捷、高效，但是在我們建立參數(shù)模型時候會有一點點繁索。（4）專業(yè)之間的精確對接。建筑師一般主要關(guān)注的是建筑的平面功能、交通流線、立面造型，與之相對應(yīng)的圖紙就是建筑的平面圖、立面圖、透視圖等等；作為結(jié)構(gòu)工程師，他們普遍關(guān)心的是柱網(wǎng)的密度、跨度及柱和梁的尺寸等，所以需要柱網(wǎng)平面、配筋圖等等；而設(shè)備工程師往往只需要一些剖面或節(jié)點罷了。每個專業(yè)對同一個項目的側(cè)重點基本都是不一樣，所采用的評判標(biāo)準(zhǔn)也是不一樣的。所以各專業(yè)相互對接時要將圖紙變成自己專業(yè)可用的圖紙，各專業(yè)圖紙準(zhǔn)確對接是對工程進度非常重要的。已往的設(shè)計方法只要專業(yè)對接都需要各專業(yè)重新布圖，許多設(shè)計時間浪費在各專業(yè)交接上。

二、參數(shù)化設(shè)計的劣勢

1.社會、文化因素。參數(shù)化設(shè)計思想并不遵守上千年以來人們習(xí)以為常的對稱性、中心性的欣賞規(guī)律，其理論根源剛好與之相反——遵循的是復(fù)雜性科學(xué)和后現(xiàn)代思潮中的后解構(gòu)主義哲學(xué)，正因為這樣，設(shè)計出的項目常常與大部分人的欣賞水平不太一樣。這在國內(nèi)的體現(xiàn)更加明顯，現(xiàn)在中國正在快速發(fā)展經(jīng)濟，在自然科學(xué)方面獲得了飛速的發(fā)展，但在社會科學(xué)領(lǐng)域仍然落后，人們的思想境界也存在一定的不足，對新的哲學(xué)思想及學(xué)說接受也不深入。很多城市基本上都模仿歐式建筑風(fēng)格紛紛懷舊，甲方對建筑認(rèn)識還停留在“歐式=羅馬柱”、“中式=大屋頂”的建筑符號層面。

對建筑師而言，中國建筑業(yè)尚未經(jīng)歷過真正的現(xiàn)代主義，而目前提拔出的建筑師只能說是在當(dāng)代的思想下進行創(chuàng)作，對后現(xiàn)代理論的探索仍處在模仿的狀態(tài)實踐就更屈指可數(shù)了[16]。此外，中國的參數(shù)化設(shè)計研究多半是一些優(yōu)秀的建筑師從國外帶來的，許多人不理解其理論背景、思想基礎(chǔ)所以不容易接受。建筑師們尚且如此，人民群眾的接受程度也就可想而之。正是在這樣的社會和文化條件下，參數(shù)化設(shè)計要想被社會真正認(rèn)可還需要很長的一段時間。

2.技術(shù)因素。參數(shù)化設(shè)計在技術(shù)上有兩方面制約：（1）在建筑設(shè)計范疇，運用在一些小型的建筑或景觀小品上參數(shù)化設(shè)計的使用是相對成熟的，而對于一些復(fù)雜的大型建筑而言，它比小型建筑的約束條件要高很多，建立參數(shù)模型就比較麻煩，其轉(zhuǎn)換條件也相當(dāng)復(fù)雜，建模初期這對建筑師和程序員都是很頭疼的。（2）是指一個項目從概念階段到實施階段的技術(shù)，這些技術(shù)包括施工技術(shù)，材料加工技術(shù)等等。即使有數(shù)控機床技術(shù)，但也局限于一些小尺度的構(gòu)建加工。國內(nèi)的施工很多情況是人工進行建筑構(gòu)建的加工的，其準(zhǔn)確度和效率有時達不到設(shè)計的要求。

3.經(jīng)濟因素。經(jīng)濟原因是參數(shù)化設(shè)計落成過程中最大的約束條件，參數(shù)化設(shè)計作品一般會比傳統(tǒng)的建筑項目造價高出幾倍乃至十幾倍，一般情況下，甲方即使接受了先進的設(shè)計理念，但也無法接受高昂的預(yù)算。例如中鋼天津響螺灣項目由于資金原因在花費了2億元挖完基坑工程后被迫停工。這主要原因是由于，參數(shù)化設(shè)計所需的構(gòu)件并不像傳統(tǒng)建筑那般大量重復(fù)，它強調(diào)漸變、流線型，因此構(gòu)建類型、生產(chǎn)精確度要求相對比較高，所有構(gòu)建都需要依次加工，這不僅花費大量的人力物力、而且需要先進的加工技術(shù)所支持，這些沒有經(jīng)濟的支持是沒有辦法進行的。鳥巢最開始的設(shè)計預(yù)算為40億，大量縮減到30億，用鋼量達5萬噸安裝時需要7000名工人來完成。

三、結(jié)語

參數(shù)化設(shè)計的優(yōu)勢是顯著的，但制約因素也是多方面的，主要是由于參數(shù)化設(shè)計當(dāng)前仍然很不成熟，歸根到底還是新銳的設(shè)計技術(shù)，也正是因為這種不成熟性、開拓性才會讓越來越多的建筑師為之癡迷，也會是其引領(lǐng)將來建筑設(shè)計的趨勢。

參考文獻：

[1] 劉艷，鄭添，曹光榮. 參數(shù)化設(shè)計的優(yōu)勢與劣勢研究[J]. 城市建設(shè)理論研究，2012（9）：13-15.