摘 要：為提高城市景觀建筑形態(tài)的美學(xué)價值及設(shè)計效率，以凸顯城市景觀建筑的區(qū)域性特征為目的，在學(xué)習(xí)城市景觀建筑參數(shù)化設(shè)計相關(guān)理論研究的基礎(chǔ)上歸納設(shè)計原則，進而構(gòu)建城市景觀建筑參數(shù)化設(shè)計的思維過程。同時，歸納利用參數(shù)化方法設(shè)計的景觀建筑形態(tài)的特征，從中歸納問題并找出基于參數(shù)化方法的城市景觀建筑形態(tài)設(shè)計方法。

關(guān)鍵詞：參數(shù)化方法;景觀建筑形態(tài);設(shè)計思維;Grasshopper

基金項目：本文系江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院青年專項“參數(shù)化方法在景觀建筑形態(tài)設(shè)計中的研究與應(yīng)用”（JYQZ20-27）研究成果。

當前信息化技術(shù)高速發(fā)展，計算機輔助設(shè)計促進了設(shè)計表達形式的多元化發(fā)展，其中，參數(shù)化設(shè)計作為計算機輔助設(shè)計的重要內(nèi)容，生成的設(shè)計更具準確性、嚴謹性、科學(xué)性及較強的邏輯說服能力，同時為建筑設(shè)計領(lǐng)域提供了更多的創(chuàng)作表達形式。近年來，參數(shù)化方法從建筑設(shè)計中的應(yīng)用逐漸延伸到了城市景觀設(shè)計領(lǐng)域。城市景觀建筑作為景觀設(shè)計的重要組成部分，具有重要的美學(xué)價值與功能性作用。在數(shù)字化時代全面到來之際，利用參數(shù)化方法探索城市景觀建筑形態(tài)設(shè)計顯得尤為重要。

一、參數(shù)化設(shè)計概述

參數(shù)化設(shè)計是利用計算規(guī)則把設(shè)計結(jié)果參變量化，并可將學(xué)科理論及哲學(xué)觀點融入其中的一種現(xiàn)代化設(shè)計方式。在城市景觀建筑形態(tài)設(shè)計中，參數(shù)化設(shè)計方法可以根據(jù)人文環(huán)境、自然環(huán)境及個體的活動規(guī)律等動態(tài)數(shù)據(jù)進行模擬，用來實現(xiàn)復(fù)雜的、異質(zhì)的建筑形態(tài)表達，創(chuàng)造出更具科學(xué)性與合理性的城市景觀，極大地提升了設(shè)計效率，提高了設(shè)計的嚴謹性及精準性。另外，這種方法使景觀建筑形態(tài)設(shè)計擁有了更多的可能性，能有效拓寬設(shè)計師的設(shè)計思路，同時也能夠滿足人們更高的精神訴求?；趨?shù)化方法的設(shè)計研究率先在國外起步，經(jīng)過不斷發(fā)展，已形成了較為完整的理論體系，并在20世紀80年代實現(xiàn)了將參數(shù)化方法應(yīng)用于建筑設(shè)計。在國內(nèi)，參數(shù)化設(shè)計最早應(yīng)用于建筑設(shè)計領(lǐng)域，在城市景觀建筑中的研究應(yīng)用較少，起步較晚。但近幾年，相關(guān)學(xué)者在理論方面有所突破，如：徐衛(wèi)國在研究中揭示了參數(shù)化設(shè)計的具體算法，以及建筑形態(tài)參數(shù)生成的具體實踐;李建成等在研究中指出了參數(shù)化邏輯運算算法與數(shù)字加工的建造。在應(yīng)用實踐方面，國內(nèi)近幾年也涌現(xiàn)出了利用參數(shù)化方法設(shè)計的城市景觀建筑，例如北京銀河SOHO、北京駿豪·中央公園廣場等，已成為當?shù)氐臉酥拘越ㄖ▓D1）。

二、景觀建筑概述及參數(shù)化方法在其中的應(yīng)用

（一）景觀建筑概述

景觀建筑形態(tài)設(shè)計是一門綜合性的交叉學(xué)科，理論研究涉及生態(tài)、社會、美學(xué)、心理等多方面內(nèi)容，具體內(nèi)容大到整體規(guī)劃，小到廣場、街道、景觀小品及各類戶外服務(wù)設(shè)施。景觀建筑是景觀設(shè)計中至關(guān)重要的一個部分，兼具功能性與藝術(shù)性，建筑與景觀的融合度在很大程度上會對設(shè)計效果產(chǎn)生影響。

景觀建筑按照使用功能及體量可以劃分為多種類型，如：兼具形式與功能的大型景觀建筑，如展館、機場、體育館、劇院等;主要寄托精神追求、削弱使用功能的廊架、橋體、亭子等;具有裝飾性、不強調(diào)功能性的各類裝飾性小品等。其中，體量較大的功能性景觀建筑對城市景觀具有十分重要的作用，可充分彰顯城市的地域風(fēng)貌。同時，城市景觀中的建筑在審美方面也有突出的作用，具有特點的景觀建筑往往能一下子吸引人們的注意力，進而使其對建筑的內(nèi)部產(chǎn)生一定的聯(lián)想與好奇。

（二）參數(shù)化方法在景觀建筑形態(tài)設(shè)計中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的設(shè)計方法多是在施工圖紙的基礎(chǔ)上對景觀建筑的形態(tài)進行推敲，而參數(shù)化設(shè)計方法與傳統(tǒng)方法之間存在較大差異，它是將建筑設(shè)計問題通過選擇參數(shù)建立程序的方法轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嬐评韱栴}，使得景觀建筑形態(tài)更具有準確性、嚴謹性、科學(xué)性及較強的邏輯說服能力，同時在形態(tài)上能夠?qū)崿F(xiàn)多元性與異質(zhì)性。隨著參數(shù)化方法在建筑設(shè)計中成功應(yīng)用，其逐漸受到重視，有助于提升景觀建筑形態(tài)設(shè)計質(zhì)量，能為規(guī)劃設(shè)計提供新的思路。

基于參數(shù)化方法設(shè)計的景觀建筑能因獨特的外觀提升自身識別度，并增加人們對城市景觀的記憶點。從20世紀50年代開始，現(xiàn)代主義建筑風(fēng)格成為主流并逐漸影響世界建筑形態(tài)的發(fā)展，生硬的線條及千篇一律的形態(tài)讓城市空間失去了特點及變化，而基于參數(shù)化方法的景觀建筑形態(tài)設(shè)計使得越來越多由曲線構(gòu)成的建筑形態(tài)變成可能，比如長沙梅溪湖國際文化藝術(shù)中心、大興機場、鳥巢等，為城市風(fēng)貌帶來了更多的可能性（圖2）。土耳其伊茲密爾歌劇院被人們稱作“會流動的建筑”，因歌劇院建筑的頂部是動感的曲線造型，猶如隨風(fēng)而起的漣漪泛起了文化的光輝，展現(xiàn)了伊茲密爾的深度內(nèi)涵。

三、參數(shù)化方法在景觀建筑形態(tài)設(shè)計中的應(yīng)用方法

首先，根據(jù)參數(shù)化設(shè)計的相關(guān)定義，通過案例分析論證參數(shù)化方法在城市景觀建筑形態(tài)設(shè)計中應(yīng)用的可行性，并對基于參數(shù)化方法的城市景觀建筑形態(tài)設(shè)計相關(guān)理論進行概述，進一步說明參數(shù)化設(shè)計思想及其理論對景觀建筑形態(tài)設(shè)計的影響。其次，以參數(shù)化理論為研究基礎(chǔ)，結(jié)合仿生學(xué)等原理，為探究城市景觀建筑形態(tài)設(shè)計與實踐應(yīng)用拓展思路。

（一）設(shè)計思維構(gòu)建過程

研究參數(shù)化設(shè)計思維的建構(gòu)過程能確保參數(shù)化設(shè)計的科學(xué)性和合理性，探索出其與城市景觀建筑形態(tài)設(shè)計的關(guān)系，以此啟發(fā)設(shè)計師從初始條件入手，尋找參數(shù)化設(shè)計思想與不同區(qū)域城市景觀建筑形態(tài)設(shè)計的契合點，以使其更好地突破傳統(tǒng)的設(shè)計方法，在形態(tài)與功能設(shè)計中尋找更多有內(nèi)涵的內(nèi)容，從中凝練出城市景觀建筑參數(shù)化設(shè)計的思維構(gòu)建過程。

首先，進行場地分析。通過對整個項目的前期了解，對場地進行高程分析、坡度分析、坡向分析、匯水分析，從多個角度分析、研究場地的狀況?；趯?shù)據(jù)的有效分析，設(shè)計師可以從整體控制場地的狀況以及所有可變量，獲得準確的信息，精確把控整個設(shè)計過程。

其次，確定設(shè)計定位。結(jié)合城市人文、地域等特點，設(shè)計出能凸顯城市文化特色的景觀建筑，例如徐州市可以漢文化為切入點，西安市則可以大唐文化為切入點。結(jié)合城市的自然條件，設(shè)計出更加符合自然與城市環(huán)境和諧共生的設(shè)計方案，以使城市景觀建筑與當?shù)丨h(huán)境、文化有更高的契合度。利用參數(shù)化輔助設(shè)計手段豐富景觀建筑的設(shè)計形態(tài)，能有效激活設(shè)計創(chuàng)新力，增強景觀體驗感。

再次，設(shè)計功能分區(qū)。對于體量較大的建筑、廣場、街道等，可根據(jù)景觀建筑的體量、功能需求及定位，結(jié)合方案要求進行場地功能區(qū)劃分。利用參數(shù)化分析方法，可使景觀建筑更加準確、嚴謹?shù)乇憩F(xiàn)實用性。

最后，控制制作成本。要本著降低建材消耗以及精簡制作工藝、加工流程的理念，使其具備消耗低、功能多、美感強的特點，從而形成與場地相融、與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)且不失美感的景觀建筑形態(tài)。

（二）景觀建筑參數(shù)化設(shè)計應(yīng)用

Grasshopper是Rhino軟件中的一款插件。作為參數(shù)化設(shè)計常用的工具之一，其具有處理龐大數(shù)據(jù)的邏輯程序，同時具有節(jié)點模式可視化操作、實時效果呈現(xiàn)的特點。Grasshopper的應(yīng)用原理是通過數(shù)據(jù)對場地等信息進行邏輯程序處理，對參數(shù)進行量化運算，從而形成各種不同的邏輯關(guān)系，并借助多軟件，利用編程思維進行參數(shù)化設(shè)計。參數(shù)化設(shè)計方法與傳統(tǒng)設(shè)計方法相比更具有直觀性，可即時表達生成的結(jié)果，并且能夠提供實時的反饋信息，可以根據(jù)數(shù)值變化使設(shè)計形態(tài)發(fā)生變化。同時，參數(shù)化邏輯的生成能夠調(diào)控數(shù)據(jù)并進行及時修改，使設(shè)計過程更加高效、便捷，可操作性也更強。

根據(jù)上文闡述的設(shè)計思維構(gòu)建過程，基于Grasshopper的建構(gòu)方法，對城市景觀建筑參數(shù)化設(shè)計的原則、設(shè)計方法進行歸納總結(jié)，分析城市景觀建筑形態(tài)設(shè)計中的界面折疊、異維、連續(xù)、仿生設(shè)計和模擬地景角度等手法，以此對不同區(qū)域的城市景觀建筑特征進行歸納，總結(jié)出具有地域特征的城市景觀設(shè)計方法。具體實踐應(yīng)用如下。

基于Grasshopper，景觀建筑形態(tài)設(shè)計過程可分為三部分。第一，基本形體的模型構(gòu)建。根據(jù)設(shè)計場地的重點要素及功能區(qū)域劃分，對設(shè)計對象進行解構(gòu)，運用Graph Mapper繪制出景觀亭的整體形象，確定景觀建筑的基本形態(tài)。運用Grasshopper干擾運算邏輯得到干擾變化后的形態(tài)，確定景觀建筑的形體走向。第二，景觀建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)建。通過函數(shù)進行虛擬建模，建立景觀建筑的基本結(jié)構(gòu)。第三，對整體形態(tài)進行調(diào)整。根據(jù)環(huán)境及功能，對景觀建筑的外觀進行調(diào)整。在Grasshopper建模過程中運用Graph Mapper運算器控制景觀建筑的形體變化，由于Grasshopper具有可反復(fù)修改功能，所以可在景觀建筑設(shè)計后期進行相應(yīng)的形態(tài)調(diào)整。

（三）結(jié)合仿生形態(tài)的參數(shù)化景觀建筑形態(tài)設(shè)計

參數(shù)化設(shè)計方法在景觀建筑形態(tài)塑造方面有著非常顯著的優(yōu)勢。景觀建筑設(shè)計過程中要考慮諸多現(xiàn)實因素，并且由于時代的發(fā)展，人們對其功能、美觀度的要求也越來越高，所以一些設(shè)計師將參數(shù)化方法與仿生學(xué)建筑融合，將參數(shù)化景觀建筑形態(tài)的異質(zhì)性、非線性特點體現(xiàn)得更為充分。仿生形態(tài)更多的是參照動物、花草等比較直觀的形象，可利用參數(shù)化方法將其轉(zhuǎn)化成景觀建筑形態(tài)，以此來實現(xiàn)景觀建筑形態(tài)的異質(zhì)性、多樣性，這樣既能夠使其與自然環(huán)境協(xié)調(diào)共生，也能夠為景觀建筑形態(tài)融入更多的人文情懷。同時，參數(shù)化設(shè)計理念能夠更好地凸顯“功能自然”，使城市景觀建筑能夠適應(yīng)現(xiàn)代復(fù)雜的城市環(huán)境。這種動態(tài)的設(shè)計過程能夠考慮環(huán)境與景觀建筑之間各要素的關(guān)系，尊重城市生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)性。例如：四川成都麓湖的濱水綠地設(shè)計就將水作為基本形態(tài)，提取水的不同形態(tài)進行兒童樂園的設(shè)計，一方面將樂園形態(tài)與自然環(huán)境融為一體，另一方面提高了人們對于保護水環(huán)境的認知。在北京MAD事務(wù)所打造的臺中會展中心中，設(shè)計團隊利用層巒疊嶂的山川及山脈形態(tài)呈現(xiàn)出山巒迭起的景觀建筑景象，使得建筑形態(tài)在與自然融為一體的同時，也傳達出人與自然和諧共生的理念。因此，在參數(shù)化設(shè)計中結(jié)合城市、地域、自然等因素，對仿生形態(tài)進行合理應(yīng)用，能夠使景觀建筑形態(tài)擁有更多的可能性。

四、結(jié)語

通過對參數(shù)化設(shè)計相關(guān)理論的概述，總結(jié)了當前參數(shù)化方法在城市景觀建筑形態(tài)設(shè)計中的應(yīng)用，探索出“進行場地分析—確定設(shè)計定位—設(shè)計功能分區(qū)—控制制作成本”的設(shè)計思維構(gòu)建過程。之后，應(yīng)用Grasshopper形成了構(gòu)建基本形體模型、構(gòu)建景觀建筑結(jié)構(gòu)、調(diào)整整體形態(tài)的設(shè)計過程，為基于參數(shù)化方法的城市景觀建筑形態(tài)設(shè)計研究提供一定的理論基礎(chǔ)。

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作者簡介：

邢璐，碩士，江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院藝術(shù)設(shè)計學(xué)院助教。研究方向：環(huán)境藝術(shù)設(shè)計、建筑動畫技術(shù)。