走在参数化的路上.docx

走在参数化的路上编者拔: 上世纪80年代,FrankGehry准备做一条鱼.为了建构想要的曲线和弧形 他引用了法国航空工业飞机制造电脑软件CA丁lA系统并请求专业技师协助他 工作.之后,Gehry,d_TGehryTechnoIogy,在CATlA系统中加入适合建筑行业 使用的功能gJ7数字化建筑. 时至今日,数字化技术在建筑设计领域内的运用已从最初的电脑辅助演变为模 拟人工智能,基于算法的参数化设计阶段.参数化设计即可以是提供新形式的 方法,也可以作为优化建构过程的手段. 它的应用对象涵盖了从城市设计到建筑单体,从立面效果到功能编排,从几何 形态到模拟制造,从产品设计到装置展览等等和设计相关的各个领域和层面. 在英国.参数化设计背后的强大理论体系正在被不断完善引领着世界非线性 设计的发展; 在美国软件的开发和运用促使参数化设计在多方面得以更好的实践 而在中国参数化设计正在一条有些特别的道路上疾行. 吏得很多项目从纯粹的现代主义向非线性建筑过渡建筑师也从装置设计开始以越来越深人 睦来越多的项目之中.从结构体系优化到角度定位从模板生成到空间坐标标注从立面设计 数化设计对于几何问题的操控远远胜过人手所能达到的程度. t设计成为新一代建筑师和老代建筑师的分水峙 于参数化的理解和使用更多的是认为它是很好的辅助工具而对于通过参数逻辑采直接生成 市空间的方式并不认同他们往往更倾向于依赖自己的经验和知识来进行判断.他们不在乎 H来韵还是人手画出来的而更加在乎它是不是好看是不是符合自己对于空问的把握和审美 n会更多的把参数化设计作为一个工具一把刀. 派恐怕要数伊东丰雄了在引领日本建筑现代主义发展数十年之后突造空 空间的是逻辑和算法更准确的说不是创造空间而是让空间自己涌现出来.对于这代建 参数化建筑圩坏的标准既不是建筑的立面是不是美观也不是建筑的空间是否实用而是选 口算法是不是站得住脚数学模型构建是不是有道理对于参数和变量的设定是否周垒等等 t设计追求的是一种由于变量的变化而发生形体改变的过程这种变化一旦建成就凝固了从 累成为定值.所以我们现在所谓的脑派建筑只是指参数化在形式的推导过程中占了主导地 身就是为了表达参数化的形式逻辑. 本只是停留在电脑模型上比如建筑事务所的进化计算.运用形态生成的原则导向一个 E化和遗传计算提供可能性的建筑和结构设计的方法. 眼中参数化设计是方法是大脑. Mm化 MohArchitectsRearchProject:ElutionaryComputatior 名词解释 参数化设计不等同于数字化设计后者在范圉上包 含前者.参数化定义了事物之间的关系通过在变 量与输出之间建立联系形成衍生关系.它关注的 是事物之间的联系而非事物本身的形式. 对于非线性有两种理解一种是曲线和曲面指 区别于直线的笛卡尔坐标系体系的建筑形式自 由的空间曲面不规则的几何形体难以描述的 体量关系区别于常规的梁柱结构以一种更加 有机的形象出现. 另一种比较深层的理解是非线性表选一种逻辑的 复杂性不是简单的线性因果*系而是很多因 果关系交互和互相影响的结构比如蝴蝶效应 进传关系模糊逻辑混沌等等.而参数化曲意 义正是建立在理清这个复杂关系的基础上并且 发现复杂表象逻辑背后的简单规律和交互关系 比如分形迭代扰动递归等等. 参数化实际上是把非线性的形象思维变成了逻辑 思维是对于非线性的阐释和控制.参数化设计 借助计算机运算技术和建筑设计软件交互性界面 的发展量化了事物之间的参数化设计逻辑在 实际工程建造中拓展了片新天地它不仅是能 够实现复杂性设计的技术工具同时也可以优化 已有的主流建筑设计工作流程. 参数化殳计的兴起和计算机的发展密不可分因 为其精确度和应付大量数据的能力是人脑无法完 成的而这种哲学思想和逻辑不仅在建最界在 几乎各个科学领域和工程领域都掀起了革命.凭 惜非线性逻辗人类似乎找到了一条理解神奇而 叉复杂的自然背后简单规一方面纯粹的研究型设计机构还没出现高等院校的参数化设计教育也司 成型缺乏学术立场和理论探讨.另一方面中国的设计市场过于繁荣即使是新生代建筑师也不愿趋 坚持所谓的立场而放弃章到项目的机会. 中国特色参数设计 在中国相对落后的施工技术和加工工艺使得非线性设计的实施困难重重最后或是变成一纸空谈 了便于旌工而在空间质量和结构形式上大打折扣.对于中国现阶段的工艺水平从某种程度来说参数 和电脑技术的应用并没有直接的关系参数化设计只是一种理念只要建筑的设计过程含有某种形式递 并经由这种形式逻辑生成最后的建筑形式都可以称之为参数化设计. 如果用参数化的思维逻辑来审视中国建筑中国的传统术构架建筑就是一套参数化设计的体系而崔 式)就是所请的程序脚本所有的建筑都遵循一套同样的建构方法和逻辑根据开间大小决定相应所考 的尺寸和用料每一个构件都和它周围的构件比倒相关. 这套建构逻辑可以生成亭台楼阁堂庙殿培等多种形式而且又能在这些类型上生出无 化.反过来遵循院落式的形式逻辑由单个的房间构成小院落由小院落组成套院再由套院组成 由区块组成城市 中国的城市在不同的设计曾做过一个装置.所有的组件#J1Z过程是把线图直接打印到卡板上后 用将个个组件切割下来然后把几百个组件用钉书器装订到一起完成.放在国外工序一定是用激光切 割器把组件数控加工甚至所有的联结点甩数控打孔.他们也许更加精准数字化的更纯粹但我们的造价 只有他们的十分之 这种例子还有很多这也是中国的参数化建筑师在面临特殊的技术条件和经济条件时的一种必然策略它也 许不那么激进但这种折中的策略却使得最先进的参数化设计和最古老的手工艺结台起来从而使得冷冰冰 的电脑设计多了层人性化的味道.这是一种中国国情也是一种中国智慧参数化设计并不是象牙塔里的 阳春白雪它只是种方式种逻辑一种对于材料和建构本质的回归. 蚂蚁的巢是参数化的蜜蜂的窝也是参数化的整个大自然甚至都可以甩参数化来理解我们每个人都会根 据周国的情况来调整自己的行为而每个人的思维和行为由都会遵循一定的原则和规律这些本身就是参数 化最精髓的东西 未来可能性的探索与i实践 如果把非线性的建筑形态理解成设 化以付诸于实现. 在未来参数化有两个可能的发展方向 第把形态研究和模拟仿真c结构特性 成为一个具有自行学习和进化能力的系统 第二基于对自然人文和社会因素的合理抽象和准确蠹化 丰富和扎实从而增加参数化设计的可靠性和台理性. 伦藏AA学院走在非线性设计前沿 英国建筑界非线性避计的智源主要是AAUCL等院校以压某些研究性的非线性设计小组例如Fos的SPecia B.的srt虽然未建成似乎是切先辟思想的代名词但AA秉持 的办学理念险中求胜正是现任校长Bteslee一直鼓励的生存选择 审视建筑的新桃角 在MErntech(EmergentTecNmtogyandDesign) 的教授MichrWeinslock_月份出版的新作(The ArchitectureofEmergencetheEvoon0f Fo.minNawreandCivillsation)中批判了以比 喻等修辞方法来描述的人类的建构历史.以技术 的目光去看单体房屋的建造和集戚聚居区的形 成.都可以用材料和结构的语言来描速而其变 化的过器可以通过能量的流动和力学的定律来科 学的进行解释和模拟. 作为人类最大尺度的单体构物城市有出生死 亡新陈代谢基因传承和基因变异.城市中几 何形态的复杂化也可以视为基因信息的叠加和融 台并在计算机模型中得到模拟.人类的城市形 态如同只是无数简单的人类个体在简单的自然 规则下聚集涌现出来的复杂构筑物而已. AA重视建构逻辑个方寨能否实现如何建造起是非常重要的.所以不管学生有多么夸张的想法其论证 过程须是紧密而有逻辑的虽髂AA舶学生作业以视觉张力着称但是其课程中却要求学生阅读很多生物进 化学仿生学工程学领域的着作. 而即使对生产复杂几何形体能力很强的AA学生来说亦会因为 件参与方案的概念生成.概念设计过程中几乎完全是用手工模型材料进行推敲.为了迭到美观和牢固学 生用合成木板玻璃纤维和料脂建造了许多过程模型 参数化软件在这过程中很纯粹的成为了生产工具只是在最后组装阶段才反复运用.为了方便量裁材料和进 行结构表现分析便反复调整得到优化. AA把建筑师需要的能力归纳为数学能力和逻辑能力反对执迷于技术操作带来的疯狂形体造成创造力丢失 模糊. 美国宾夕法尼亚大学的教学实践 参数化的方法做为非线性设计的个重要分支在宾夕法尼亚大学建筑系尤其受到重视.在教学过程中参数 化设计主要被应用于形体研究和数鹞建造参与教学的参数化设计工具基本上分为两类.模块化的建模和基 于程序的建模. 模块化的建模软件主要有Generativecomp一评口0嚣十.在此类环境中常用的几何和算法被模块化以供调 用适台没有编程基础的设计者.但是设计方寨的开放性受到局限因为模块的性能和种类都是预设豹.基 于程序的建模环境主要有RnlmSiptin9faBasic)Mayasjpt.(Me1MayaEmbeddedLanguagel GeneraIveC,porentcriptincC#)等等需要通过写程序来调用函数以实现对几何的控制所以对于计算 机编程的要求较高但是设计的自由度更高适用于复杂任务或者客户定制的设计要求. 世博会展馆的设计是宾大学生应用参数化技术研究建筑形态和表皮的个典型例子 第一个方案由系列函数和条件控制的建筑表皮和基地共同组成张连续的曲面使得展馆自身和周围肌理 自然融为一体.表皮的不同部位按jfi海拔朝向以及和临近单元的距离远近被激发成不同的几何形态的模 板并辅相关的构造方式模板分美国sO_8lkBox设计小组的建筑实践 除了大学和研究机构以外美国的很多建筑事务所也在不断地探索和实践先进的设计技术立志于用参数化 技术优化从概念设计到模拟和制造的建筑设计豹每个阶段.在这个领域中比较有名的设计部门有Skidmore OwingsandMerrill建筑事务所fSOM的分支机构j的BlkBox,DKohnPedFoxAsiates建筑事务所的 CO.IGeometryGrip. 这类研究部门中的设计人员同时具有建筑学和工程学背景他们承担着辅助正常项目设计和独立课题研究两 大任务实际项目的设计和实施只是这类事务所实践的一个环节对先进技术的研究已成为各大公司长期发 展战略的一个重要组成成分. Black日0州,组与SOM其他部门联手设计的迪拜观光塔最近刚被美国的(ArchitectMagazine)评为今年的设计研 发大羹.该建筑的表皮从底部的完全闭台逐渐到员部的交织镂空以满足顶部观光平台的祝线要求.下闭上 开低收高放的形卷变化与结构逻辑相关表皮的宽度和交织的速率取决于楼屠的高度和日照强度的井布: 外立面的太阳能玻璃管用来发电.在函数的控制下其密度井布针对太阳强度分布从南到北递减以优化投 资的台理性. 逻辑的清晰和对影响设计的因素的深A了解以及严谨控制在参数化设计中非常重要.非线性设计决不仅仅 是用几个备受先锋建筑师喜闻乐见的哲学思想或者软件技术来直接驾驭设计也是为了在这个把满足视觉 晤求看得无比重要的时代为时尚人士做嫁衣裳它应是在看清设计技术的先进性和局限性后回归到建筑设 计的最初始状态去解决最基本的设计问题. 在英国.与经济活力的衰微形 成对比的是英国人富裕的精神 遗产.建筑学之外的许多领域 中体现出来的压倒性的美学