参数化设计及其在建筑学的应用和未来发展

郝子建

大连理工大学 建筑与艺术学院 辽宁 大连 116024

一.参数化设计的定义

参数化设计建模是指把数字化技术应用于设计行业的创作方式，它涵盖了建筑，景观，城市规划等众多方向。有别于传统设计，参数化设计以三维数字技术为基础，着重逻辑思维，强调整体化信息模型。而信息模型则用于解决工程在软件中的描述问题，使设计人员与工程技术人员能够对各种设计信息作出正确应对，为协同工作提出坚实基础。

二.参数化设计与传统设计相比的优势

与传统的建筑设计方式相比，参数化设计建模有着以下三个优势：

（1）逻辑思维更强，数据来源更加准确，分析结果更加合理。所谓逻辑思维更强，我们拿场地划分和功能业态分区作为一个切入点。如果我们从参数化方向入手呢，举个例子，我们可以向场地抛出一系列自由运动的粒子来模拟人从不同角度进入场地后的可能行进流线。拟人粒子不仅存有粒子间的相互作用（模拟人与人的实际交流），还有场地大环境对粒子的作用（模拟场地对人的吸引力），最后我们通过粒子运动流线的疏密来划分场地。而所谓数据来源更加准确，分析结果更加合理，是指随着大数据时代的发展，参数化设计这种采用类似GIS开源数据的数据分析和建模逻辑的设计手法，相较传统建筑设计而言更具有数据准确性。

（2）创造新的建筑学知识。自从参数化应用于建筑设计以后，各种跨学科的概念被引入建筑学作为一种游戏规则存在。换而言之，我们通过计算机的帮助，把其他领域一些有趣的理论转译成建筑。一些软件能力过硬的前辈甚至可以把大部分理论建构化。

（3）丰富的动态性，可调控的复杂的形体美感。所谓丰富的动态性，是指与传统建模方式相比，参数化建模更有视觉张力。这是因为传统建模中设计师受到感性的影响，难以创造出超乎想象的空间。而参数化建模则避免了经验和感性对设计的过多干预，能生成更有逻辑，超乎想象的空间。

三.参数化设计与传统设计相比的劣势

中国的建筑设计院及大部分大学建筑教育中还是以cad+sketch up的设计流程为主。少有人使用类似于rhino+grasshopper的设计流程。我认为，原因有三：

（1）是参数化建模在建筑中的应用受到施工技术和经费的限制。参数化建筑所要求的高昂的建造成本和严格的建造工艺使得参数化建筑在除了地标建筑之类的大型公建之外难有用武之地。

（2）是传统的建筑设计手法对建筑师们的影响。按照一位教授的说法，“建筑的灵感往往来源于模型的推敲，揉一团纸可以产生很棒的想法，将模型用力往墙上一砸，同样会出现意想不到的空间。”大家都喜欢用模型推敲建筑形体，这是一种感性往往大于理性的设计过程，也正因为这个过程需要一定的经验积累和不错的建筑审美，所以我们需要专业建筑师。

（3）是即使不用参数化建模，也可以做出复杂的形体美感。很多大师和明星事务所即使不从参数化角度出发，依旧可以提出一些比较棒的概念。荷兰的MVDRV建筑设计事务所就是一个很好的例子，从MVDRV的很多项目中，我们看到了类似乐高积木的像素风建筑，并没有使用曲线元素，但我们同样看到了复杂的优美性。

四.参数化设计的未来发展

那么对于参数化的未来，我认为有以下五个方向：

（1）参数化和python相结合做设计。换而言之，就是用编程代码和数字化相结合的方式应用于建筑设计之中。我认为这是个相当有意思的研究方向。但同时，这个方向需要相当广阔的知识面和庞大知识储备。

（2）参数化在预制装配式建筑中的应用。我们都知道预制装配建筑有着成本低，工期短，回资快的优势。预制装配建筑的优势随着基建配套设施的修缮逐渐跟不上人口增长速度而愈发明显。这方面做的比较好的是香港大学方面的预制装配类设计。这一类的参数化设计主要是关于建造模块标准化方向。所谓的建造模块标准化是指在这个方向下，你可以研究一套grasshopper电池组来只要输入立面的大致规格，就能自动细分，生成很棒的立面效果。

（3）参数化在物理模型测算上的应用。比如，事务所拿到一块场地，甲方对容积率有一定要求，对场地图底关系有一定意向。那我可以编制一组grasshopper电池组，只要调节输入参数就能生成基于任一容积率的无数种方案可供甲方选择。

（4）四是参数化在建筑物理模型实验上的应用。与（3）不同，这里我指的实验是较为前沿和高端的实验，类似于MIT等重点大学基于grasshopper的kuka所做的机械臂研究。

（5）五是参数化在单体落地项目的应用。参数化在建筑中的应用在大概10年前是很新潮的手法。 “空间先于形式”。这也是当下参数化在建筑设计中扮演的主要角色。 “回归建筑的本质”，这是当下很多设计师对建筑行业的一致看法。

五．结语：经过了十年的发展，参数化建模从10年前新时代的弄潮儿逐步转变为较为成熟完善的技术体系。而参数化建模也不再满足于复杂的形态，更注重其落地可行性，追求设计者和使用者的共鸣。今时今日新的建筑浪潮中，越来越多的建筑师呼吁设计回归建筑本身，而参数化设计在新时代也将找到自己的位置。