试析参数化建筑设计

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  摘要:随着科技的发展和社会的不断进步,人们对建筑的质量要求逐渐提高,不再是满足于居住和舒适度等因素,还要同时考虑其艺术感和美学思想等内容。随着现代科学技术的发展,尤其是计算机技术的发展,使得现代建筑设计中开始采用参数化建筑设计理念,真正的实现建筑和自然之间的能量和信息的交流和转换。参数化建筑设计的成熟应用,不但提高了设计的效率,还赋予了建筑设计新的思路和内涵。本文主要针对现代建筑设计中采用参数化法存在的问题进行分析和研究,并根据存在的不足进行论述,提出合理化的建议和措施。
  关键词:参数化;建筑设计;要点分析;研究探讨;建议措施
  我国的参数化建筑设计思想尚未成熟,但在很多的大学中开始了参数化设计的教学课程,如华南理工大学、东南大学和清华大学等,将在课程中讲授关于参数化软件学习、参数化建筑设计思想和参数化建筑设计实践的内容等。现在很多设计院也开始了参数化建筑设计,因此,利用参数化建筑设计理念进行建筑的设计,是未来建筑设计的方向,必须要加大对该设计方式的研究,提出更可靠的设计方案为建筑设计服务。
  一、研究参数化建筑设计的目的和意义
  参数化建筑设计是将建筑设计作为一个整体的复杂性系统,在系统中国存在众多的内在因素和外部因素,分析其内在和外在因素之间的联系,并通过研究后制定出数字化的图解,然后依据计算机技术来模拟出建筑形态。第一,在参数化建筑设计中,必须要针对建筑形式来制作参数化模型,依照建筑设计中的各种参数,在这些建筑元素中,有的可以直接获得,有的可以通过调查和推理求得。同时要对设计因素进行筛选,锁定主要的设计因素。第二,在参数化建筑设计中,很多参数都是随时间的变化而变化的,由此会出现不同的形态。所以,必须要根据设计的雏形来分析其建筑的交通、建筑功能、建筑性能和疏散性能等方面的内容,找到对优化的方案,并加以完善和处理,制定最优策略。第三在参数化建筑设计中还有可能出现矛盾问题,例如在群体之间的利益矛盾,或者计算机形态和实际需求之间的差异。
  利用参数化建筑设计可以为建筑选型提供更多的选择性,加强了计算机的全面性,并将计算机的设计信息融入到了设计思想中,提高了设计的效率和质量。采用模糊物元的分析法,根据设计的目的来取定衡量建筑的标准,采用定量和定性的方式相结合,得到参数化建筑多解的建筑方案,体现了其优越性和准确性。同时可以利用参数化建筑的设计思路来处理建筑中的矛盾和冲突,建立建筑模型时也可以实现可拓性,在参数化建筑中实现可拓思维。
  二、参数化建筑设计的特点
  参数化建筑设计是一种新型的建筑设计理念,其不同点在于不但要考虑建筑技术的变革,还要考虑建筑设计思想的改变,其中主要特点体现在:
  1.基于过程的设计思想
  参数化建筑设计是一个动态的发展状态,不单单是作为一个成果而存在,更重要的是要体现建筑设计中的瞬间动态,体现设计过程的思想和理念,让设计者在设计过程中有更多的选择性。
  2.自下而上的设计方式
  一般的建筑设计会采用自上而下的设计方式,而参数设计是利用由下到上的设计方式,通过对建筑总体的构架和整理,然后勾勒出建筑的框架,然后考虑每个细节,符合了自下而上的逻辑思想,建立了关联性规则。
  3.人机互动的设计模式
  计算机的一种重要的用途就是在建筑设计中实现人机互动,将计算机的运算能力来替代人力思维,辅助建筑设计,并通过计算机的设计条件来分析数字模型,利用计算机语言来表达建筑所需要的形态,是人力思维的补充。
  4.动态可控的设计成果
  采用参数化建筑设计可以让建筑设计更灵活,可控性更强,当设计条件发生改变时,就会很容易的通过更改参数来达到目的。
  三、参数化建筑設计的流程
  1.调查场地并整理设计条件
  2.监理参数化模型,并生产建筑雏形
  3.修整雏形
  4.完善建筑的形态
  5.设计结果进行性能检验
  四、参数化建筑设计软件
  1.参数化软件是计算机跟非线性科学相结合的产物,是在非线性科学对非线性对象的研究基础上实现的。而参数化软件作为线性研究的产物,反映的是被线性所认识的非线性对象,而却只存在很少的非线性对象;
  2.参数化软件可以作为一种基本的线性软件被建筑师所使用,即便是参数软件本身再复杂。
  五、建筑师
  1.建筑师采用参数化软件进行建筑设计,将参数设计作为一种基本的工具来使用,没有发现建筑中的线性问题等,更谈不上利用软件来解决线性问题等。所以,其利用参数化软件仅仅是使用其技术性能,设计思想也局限于参数化的建筑设计,类似于参数化软件来设计的美术品和工艺品等。
  2.现在很多建筑师采用参数化建筑设计,发现了非线性和线性的问题,但利用软件可能无法处理,但利用其它的解决方式同样可以解决。
  3.建筑师可以认真学习参数化设计软件,明确非线性的问题原理,用原理来分析和解决问题。利用参数化软件来解决非线性现象,归根到底还是进行科学的探查和学习。
  4.建筑师利用参数化设计思想来进行设计,或者是解决非线性问题,其本质还是处理线性的过程,反映了设计的思想和蓝图,建筑工人也可以接受其思想,并按照其设计思想和要求进行建造,在发现问题的同时可以利用软件的设计思想来修整。
  六、参数化建筑设计
  1.参数化建筑设计主要指的是利用工具来进行设计,通过参数软件来制造出具有参数性质的建筑。其实参数建筑仅仅是特定事情的建筑称谓,并不代表某某性质的建筑。跟通过普通计算机技术和传统纸笔工具来设计的建筑性质是一样的。
  2.非线性建筑其实是因为建筑中对于非线性问题的发现、分析和处理而得到的结果,在很大程度上更接近于自然建筑,存在非线性的特征。其非线性建筑的实质是物质的实体部分,最终还是根据线性的指导思想来施工和完成的产物。
  3.线性建筑跟非线性建筑是相对的概念,非线性是自然的产物,而线性注重的是“人造、人工、人为”的概念。所以,参数设计应该是线性建筑的产物。
  4.参数化建筑设计中逆向思维如下图所示:
  5.参数化建筑设计的信息复合元
  参数化建筑设计信息在实际中处理时有些复杂,其中涉及到到信息物元、关系元和事元等,其间存在某种特定关系。因此需要通过设计信息的复合形式来表达其思想,下面针对设计信息物元和事元做重要分析:
  参数化建筑设计中有时人的心理观念和思想会受到的周围环境影响和限制,分散或者影响了人的注意力,使人的心理发生扭曲和转变。限制人的心理空间的因素除了人本身的特征还存在材质、颜色、形状、体重等因素。
  例如:M中元素包括:高程建筑物的周边环境,材质为氟碳漆;
  高度为90m;颜色为灰色;形状为长方体;跟场地的距离为30m。
  扭动弯曲的施动对象为上述M中的元素,接受对象为人的心理空间;程度较强;作用方式主要是通过心理作用。
  结束语
  科学技术不断发展,尤其是计算机技术的进步,使得现代建筑设计中开始采用参数化建筑设计理念,真正的实现建筑和自然之间的能量和信息的交流和转换。参数化建筑设计的成熟应用,不但提高了设计的效率,还赋予了建筑设计新的思路和内涵。利用参数化建筑设计可以为建筑选型提供更多的选择性,加强了计算机的全面性,并将计算机的设计信息融入到了设计思想中,提高了设计的效率和质量。
  参考文献:
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