参数一词最初源于数学。它表示一组可编辑的参数、变量或指令,这些参数、变量或指令可以影响或操作表达式或操作的结果。如今,参数化设计是一个术语,指的是基于算法思维。它阐明了设计目的与设计响应之间的关系。因此,参数过程不仅可以通过3D电脑但它也可以手工解决,比如安东尼·高迪(Antoni Gaudi)的参数化建筑最早的例子之一“悬挂模型”。Colònia Güell的教会就是其中之一未完成由Antoni Gaudi作品,他使用了“悬挂式模型”来设计拱形天花板和拱门。它由带有bircshot加权的字符串组成。因此,修改权重的位置或字符串的长度导致改变每个拱门的形状。
建筑师对大自然的魅力一直强烈影响他们的设计。因此,参数化设计首先用于帮助架构师分析和模拟自然的复杂性。然而,在开发参数架构时建筑师面临的一些挑战。在本文中,我们将经历在参数化设计过程中可能面临建筑师的一些困难。
复杂的过程
无论建筑师决定通过手工或数字的参数化过程,与任何其他设计方法相比,这是一个复杂的过程。它是数学运算、数据分析、计算机科学和设计策略的结合,需要同时考虑。因此,建筑师学习参数化软件的时间比他们学习任何其他3D建模程序的时间都要长。然而,公司现在正在开发一个更易于管理的接口,使建模过程更易于架构师使用。例如,Grasshopper 3D是Rhinoceros 3D的插件,它为用户提供了一个可视化的编程语言界面,可以使用简化的节点或组件创建和编辑几何图形。这些节点有一个现成的编码算法存储在其中,并用架构师和设计人员熟悉的术语命名。此外,它们有输入或输出,或两者结合在一起,以组合不同的命令,从而产生无限的几何生成可能性。
他们设计的是过程而不是最终的形式
与其他设计过程不同的是,建筑师需要清楚地知道最终的形式是什么样子,以便选择适合设计的正确命令和参数。否则,建模过程将花费很长时间来实验不同参数的最终形式,并确定一个。它可以是一个优点,也可以是一个缺点,因为它不限制设计师的特定形式或结果。然而,要在工具产生的结果和架构师想要的结果之间达到最优的结果,需要花费大量的精力和时间。因此,参数化建筑被广泛认为是高度关注细节的计算设计,建筑师可以一步一步地看到他的设计变得栩栩如生。
高成本的设计
参数化建筑在设计元素上产生了丰富的多样性,例如façade的镶板或形式的流动性。因此,制造这些不同的型材需要大量的资金,同时装配过程也很复杂。参数化建筑最初是昂贵的。另一方面,有时成本在未来是可以收回的。此外,如果我们以巴哈尔塔为例,该团队能够模拟façade遮阳系统在一年中不同的日子里响应阳光照射和改变入射角度。因此,它减少了超过50%的太阳能增益,并减少了耗能空调的需要。这是一种昂贵的设计,但从长远来看,它可以比便宜的产品更好。
施工和制造方面的挑战
在参数化建筑的情况下,施工阶段也更加复杂。大多数传统的施工方法已经不能适应新的数字化施工技术。因此,数控机床、铸造模具、3D打印和机械臂被用于大多数参数化设计的制造。它们能以较高的精度和准确度适应品种。然而,它们有时很贵,在世界各地都买不到。这些技术还没有到达一些国家。事先,场地内的施工与传统的方法有很大的不同。它需要熟练的劳动力和高水平的技术,这使得这一过程更加困难。
总而言之,参数化建筑不仅让建筑师思考设计,也让建筑师探索新的建筑可能性,因为他们现在负责数字化的方法和制造技术。克服这些挑战需要时间,因为这是一种新的架构方法。然而,这是一个更有创意和可持续的建筑的突破。(2)
参考文献
- https://en.wikipedia.org/wiki/Parametric_design#Architecture
- http://papers.cumincad.org/data/works/att/ascaad2016_037.pdf










