参数化与复杂化

张智晴 王莉莉

【摘要】：本文探讨了当今热点的参数化设计与复杂化设计，并分析了两者的关系，由此引出对于当代建筑设计思潮的思考，进而展望未来建筑发展的趋势。

【Abstract】This paper discusses the design of the parametric design and complexity of today's hot spots, and analyzed the relationship between the two, which leads to the contemporary architectural design trends of thought, and then look to the future building development trends.

【关键词】参数化复杂化技术革命

【Key words】ParameterizedComplexityTechnology revolution

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

1参数化与复杂化

当今，占据世界建筑舞台最炙手可热的先锋建筑事务所的共同特征就是：利用参数化设计工具，创造复杂化的令人惊异的建筑形象。扎哈.哈迪德、蓝天组、BIG事务所，一些老牌的设计公司如：SOM、KPF也积极的进行着这一方面的实践与探索。相比国外的同行，我们虽然也有像MAD这样比较前卫的设计公司在进行着类似的实践，但还是相对少数和落后。但不可否认，无论是在院校、科研机构、生产单位，参数化方法正在日益渗透到从设计到建造的方方面面，未来必定会产生深远的影响。

复杂化是当今建筑设计前沿的共同特征，最突出的特征莫过于建筑外表形象的复杂化。从建筑的体形，表皮，构造特征，相对于现代建筑的简约，后现代建筑的装修性，呈现出回归复杂的逻辑。这种复杂不是简单的细节堆砌、重复的复杂，而是一种基于计算机的复杂算法而产生的复杂形式，这种形式是难以用通常的表现方式描述的，通常呈现出有机的、自由曲线形式的建筑形象，对于这些曲线的定义以无法通过简单的函数关系来确定，如扎哈的最近一些作品。

建筑形式的复杂化同参数化设计工具的运用不无关系，但参数化设计却并不一定带来复杂化的设计结果。追求复杂化既有设计师主观的创新需要，也是源自于人类生存现状环境的日益复杂化。

BIG设计的中国台北TEK大厦

蓝天组设计的宝马中心

扎哈.哈迪德的设计作品

2 为什么要复杂化

复杂化其实是一个相对的概念，没有明确的界限说明事物是复杂的还是简单的。这与人类认识与描述事物的能力有直接的关系。

过去的好长一段时间里，为了能够直观的认识和描述自然，人类发明了直线，正方形，矩形，圆形等简单的图形，他们有长度宽度等明确的尺寸信息，这样的信息是可以被描述，可以被转述，可以被简单转译的。这样的将事物简单抽象的能力既是人类认识能力的局限，也在一定程度上帮助了人类快速的认识事物规律，进而改造环境。

但事实上的自然界里是没有这些简单的事物的，每一件事物都是遵循着复杂的规律而存在着。扎哈曾说过：“自然界里是没有直线的”所以她钟爱曲线。在人类的发展还在很初级的阶段的时候，我们更多的受到环境的影响，我们的行为是简单的，或者是处于一种纯感性的认识阶段。当人类的数量急剧增加，人类整体对于生存环境的影响越来越严重的时候，各种矛盾和冲突就难以避免了。今天人类的行为已经严重的影响了气候、能源、生物等生存环境，环境日益复杂化。因此复杂化有其现实的意义，今天的建筑存在的场所也不再是空旷的土地，而是日益拥挤的城市，一座建筑的存在对于环境，环境对于建筑有了更加苛刻的要求。

复杂化也是审美的要求。复杂化虽然直接依赖于实现他的技术手段，但更多的恐怕还是主观的审美要求。从古至今人类不断的在地球上创造着审美奇观，有着深层次的心理需求，物质匮乏的年代是这样，物质丰富的年代更是这样。事实上在现代建筑之前，建筑的发展是依赖于文化传统的，表现出了世界各地不同的丰富多彩的适应当地特色的建筑形象。工业革命的产生极大的推动了人类的物质生产能力，然而在追求效益利益的背景下，现代文明却摧毁了多少年来地球村落的多样性，风风火火的后现代建筑运动虽然是对于现代建造的批判，对于地域性文化传统的回归，但也只流于表面，事实上对于建筑发展不及现代建筑来的深刻。

复杂化的产生背景在于当今日益趋同的建筑设计现象，这种现象尤其在抛弃了地域传统和多少年来文化传承缺失的中国尤为严重。我们的发展缺乏内在推动的因素，太多的照搬国外的模式，这样的模式在一段时间内极大的推动了我们的发展，我们少走了弯路，但却制造了越来越多的问题，这些问题积累至今已经严重的影响了进一步的发展。今天我们正处在一个非标准化的多元时代，这是一个要求个性化的时代，复杂化是其打破传统，标新立异的最佳手段。

3 参数化的意义

参数化是实现复杂化的技术基础之一，它使得实现一个复杂的造型有了简单高效的手段，但绝不仅仅是如此。参数化是涵盖范围非常广的一个词，它的应用实际上在很多领域内已经展开甚至相当成熟，尤其是在工业设计领域，现代的飞机、汽车、轮船、航天器制造已经成熟的运用了计算机图形技术。在建筑界事实上也已经有了很多的实践探索。参数化设计是依赖于计算机算法工具来模拟建筑生成过程，转译建筑建造过程，描述建筑形象的高效的工具，它使得探索和实现复杂建筑形象成为了简单、高效、可实现事情。更重要的是它改变了以先入为主的经验和感觉为先，以最终成果为目的的设计方法。

使得设计变成了专注于过程，专注于设计条件的充分尊重与回应，专注于调整、对比、筛选的过程。

3.1过程的设计

目前的参数化设计依赖于计算机图形技术及计算机算法语言，设计的过程如同编写程序一般与计算机展开交流。这个过程的设计过程不直接针对于最终的设计成果，却在不同方面影响着最终的设计成果。少了先入为主的直观经验，设计的方法其实更加理性和科学。

3.2对设计条件的回应

通过计算机强大的处理能力，我们可以利用各种辅助软件。在虚拟的世界里搭建起信息完整准确的“建筑”，不断的调整它的各种参数以适应所处环境的各种要求，如能源、采光、交通等。做到最大限度的量身定做。

3.3调整、对比、筛选

参数化的意义还在于可以以最高效的方式调整方案，对比和筛选方案。可以在满足相同要求的前提下生成多种形式，通过对比和优选，选择最适合的建筑方案，降低了以往建筑设计修改的难度，使得复杂建筑形象的随意修改成为了可能。

以上只举了参数化设计当中最显而易见的意义，事实上，随着研究发展，参数化设计已经是一个内涵丰富的设计概念，它是不只是一套强大的工具，更是一种设计理念，一种设计方法。

4 新的技术革命

每一次深刻的变革背后都有技术力量作为推动。如今的建筑行业正孕育着一场革命，这场革命不是如同后现代那样的装饰回归，而是如同现代建筑运动那样渗透到设计行业的各个领域，从设计到施工到管理等各个方面深刻的变革。山雨欲来风满楼，如今的建筑界百花齐放 又乱象丛生，新生事物频现又昙花一现，马上被遗弃，官怪陆离的背后就是这场革命的前兆。

当初勒柯布西耶，看到工业生产制造领域的发展变化，热情的讴歌飞机、轮船等工业产品，并把建筑说成是居住的机器，他看到的就是一场即将到来的深刻的变革。无论之后的发展证明了那时的现代主义有一定的局限性和破坏性，但在当时确实极大的满足了发展的需求，成为了那个时代的标志和印记。今天的信息、计算机技术突飞猛进，经过多少年的积累与实践，计算机技术已经从单纯的模拟辅助设计，扩展到了更多的领域，特别是参数化的设计方法将极大的推动这场新的建筑革命。事实上在工业制造领域里，这场革命早已来临，当今的工业设计依赖于计算机技术已经实现了更加流线更加符合使用效能更加美观的产品外观，配合数控机床等先进的工业生产工具，实现了从产品设计到生产的完整的产业升级。历史是何其的相像，建筑的发展总是依赖于工业技术的发展，今天我们已经走到了变革的十字路口。

科技是把双刃剑，技术能够造福于民，也能贻害苍生。就如同核能可以发电也可以制造原子弹一样，参数化设计可以创造出理想的适用的建筑，也可以制造浪费人力、物力缺乏实际意义的建筑奇观。当今利用参数化工具进行创作的建筑师越来越多，他们的示范效应必定带动起更多的人参与和实践，但愿掌握了先进技术的设计师们能够更多的顺应自然与时代的要求，创造出属于这个年代的建筑作品。而不是一味的跟风，创造夸张的建筑形象。

5 复杂的未来

今天我们的复杂设计，是基于参数化的工具进行的对复杂场所环境的回应，但也有很多设计是为了复杂而复杂，复杂不能只留于外表。复杂性对于解决复杂的问题有实际的效果，但更多的问题需要的不是复杂再复杂而是多样化的解决途径，选取最优的办法。我们需要的不是表象夸张的建筑，而是切实解决问题的建筑，那些费尽心思的复杂也许在不久就会被冲淡，真正成为主流的还是那些符合时代精神的作品。未来建筑师需要更多的掌握先进的设计工具，创造更多充满个性与活力的建筑。

【参考文献】

【1】（美）约翰.霍兰著，陈禹等译 涌现，从混乱到有序 上海科学技术出版社2001

【2】曾旭东 王大川 陈辉著 参数化建模 华中科技大学出版社2012

【3】Neileach，Xu Weiguo,Fastforward/Hot Spot/Brain cells.Hongkong,Map Book Publisher,2004