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参数化设计研究与实践The Practice and Research of Parametric Design —— 张为平 Zhang Weiping 受访嘉宾:王振飞、王鹿鸣 王振飞,华汇设计北京分公司主持建筑师,2001年获天津大学建筑学院学士学位,2007年获荷兰鹿特丹贝尔拉格建筑研究院硕士学位。曾任职于阿姆斯特丹U N s t u d i o(2007~2008)、华汇设计(2001~2005)。王鹿鸣,华汇设计北京分公司主持建筑师,2003年获天津大学建筑学院学士学位。2007年获荷兰鹿特丹贝尔拉格建筑研究院硕士学位,曾任职于阿姆斯特丹U N s t u d i o(2007~2008)、华汇设计(2003~2005)。
访谈主持:张为平,荷兰代尔夫特理工大学硕士,荷兰注册建筑师曾供职于MVRDV、VBP、RMJM等事务所,2007~2009年在香港从事高密度都市状况研究。 作者单位:都市可能概念工厂( IFUP)(南京 · 210007)
随着计算机辅助设计技术的发展,“参数化设计”在国外建筑学界已经被探索了多年,目前在国内建筑院校中也已引发了同样强烈的讨论,一时间“参数化设计”成为前卫建筑方法的代名词及未来建筑的方向。但是,综观国内各种以“参数化”为名的设计成果,却可以发现建筑师对于其理解似乎差异甚大,甚至存在诸多误解。因此,本期访谈关注“参数化设计”这一新概念,邀请两位对于参数化设计研究及运用有深刻体验的设计师进行对话,希望从根本上对于其概念、理念、方法与运用进行梳理,以提供一种设计的全新视点。 一、理念探讨
张:近年来,“参数化”设计已成为建筑研究的热点之一,但对其概念似乎存在诸多误解,其定义到底是什么?
王:首先,我们可能需要对“参数”概念做一个解释,不同于变量,参数定义了一个系统的运作特征和系统成员间的相互关系。参数化模型可以被理解为一个系统,这个系统的成员之间“相互关联”。参数设计实际上是对系统各成员之间“关联关系”的设计,也就是制定系统运行的规则。而对参数化模型的调整也是指对这些关联关系的调整。只要能够明确给出各层级、层级各组成元素之间的关联关系,我们就可以建立起复杂但可控的参数化模型。这些“关系”也就是参数化设计的关键所在。

这种关系既有简单的线性关系,例如在定义了柱网与幕墙分隔之间的线性关系后,当柱网发生改变时,幕墙分隔也是自动更新的,这种更新作为一种在制图与施工方面的新技术,很大程度上节省了时间、提高了效率。当然其中也存在各种复杂的非线性的算法逻辑或几何逻辑关系,例如各种规律性很强的算法逻辑,包括递归、 L系统,分形等,也有各种复杂的自组织系统,包括人工智能、细胞自动机、群智能系统等,这类关系的应用将会产生非预期性的设计结果,是一种全新的设计方式,可以说是参数化设计最有价值的应用。
张:参数化设计与数字化设计有何区别?如何识别“伪参数化设计”?
王:参数化设计与数字化设计是不同的,这一点对明确参数化设计的概念十分重要。参数化设计是从制定成员间相互关系出发,建立一个关联系统,然后通过输入不同的条件得到不同的结果。是否能建立一个关联系统是判断其是否属于参数化设计的基本标准,因此运用何种软件并不是判定参数化设计的依据。
张:参数化设计的工具大致有哪些?应该如何选择?
王:参数化的设计工具随时间的发展和参数化设计的广泛应用,由一开始的应用其他领域的软件逐渐发展到应用为建筑领域专门开发的软件。如动画领域的 Maya、3dsmax,虽然是为动画产业设计的软件,但其中有大量功能经恰当使用也可用来定义物体间的几何逻辑关系。
当建筑师发现可专门用来定义物体间相互关系的软件时,类似 CATIA、UG、Top solid拥有明确的几何逻辑、强大的造型控制能力、极为准确的建模功能以及直接将模型转化为施工图纸的建造服务功能,它们虽属工业化设计软件却被用于辅助建筑设计。还有一类是专门为建筑师开发的软件或插件,如以 CATIA为平台由 GT开发的 Digital Project、以 rhino为平台的 grasshopper、以 Micro Station为平台开发的 Generative Component等。上述软件可被应用于项目的不同阶段,也有各自不同的优势。如Grasshopper比较适合于前期方案构思阶段的快速实验,而 DP则是整个工程全面设计、生产、管理的较好选择。建筑师以根据自己的情况选择学习和使用软件的种类。有兴趣的建筑师也可尝试进行脚本(程序)的编写,如 Maya的 Mel,Rhino的 rhinoscript,还有在各软件里通用的 VB及 C#等。由于脚本(程序)是以纯代码形式呈现,相对比较抽象,但同时也正因为如此,它带给设计师的是前所未有的自由度和广阔的发挥空间。另外,和计算机专业技术人员合作也是一种很好的沟通方式,这样可更好地将各专业领域的知识进行结合,从而在设计上取得突破。在我们工作室中,建筑师会和软件编程人员一起合作,我们会针对问题提出自己的观点和解决方法,而程序员往往会在此基础上提出。



双倍无限中国上海 2010-05
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双向无限是荷兰艺术中心委托荷兰Van Abbe博物馆和Arthub联合策展的与世博会同期的展览,旨在将两个国家、两座城市——中国与荷兰、上海与埃因霍温——联系起来,进行一场虚拟对话,相互分享各自的日常状态和独特之处。展览内容主要由两部分 Van Abbe博物馆的收藏品以及Arthub亚洲特邀艺术家的个人创作组成。展览的名称《双倍无限》,意味着一次又一次地循环,一次又一次地超越自我。HHD-FUN受Ar-thub 策展人乐大豆的邀请设计展览空间,同时展览空间将做为一件参展艺术品体现设计师对双倍无限这一概念的诠释。
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设计灵感来源于展览主题,试图将无限循环的概念带入展览流线设计,在对多个具有无限循环的数学模型进行考量以及对场地和展品摆放的协调后,整体流线确定成∞型,虽然与数学符号无限大巧合相似,但设计并不是由引用一个符号的喻意来构思的。设计最初的概念是由一个立体的无限循环展线构成,后来由于时间原因及造价限制,展线最后变成平面的,原来立体交叉的地方,变成一个平面的十字交叉,从而给观众提供了一个可以选择参观内容的交叉点,提供了多种参观展览的路径。
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鉴于展览关注两个国家的文化艺术交流,为了使展览空间便于巡回展览,因此采取可拆卸的钢架与张力织物做为结构及围护材料。看似复杂的空间结构其实是由与之拓扑等价的三角形组成的。选择三角形的原因在于三角形的稳定性:只要三边的长度确定了,三角形的形状、大小也就再也不能改变。但是平面的几何结构限制了空间的拓扑变形,为了增加空间结构的稳定性我们在三角形的每一个角上都增加一个杆件,这样在每一个角上都形成了一个小的三角形,增加了整体的稳定性。通过等价的拓扑变化及组合就形成了符合要求的空间结构。最后用张力织物将钢架结构紧密的绑固在一起。 将每一根钢架结构的空间曲线转化为连续的半径不同的圆弧就可以由很简单的机器生产出来,实现了在低技条件下实现复杂空间曲线的可能。三角形结构及其等价的拓扑变形与张力织物相结合做为一个基本规则,可以应用在各种不同的情况下,以适应不同的空间要求。
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Also_Space2中国北京 2010-05
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这是一个临时性的空间装置,一个用简单规则描述的复杂网络。楼梯间被选取作为装置放置的场所是出于两方面的考虑,第一,楼梯间是人们在建筑中活动经常要经过的空间,大家在这里相遇,相识,这里是人类会复杂网络的一个重要组成部分。第二,楼梯间为人们提供了在运动中多角度地观看装置的可能。
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弹簧和绳子构成了整个装置,其最终形状有程序计算得出,并保证系统内每一根绳子和弹簧都处于受拉状态。
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植入计划上海电子艺术节 互动装置
中国上海 2008-10
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植入计划是一套建筑再植入计划,以google earth为载体,将虚拟建筑植入各个城市或地区,最后以交互装置和文献的形式展示。创作者基于“复杂系统”概念——将我们的生活世界,社会,甚至人体本身作为一个复杂系统来进行观察,认知与研究,抛弃传统的建筑设计思维,通过对计算机算法的运用,改变传统意义上自上而下的设计方式,尝试将算法的内在逻辑及执行过程与建筑(物体)本身的逻辑相联系,从而产生出超出预想的设计成果,并将由此产生的数字文件(3D建筑模型)植入Google Earth中,进行虚拟再现。
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Google Earth的界面被放大,并投射到地面,借助互动技术及数据算法,不携带任何设备的观众可单纯的通过身体在投影区域的位移,或改变彼此之间的距离来触发,控制Google Earth画面(镜头焦距,角度)的变化,以某种超越日常经验的视角观察我们生活的地球,城市,原野……以及本计划中所植入的多件莫须有的算法建筑。
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作品在身体行为,视觉经验,以及“城市”讯息之间建立起某种逻辑关联,人们在其中观察城市的变化过程,体验,思考个体行为对城市的影响,以及个体行为与集体行为之间的关系。
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于家堡工程指挥中心政府办公楼
中国天津 2009
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于家堡工程指挥中心作为天津滨海新区在未来五年内于家堡金融区的所有工程办公中心需要在极短的时间内设计施工完毕以适应整个金融区的工程进度。在这个项目中参数化设计在工程进度及施工过程中的优势被毫无疑问的体现出来,即使是在被普遍认为施工处于低技状态的中国。作为整个金融区的工程管理中心,二层以上所有房间的外侧均设有环通的走廊以便于对整个工地的观察。由于各房间功能的不同,按采光要求高低可分为办公、休息、大厅、库房、电梯厅等。通过一段脚本可以将立面的采光信息转化成为一个曲面,这个曲面上每一个点的高低对应着该点采光率的高低,因此立面构件应满足其所在位置的采光要求。
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外廊的外立面处理以此为基础形成不同的开孔率以适应内部功能的不同要求,同时还为外廊生成了不同的景窗,使观赏过程变得更加有趣。立面构件被设计成一系列的以旋转为逻辑改变采光率的几何构件,构件间既有连续的拓扑等价变化,又有连续的拓扑不等价变化,即由开放式的线性高采光率的景窗连续变化到封闭的四边形及六边形的低采光率景窗。设计充分体现了即使是极为简单的几何关联关系在对其特性进行充分研究以后只经过简单的罗列也可以产生丰富的几何变换关系。将这个曲面通过另外一段脚本的运算用于控制不同模块的安装排列。为了能够控制工期,立面方案最后被限制在6种不同的模块内,六种连续变化的模块代表六种不同的采光率,经过脚本对控制曲面的计算,标有不同模块的排列位置的施工图纸自动生成
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 匿名

  • hdtweety
  • 2014.02.13 11:42
    挺难得的,能坚持把实验性建筑的理念真正用到实际建设
    • 0
  • John
  • 2013.08.23 16:15
    厉害,老师也将得挺好的
    • 0
  • 醪糟
  • 2013.05.18 21:01
    参数化还是作为辅助比较好吧,毕竟建筑这样一个人造的环境,它的要素太多了,感觉不是数学能单方面解决的问题。要使用那么复杂的参数来解决所有问题,一个不实际,第二不科学——你怎么能确定参数解决的问题就是人所需要解决的问题,第三是要是花大量的人力物力来做参数化设计是否经济
    • 0
  • albertlee
  • 2013.01.25 11:06
    赶紧重温王振飞大神....向参数化学习@!!!
    • 0
  • 乌鸦
  • 2012.11.28 01:36
    趁着年轻做做梦
    • 0
  • sunliming843308
  • 2012.11.21 14:55
    玩数学游戏!
    • 0
  • 素N999
  • 2012.10.24 16:40
    • 0
  • V判官
  • 2012.10.21 08:55
    好好学习。天天向上
    • 0
  • 素N999
  • 2012.10.12 11:24
    • 0
  • LYEEN
  • 2012.10.07 18:15
    {:4_99:}{:4_99:}
    • 0
  • da123easy
  • 2012.09.20 22:11
    {:4_86:}  压力呀
    • 0
  • L-ael
  • 2012.09.17 08:04
    参数化有低技派和高技派,这个只能属于低技派的,,,,
    • 0
  • potato
  • 2012.09.16 10:04
    长见识了~~~{:4_91:}{:4_95:}
    • 0
  • └So_Rock!
  • 2012.09.12 10:23
    很有启发性的介绍
    • 0
  • 刘宇
  • 2012.09.03 13:31
    {:4_90:}{:4_86:}{:4_93:}{:4_89:}{:4_95:}{:4_97:}{:4_100:}顶起
    • 0
  • 活建鬼
  • 2012.08.28 10:10
    还不错啊~~~~~
    • 0
  • potato
  • 2012.08.27 22:31
    还不错~~~~~~~~~~~~~
    • 0
  • alvarfairy
  • 2012.08.27 19:24
    mark~~{:4_86:}
    • 0
  • mumu7
  • 2012.08.26 16:23
    {:4_86:}{:4_86:}{:4_86:}
    • 0
  • Carino
  • 2012.08.25 02:53
    mark之!对他们的关联设计很感兴趣!
    • 0
  • uNrEst
  • 2012.08.24 18:30
    讲的很好 很受启发
    • 0
  • leon.cruise
  • 2012.08.22 18:27
    怎么学习呢?
    • 0
  • shanghao8
  • 2012.08.21 15:20
    很喜欢 不错
    • 0
  • google
  • 2012.08.21 10:08
    现在学建筑越来越复杂啊,参数化该怎么学好啊,感觉好难
    • 0
  • 希音
  • 2012.08.20 19:57
    参数化该如何学起呢?{:4_99:}
    • 0
  • chinaviet
  • 2012.08.19 19:26
    {:4_86:}{:4_97:}{:4_93:}{:4_89:}{:4_100:}一定得学会
    • 0
  • btth
  • 2012.08.19 17:05
    {:4_95:}很牛叉的样子
    • 0
  • piggy
  • 2012.08.19 13:36
    参数化最近很流行的样子
    • 0
  • kobe001
  • 2012.08.19 11:36
    多谢!学习!
    • 0
  • __羅
  • 2012.08.19 10:44
    还在琢磨基本的空间的菜鸟撸过........
    • 0
  • messilegend
  • 2012.08.19 10:28
    最近在研究这东西,,,,还是得跟上时代
    • 0
  • 胡同猫
  • 2012.08.19 10:06
    参数化神马的很高端的样子
    • 0
  • 田子
  • 2012.08.17 09:37
    数学不好怎么学啊。哎悲剧
    • 0
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