结构建筑学视角下的参数化设计方法研究

结构建筑学视角下的参数化设计方法研究

廖桂生

柳州市建筑设计科学研究院有限公司 广西 柳州 545000

摘要：为了让建筑师在结构和建筑设计时，从多个设计方案中寻找更合理的方案，本文在调研及理论研究的基础上，基于结构建筑的一体化设计，要求相应的参数化设计模式，拟设计中的参数化的逻辑，以及如何统筹汇总，并进行相应分析角度、空间结构和系统的功能。使用参数化设计方法，可以根据计算机程序的逻辑和建筑师自己设定的某些设计条件，选择最合理、最美观的设计结果。由于参数设计的优点和特点，它可以在结构体系结构设计中发挥重要作用。

关键词：结构建筑学；参数化；建筑设计

1. 引言

建筑设计从来都不是一个简单的过程，许多与信息相关的输入必须由设计人员协调。然而，由于传统设计思想、方法和技术工具的局限性，我们往往只能依靠一些基于经验主观性的设计成果。尽管我们付出了巨大的努力，我们仍有可能失去我们尚未找到的高质量设计产品[1]。参数化的出现解决了这些问题。参数化设计工具允许架构师在考虑结构和体系结构的集成设计时，从多个设计输出模式中寻找更合理和优化的方案。参数化设计工具帮助我们在不损失的情况下将所有设计输入转换为设计输出，这可以基于程序算法和设计条件。毕业设计更加实用和美观更可过滤结果最个性化的设计，可根据文章部分参数化设计的特殊要求，设计相比有许多优点。例如，我们可以改变传统的参数来快速生成恰恰和一系列不同的形状，我们可以选择更好的就业。此外，它可以大大提高我们与结构工程师沟通的效率，它还可以在表格中提供组件的详细信息，以便我们进行统计。当代的建筑大师们都开始愈加注重“结构建筑学”的应用，国内许多知名建筑师也都在积极探索这一方向，所以“结构建筑学”正在成为建筑设计未来的发展方向。

2. 参数化在结构建筑学各阶段使用优势

本文研究不仅使非线性设计产生某些成果，也大大提高了劳动效率，所以设计师在设计可以更有效地集中注意力和时间，从而真正设计思维能力和工作效率。

参数化设计绝不是任何非常复杂的基准甚至模型的应用。对于架构师来说，参数化方法只不过是使设计人员和计算机之间的通信更加实用和有效。使用参数化设计方法，我们可以利用计算机建模，在许多行业，如工业设计、游戏设计中的小事情，我们每天排练的，现在可以用简单的算法执行的参数中。“参数化设计”使我们的日常工作更容易、更智能[2]。因此，参数设计不仅仅是为了实现这些奇怪的形状。它被集成到设计工作的各个方面，从最初的概念到中期优化，再到后期的构建。参数化有适当的步骤来代替机械加工。参数化设计的主要目的是使建筑形式更加合理和可量化。由此产生的变形和断裂形式是合理的空间体验和建筑性能的副产品。事实上，不是线性的最符合自然法则。建筑师创造建筑，人类建筑。事实上，许多由建筑师事务所设计的图标作品并不是纯粹的形式结果，而是经过多次模拟和分析后的合理结果。今天的建筑师的目标是避免研究形式，并考虑参数化可以真正表达和贡献建筑行业的建筑。在从建筑设计到施工的整个生命周期中，参数化方法有其价值和应用，特别是在结构建筑领域，参数化设计的优势尤其明显。参数化被广泛使用，但仍未得到建筑师的充分开发和理解。

三、结构建筑学视角下的参数化设计方法

参数化的本质是逻辑建模。通过合理、高效地利用计算机内置的程序和算法，从数学和几何中寻找原型，将自己的设计思想“翻译”成计算机语言，使计算机能够完成复杂的机械工作对我们来说，从绘图中解放出疲倦的手和脑子。所有的注意力都可以放在原计划的设计和设计上。如何将参数化应用到实际的建设项目中是设计师最关心的问题。当我们使用参数化时设计要对建筑的复杂结构和空间进行补充，首先要考虑的不是它的形状，而是它是如何产生的，以及控制其形状变化的规律。传统的设计方法是直接形状，但形状一旦确定，很难调整。参数会首先构建这种形态学整形算法，然后用它来控制变量，使其变成多个形状可供选择。第一个处理单个问题，而第二个必须考虑对此问题的统一解决方案类型问题。参数化设计方法，如果类比于自然，就像一棵不断生长的藤蔓，一旦设计师掌握了它的生长规律和方向，就可以利用这个工具，使设计结果无限变化[3]。同时，参数化工具本身就是为了简化工作量而设计的，其实影响结果的并不是参数化方法本身，而是建筑设计师的设计理念和逻辑；本质也不在于具体参数的改变， 但在如何设计一个因素系统的规则结构建筑实际上是一种将理性结构与感性形式相结合的方法，参数化则是理性与感性的完美结合，建筑与空间通过数学方法和自然逻辑重新演绎，演绎出独特与成长的美。

虽然参数设计似乎使用了不规则的程序和算法，但实际上所有参数设计都有一个过程和固定的规则要遵循。事实上，参数设计的基本逻辑由三个部分组成:网格、单元格和变量。如何理解网格单元格和变量?参数设计的建模逻辑与传统的设计方法和建模软件完全不同。传统设计方法，建立了建筑师形状指数的基础架构的核心技术从形状和空间功能布局，然后继续考虑提供了功能性，然后发现，皮肤结构和其他设计工作更加深入，上环，一旦犯了一个错误，或需要修改这个阶段后，工作岗位是一个工作机械重复浪费。但是参数设计方法是完全不同的。参数设计是基于参考形式、空间形式、结构问题的计算和皮肤设计的分割，是多线的，互不干扰。网格是指设计人员引用的参考曲面曲线，也是设计人员自己通过设计条件和算法逻辑设计的。单元是指该层网格生成的所有部分，如建筑空间、结构节点、单个块的幕墙等，单元是在网格的基础上生成的。变量指的是建筑各种参数或干扰系统控制y变化等，每个空间的大小和形状，使用、更改大小和形状的结构体系，以适应不同地方势力，墙壁的变化、幕墙、基础坚实三部分共同构成了参数化设计。

4. 结构建筑学视角下参数化设计

使用参数化设计方法，完整的参数化模型终于结束了，虽然他花几倍的时间来完成建筑空间设计中的设计简单，最后的结果控制终端输入参数，整个建筑设计的六个要素。简而言之，当六个入口被修改和调整时，整个建筑的形状、结构、空间和外部立面同时被调整和修改，以快速生成一个完整的新方案。同时，参数设计以总线杆和参考形式为基础。在整个设计过程中考虑了结构和体系结构的设计问题。通过改变变量得到的方案被认为是整个结构方案，从而实现了结构、建筑、空间和功能的协同设计的目标。在修改模式时，可以快速修改输入参数。虽然该提案的形式和功能的设计相对简单，但使用参数化设计方法，设计完整的体系结构和设计问题，同时考虑到协调是一个参数化设计方法和研究方法的补充对建筑的设计。

总结：结构建筑的理念是从建筑结构体系出发进行设计，使建筑空间的建筑形式、使用功能和结构体系的有机整合，达到简单、清晰、高效的建筑体系。这应该是建筑师推崇和追求的方向，由于社会和经济发展的因素很多，发展建筑设计行业已经逐渐偏离了方向，所以分而治之是结构和建筑设计常见的状态。随着经济发展放缓，建筑行业快速高强的建设的浪潮也在退去，从而给建筑师花费更多时间和精力来思考结构建筑，是结构建筑更符合建筑的精髓，并更加强调结构协作系统的设计方法和建筑系统。从结构建筑理论和案例分析中不难看出，这一方向提高了建筑设计的整体质量和美学价值。

参考文献：

1. 李佳熹, 赵亚琛, 唐梦莹. 结构建筑学视角下的商业综合体中庭空间设计手法研究[J]. 城市建设理论研究, 2019, 000(017):P.61-61.

2. 邹贻权,张佳毅. 装配式建筑参数化构件库设计方法研究[J]. 居舍, 2020(26):102-103.

3. 李佳蓉, 王国彬. 参数化设计在公共艺术设计中的应用研究[J]. 艺术教育, 2019, 000(007):P.270-271.