可持续策略下的参数化建筑设计研究

参数化建筑设计，由于其工具的先进性，目前被广泛用来设计新颖的建筑表皮、建筑形态和建筑空间。诚然，形式和空间是建筑师永恒的追求，如果使用参数化工具，能够有助于建筑师设计新的形式和空间，这本身也就是参数化工具的一大功劳。但同时还应该看到，参数化工具的潜力还远远没有被发掘，特别是其对部分非线性问题的解决，与可持续问题中的通风、采光等，完全可能发生联系;如果是这样，将极大的提高建筑师解决这些问题的效率。此外，由参数化设计带来的建筑师对线性思维和非线性思维的认识，对于发现和分析像通风、采光等自然界非线性问题，无疑也将有极大帮助。

即使是为了创造新的形式和空间，用可持续策略去指导，也能使参数化设计获得更多的设计源泉。目前，用参数化工具单纯为了形式而创造形式，确实可以有相当庞大的“数量”;但是这些形式能用在建筑中的，具有一定“质量”的，却并不多。所以，参数化建筑师目前面临的一个尴尬就是，他们能用参数化工具和手段设计出大量形式丰富、独特、新颖的工艺品，却很难将这些形式“套”到建筑中。那么换个角度，如果参数化建筑师跳出这个为了形式而形式的惯性思维，转而向可持续策略寻求创新点，或许能产生出新的有“质”有“量”的形式。事实上，像国内建筑师王振飞，仅仅是用参数化工具和手段设计于家堡工程指挥部

大楼的立面，由于考虑了采光这一因素，也创造出了非常新颖和独特，同时又极具内容的表皮。

2.2对于可持续建筑设计

可持续建筑设计，无疑是极具理性的建筑设计，在作为技术和艺术结合的建筑设计中，它偏技术的成分非常明显。极端的看，可持续建筑是离“居住的机器”最近的建筑。也因为这一点，可持续建筑在建筑美学上，极易遭人诟病。比如剑桥大学马丁中心可持续建筑专业博士郝林，在《世界建筑》2004 年08 期和 09 期的英国可持续建筑专辑篇首语中指出，“整体上讲，除了个别的案例外，现今可持续营造的美学状态是相当令人失望的。宣称是绿色营造的案子，往往会呈现出两个完全不同的状态：第一种是‘看上去很绿’，虽然充满了绿色建筑的语汇，却可能与本质毫无关联;第二种是把可持续营造仅仅当作技术层面上的问题处理，而忽略了技术内涵在建筑性上的表现。”

3.可持续策略下参数化建筑设计的过程

对于一次具体的可持续策略下的参数化建筑设计，其过程大致如下;

3.1发现建筑中的可持续问题

建筑中的可持续问题，一般说来就是通风、采光、遮阳、采暖、降温等问题。由于项目所在位置的气候、纬度、场地、周边环境等条件不同，在不同的建筑设计中，这些问题有轻重之分;即使在同一个建筑设计中，由于上述条件对建筑影响程度各异，这些问题也有主次之别。

从哲学的角度讲，这些问题构成了可持续设计的矛盾体系;而进一步的讲，在这一矛盾体系中，必然存在处于主导地位的主要矛盾。所以，在可持续策略下的参数化建筑设计过程中，建筑师考虑这些可持续问题，一方面要认识到所有这些问题的客观存在，切忌主观遗漏;另一方面，也是更重要的，是要在这些问题中找出主要矛盾。

当然，理想情况下，建筑师应该无论主次，对所有这些问题都进行全过程的认识。但实际操作中，这些问题之间往往会互相掣肘，比如在寒冷地区，通风常常会与采暖相冲突，而面面俱到容易导致解决主要问题的不彻底;同时，由于可持续问题认识的复杂性，要对全部问题都进行全过程认识，会耗费大量时间和精力，建筑师对此也需要做出权衡。然而无论如阿，先认识主要问题，之后有条件再认识其它问题，与认识所有问题也并不矛盾。

要在这众多问题中发现出主要问题，建筑师可以通过现场踏勘、查阅气象数据、考查当地传统建筑，以及调研当前周边建筑使用情况等方式获得一手资料;在这基础上，建筑师通过比较和判断，可以发现主要问题。

3.2借助可持续策略分析问题

以分析通风为例，建筑师一方面要认识通风的自然规律。比如形成通风的根本原因是空气的流动，而引起这一流动的外力一般可分为风压和热压。除了受外部风速和风量的影响，风压通风又与风场的形状和大小有光，风场形状越狭长、风场体积越小，风压通风越猛烈;而热压通风又与进出风口的高差、温差有关，进出风口高差越大，温差越大，热压通风效果越显著。

另一方面还要认识人在风环境中的活动规律。一般说来，适宜的通风可以促进人体体表水分蒸发，可以清洁空气从而有利于人体呼吸，这些因素是人对通风的普遍需求。但是在炎热地区和寒冷地区、潮湿地区和干燥地区，人对通风的需求又有各自的特殊性。以人在炎热地区的风环境中活动为例，通风带来的体表水分蒸发会吸收热量，从而增加人体舒适度;但风速过大，又会造成体表水分大量流失，增加人体供水负荷，造成舒适度降低。再以潮湿地区为例，通风有助于清洁和干燥空气，防止霉变;但风速过大，又可能带来温度降低，增加供暖负荷。在认识以上两个规律的基础上，分析通风剩下要做的，就是用第一个规律指导布局墙体、窗户、楼板，以及它们围合成的空间，使在这里面的通风尽量满足第二个规律。

3.3借助可持续策略和参数化工具解决问题

在上一过程中，满足第一个规律要求的墙体、窗户、楼板等布局，绝不是一次就能成功，它需要建筑师反复修改调整，排列组合。而所谓解决问题，也就是在这些排列组合中，通过比较、判断，找出尽量满足第二个规律的最优方案。

参数化工具在这一过程中的作用，事实上在分析问题的末尾，或者叫解决问题的开头，也就是对“墙体、窗户、楼板”进行“反复修改调整，排列组合”时，就已经开始了。

参考文献：

[1]万书元，当代西方建筑美学新思维(上)，贵州大学学报(艺术版)，2003，(4)：66-74.

[2]黄蔚欣徐卫国，非线性建筑设计中的“找形”，建筑学报，2009，(11)：96-99.

[3]孔宇航，非线性有机建筑笔记，建筑与文化，2009，(7)：110-111.