非线性建筑 参数化设计

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1、非线性建筑参数化设计人们往往忽视最普通的自然现象，比如自然界中的万物都是非规则的形状便是一例。无论植物、生物还是动物，包括人本身在内，其形状没有一个是规则状的。但是，在人类世界中，人造物大部分却都是规则规范的几何形体，建筑更是如此。原因之一可能与人类坚信欧几里德几何理论有关，因之二也许因为人类生产能力有限，技术条件不够，因而，依靠仅有的生产技术能力只能制造出简单标准的人造物体。20世纪中叶开始，非线性科学理论的不断发明，突破了线性科学对人类的束缚，人们对欧几里德几何体系产生了怀疑，影响到人类产品制造业，则表现为产品

2、形态的非标准化。模糊理论、混沌学、耗散结构理论、涌现理论、非标准数学分析等理论的建立，给人们展现了远离平衡态下的动态的稳定化有序结构；揭示了自然界丰富的复杂性潜力；清除了时间与空间的二元对立，表现了时空统一共呈的状态；歌颂了高度的连续性与流动性。建筑物也象其它人造物一样受这些新的科学理论的影响，开始摆脱规则标准几何形体的枷锁，走向非线性的发展道路，可以推测，其目标将是向着接近自然万物的方向。概况关于运用数字技术进行建筑设计这一主题，先锋建筑师及激进的建筑学院从1990年代中叶开始进行探索，经过10多年的时间，今天已

3、经普及到了世界各地建筑学院的教育以及越来越多的建筑设计事务所的项目实践中。目前，这一建筑设计的变革具有3个方面的新趋势：1.从热衷于虚拟形象的生成发展到运用参数化方法进行实际项目的设计；2.运用各种软件技术对复杂形体的建造材料及构造细节的物质性研究；3.将软件技术运用到更大尺度的城市设计上。本期在文章及实例的选择上也正是试图反映上述3种建筑设计的新趋势。目录：1.关于非线性与建筑2.关于参数化设计3.得勒兹的哲学思想对非线性建筑的影响4.非线性建筑赏析5.结语非线性的含义“非线性”一词来自于非线性科学，即复杂科学，

4、它完全不同于发源于牛顿原理的现代经典线性科学，它可以对动态、不规则、自组织、远离平衡状态等现象进行合理地阐述，是人类对自然及社会的一种全新的认识理论。1997年，查尔斯·詹克斯应邀作为英国AD杂志129期的客座主编，该期杂志的序言标题为：“非线性建筑：新科学=新建筑？”，詹克斯在文中简述了科学界新的复杂科学（即非线性科学），已经取代了发源于牛顿经典理论的旧的现代线性科学，尽管科学家们对非线性理论还未达成一致的看法，但是，非线性科学所揭示出的关于宇宙的事实让人类认识到，宇宙其实要比牛顿、达尔文及其他人设想的更具活力、

5、更自由、更开放、更具自组织性；接着，文章指出了新的非线性科学在建筑界已有相对等的新的建筑形式，如毕尔巴鄂古根海姆博物馆，辛辛纳提阿罗诺夫中心，柏林犹太人博物馆扩建；并预言，非线性建筑将在复杂科学的引导下，成为下一个千年的一场重要的建筑运动。当时，詹克斯之所以把上述3个建筑称作非线性建筑，是因为“它们部分地通过计算机非线性的方法生成出来”。从今天的观点来看，尽管这3个建筑均称不上真正的非线性建筑，但詹克斯关于“非线性科学对建筑设计的影响将带来一场新的建筑运动”这一预言，却实实在在正在发生。事实上，建筑设计可看作一个复

6、杂系统，众多外部及内在因素的综合作用决定设计结果。我们可以把各种影响因素看成参（变）量（Parameter），并在对场地及建筑性能（Performance）研究的基础上，找到联结各个参（变）量的规则，进而建立参数模型（ParameticModel），运用计算机软件技术生成建筑体量、建筑空间或结构形式，且可以通过改变参（变）量的值，获得多解及动态的设计方案。如果我们承认建筑设计是一个复杂系统，设计过程中各个参数按某种规则的集合则是一个动态稳定结构，设计结果只不过是过程中某阶段的动态结构形态的定格记录。这一动态结构的形

7、态是建筑设计过程这一复杂系统的写照，它必然反映各个参（变）量之间游牧状（Nomadic）的互相关联，因而，其形态也会呈现出一种非线性的存在状态，这样，作为结果的建筑形态将超出经典的欧基里德几何体系而产生出一种流动性的非线性体，它是对各种复杂问题的解答，表现出建筑的复杂性。从这一角度讲，非线性体量的建筑设计称为“非线性建筑”。经过以上的介绍，我尝试把现代主义建筑跟非线性建筑在各个方面进行了对比：参数化设计实际上就是要找到一种关系或称规则，把影响设计的主要因素组织到一起（这里把影响建筑设计的因素看作参（变）量或参数），

8、形成参数式或者叫参数模型，并用计算机语言进行描述，通过计算机技术把参量及变量数据信息转化成图像，这个结果就是设计的雏形。参数模型给建筑设计带来了灵活性，给设计结果带来了更大的可控性。当设计的条件或设计想法改变的时候，可以修改参数模型得到新的结果，当变量的大小值改变的时候，可以不用改变参数模型而只改变输入信息就可得到新的结果，结果变得可控。在传统的设计中，要把