数字空间建构的参数化“映射”——记一次参数化设计与数字建造实践
数字设计--从设计到建造的新途径
数字设计--从设计到建造的新途径
于雷
【期刊名称】《建筑技艺》
【年(卷),期】2014(000)004
【摘要】从设计到建造的过程是一个转译的过程。
在从概念、图纸到施工的整个过程中由于信息辗转于各种中间媒介，造成了含义上的失真。
在信息时代，采用数字设计的工作方式不仅能高效和准确地完成这种转译的任务，而且可以直接生成构造原型，甚至采用自动化装配技术完成建造。
数字技术搭建了多学科共享的平台，为建筑设计提供了更丰富的素材和有效的生成方式，将成为一种具有极大潜力的工作方法。
【总页数】6页(P48-53)
【作者】于雷
【作者单位】清华大学建筑学院
【正文语种】中文
【相关文献】
1.数字设计与建造中的“同济设计” [J],
2.圣家族教堂的数字设计与建造研究 [J], 李晓岸
3.数字设计与建造技术在风景园林中的应用 [J], 严梓瑞
4.数字设计与智能建造实践\r——上海西岸人工智能峰会B馆 [J], 袁烽;金晋磎
5.数字设计与建造的深度发展与未来\r——来自3D打印混凝土步行桥落成仪式的研讨 [J],
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探析建筑设计下的参数化和数字化
参数设计并不是偶然出现的，它是前人在不断积累和实验后对设计方法进行归纳和总结的前提下逐渐被发现和发展起来的。
而归纳设计法对于广大设计师则是一个重要的学习方法。
19世纪晚期的加泰罗尼亚建筑师安东尼·高迪在设计天主教堂圣家族大教堂时就结合归纳设计使用到类似于参数化的设计方法。
圣教堂内部和外部表皮上有很多尖尖的高塔，各高塔之间又相互连接相互交叉，外部造型奇特富有张力，而建筑内部的穹顶和天花结构复杂，相互之间的支撑涉及力学知识，多个拱劵之间连接又各有分工，所谓牵一发而动全身。
在当时的19世纪，没有电脑的辅助设计，想贴近真实去模拟建筑物的受力情况相对比较困难，更何况还要根据各个受力点进行相对应的调整，之间涉及的参数变化的计算量颇大。
而建筑师安东尼·高迪则使用线条和线条之间相互联接模拟拱劵和穹顶之间的联系长度，用木条和铅块模拟重力和受力点，这样修改一个变量，其相互连接的地方也会出现相应的变化，借以实现整个天主教堂圣家族教堂的前期设计和图纸的绘制。
这种修改变量的方法就类似于现在电脑Grasshopper里的参数设置和Kangaroo 的拉力成型，只不过建筑师安东尼·高迪所用的是现实手动参数导致变量，而现今有了电脑的我们则可以在软件中输入需要变化的量让电脑自动计算生成数据，从而实现参数化的建模和修改。
参数化设计应用非常广泛，建筑、室内、景观、首饰、乐器、舞蹈、书法等都有涉及。
参数化设计是一种概念，是一种设计思维，参数化设计之后涉及实际建造，而数字化建造则是一种建造方法，与参数化设计之间相互衔接相互配合。
参数化设计给出实际数据，再结合数字化建造中的一些机械实现所设计物品的现实呈现。
一、数字化建造方法(一)数字化建造概念数字化建造，在当今广泛应用于建筑行业，2017年夏季同济“机器人裁缝”工作坊则使用机械臂的建造方法，采用低廉的纸片建造出结构坚固的拱形地景装置和3D打印桥。
同年9月在南京大学的DADA数字建造国际工作坊则有来自东京大学的机器人抒情（通过人、机、建造工具三者之间的互相联系和刺激，探索人机人互动对于的数字化绘制的更多可能），东南大学的神经元（模拟动物神经元之间的链接使结构更加稳固），同济大学的超薄板材空间结构设计（挑战超薄钢材的承压能力），清华大学的互动巢群（金属片模拟蟋蟀笼子，安装感应装置，当人靠近装置，装置对应会触发灯光和声音），南京大学的弹性弯曲（研究木板材料的弹性张力），南京艺术学院花之亭2.0（采用3d打印节点，特点简单结构，主要突出装置艺术性）都是采用数字化建造的方法，在电脑中利用参数化成型的方法把模型实时模拟出来，实现电脑和现实真实情况的真实模拟，之后再输出准确数据，利用数字软件和机械进行实物搭建。
利用计算机辅助设计实现个性化建筑设计的挑战与实践
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计算机辅助设计在 个性化建筑设计中
的应用
建筑信息模型（BIM）技术
定义：建筑信息模型（BIM）技术是一种数字化工具，用于表示建筑、基础设施和设备的物理 和功能特性。
应用范围：在个性化建筑设计中，BIM技术可实现建筑、结构、机电等专业的协同设计，提高 设计效率与质量。
结合人工智能算法，优化设计方案，提高建筑性能和美观度。 建立跨学科合作团队，整合建筑、结构、机电等专业意见，实现全面优 化。
设计优化与决策支持工具
利用计算机辅助设计软件进行设计 优化，提高设计效率。
结合人工智能技术，实现自动化设 计优化和决策支持。
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利用数据分析和可视化工具，为决 策提供支持。
实现设计的技 术手段和工具
创新设计的评 估和优化
创新设计的推 广和应用
设计过程中的优化与决策
优化设计：在满足功能和美学要求的前提下，通过技术手段减少材料和能源的消耗，提高建筑 的经济性和可持续性。
决策过程：根据项目需求、预算和时间等因素，权衡各种设计方案的优缺点，选择最佳方案。
创新与可行性：鼓励设计师发挥创造力，提出新颖的设计理念，同时要考虑施工难度、成本和 可行性。
人性化设计：注 重用户体验和人 性化需求，提高 建筑设计的舒适 度和便捷性。
计算机辅助设计在个性化建筑设计中的新应用场 景
虚拟现实技术：通过VR技术，设计师可以在虚拟环境中进行建筑设计，提高设计效率和用户 体验。
人工智能技术：AI技术可以帮助设计师进行智能化的建筑设计，提高设计质量和效率。
参数化建模特点与建筑美学的映射关系
参数化建模特点与建筑美学的映射关系参数化建模是一种计算机辅助设计技术，可以通过定义变量和算法模拟出复杂的几何形态，并且可以对这些几何形态进行修改和优化。
相比于传统建模方法，参数化建模的优势在于可以提高设计效率和精度，同时也可以支持自动化设计和优化。
参数化建模的特点可以总结为以下几点：1. 变量定义：通过定义变量，可以将设计元素抽象成可控制的变量，方便进行修改和优化。
2. 算法模拟：通过编写算法，可以模拟出复杂的几何形态，并且可以对这些几何形态进行优化。
3. 可视化展示：通过可视化的展示，可以更直观地了解和调整模型的各个参数，方便进行设计决策。
4. 自适应设计：通过算法模拟和参数控制，可以使设计模型具有自适应性，即能够根据不同的需求和场景进行自动适应。
这些特点使得参数化建模成为现代建筑设计中越来越重要的工具。
特别是在复杂建筑形态和自适应设计方面，参数化建模的应用更为广泛。
然而，参数化建模是一种计算机技术，对于建筑美学的影响和作用需要进一步探讨。
从建筑美学角度来看，建筑的形态和风格是建筑师和设计团队根据设计理念和美学追求所做出的决策。
相比于传统建模方法，参数化建模在形态生成方面更加自由和灵活，但是也需要注意以下几个方面来确保建筑美学不受影响。
1. 设计理念：参数化建模必须服从设计理念的要求，即不能因为技术手段的限制而妥协设计理念和美学要求。
2. 建筑风格：对于建筑风格的追求也是参数化建模需要考虑的因素之一。
建筑风格既包含了建筑形态的特点，也包含了建筑材料、色彩和纹理等要素。
参数化建模需要通过调节参数和算法来达到建筑美学的要求。
3. 可读性和可理解性：自适应和参数化建模虽然能够生成复杂的几何形态，但是也需要保证建筑模型的可读性和可理解性。
即使是复杂的设计，也必须保证在设计过程中和建造过程中的理解和交流。
总之，参数化建模是一种极其强大的工具，它能够大大提高建筑设计效率和精度。
但是，它也是建筑美学的一种工具。
参数化设计与数字化建造在景观建筑设计中的应用——以北京世界园
城市周刊2019/3 CHENGSHIZHOUKAN 71参数化设计与数字化建造在景观建筑设计中的应用——以北京世界园艺博览会6号大门为例霍续东 中国中元国际工程有限公司摘要：参数化设计，是指借助计算机运算技术，量化了事物之间的参数化设计逻辑，形态的生成、发展、变化都可以通过参数的改变来实现，从而获得自由、动态、复杂、多解的形态，为设计带来无限的可能性。
本文以北京世界园艺博览会6号大门的设计与建造过程为例，通过参数化设计逻辑，控制构筑物造型设计，并提供装配式数字搭建逻辑，通过数字化的方式探索一种景观建筑设计的实践逻辑。
关键词：景观建筑；参数化设计；数字化建造一、项目背景2019北京世界园艺博览会是经国际园艺生产者协会批准、国际展览局认可，中国政府主办，北京市承办的最高级别的世界园艺博览会。
地位于北京市延庆区，举办时间从2019年4月29日至2019年10月7日。
2019北京世园会是一个集综合性、复杂性为一体的大型项目[1]。
本项目为2019北京世界园艺博览会六号入口门区，位于北京世园会核心景观区百康路，东侧临世园会主入口一号门区，主要服务于旅游巴士客流。
二、设计理念在建筑以及园林设计中，门或入口空间是重要的构成要素之一。
作为空间序列的开端，门不仅具有实用功能,而且包含丰富的精神内容，提示某种文化内涵。
１．传统园林入口的现代表达——礼仪之门。
2019北京世界园艺博览会作为中国在2010上海世博会之后的又一最高等级的大型室外园艺展会，主题也要体现中国传统园艺中的特色。
既要体现大国风范，又要将北京传统园林中的礼仪文化体现出来。
礼：不可唯我独尊；乐：应有节奏和旋律感。
中国传统建筑中，门是一个十分重要的要素，这种区分内外，“入必由之，出必由之”在甲骨文中，“门”上面一根横梁，左右两边的两根立柱是门框，中间是两块门板。
虽然这个有点像马厩的门，但结构上和真实的门基本是一样一样的。
《说文解字》里说：“门，闻也，从二户，象形。
参数化对建筑设计的影响浅析
参数化对建筑设计的影响浅析在计算机技术的应用下，提高了建筑设计的效率及精确性，本文将参数化设计引入其中，提升和改善了建筑设计效果，推动了现代化建筑风格的不断进步。
为现代化建筑提供给了新的设计形式，其设计具有一定的可操作性。
一、参数化设计介绍将参数化设计应用于建筑设计领域中，根据建筑过程中的具体参数进行分析和确定，具体对光照、风向以及流线等相关的参数做了分析，为提高建筑物形体、表皮形式以及建筑面积和建筑密度等提供了重要依据。
在这些参数的确定下，将其应用于建造模型的计算机软件中，根据计算机编程设计，确保这些参数生成最终的建筑形态、空间以及表皮形式。
在设计中可以在一系列参数设计中得到最终的结果，参数化技术是在数字化技术的基础上，通过确立个因子之间的相互关系，进行可调整、可控制的操作辅助设计平台。
然而将参数化设计应用于建筑设计中，不仅改变了建筑的面貌，这其中包含建造、设计方法，而且还包含设计理论等。
根据参数设计来明确建筑物的形体、平面设计以及建筑立面的开窗方式等。
在具体应用过程中当日照参数、风向以及开窗方式发生变化的时候，相应的建筑的形态、立面以及开窗方式也要进行相应的调整，最终得到合理的布局设置。
在参数化设计应用中，充分考虑了光照、风向以及风力等因素，有助于对建筑的立面开窗提供更加科学的方案指导，另外能够合理运用有效的资源，降低能耗，促进绿色建筑的不断形成。
在参数化设计的应用中为现代建筑提供了实际需要。
因此参数化设计对于建筑设计有着重要的作用。
二、参数化设计的特点分析参数化设计在具体应用中具有灵活性、可控制性以及可操作性。
具体表现在：随着人们对建筑要求在不断增多，建筑设计具有复杂性特征，在科学技术的应用下为建筑设计提供了重要依据。
然而参数设计的应用能够灵活的满足人们的建筑需要，提高审美标准，并且减少了对环境的负面影响；从建筑设计的领域中分析，参数化设计在整个过程中根据设计要求以及条件不断在变化，能够按照建筑规律提高控制效果。
记一次参数化设计实验Ⅰ——非线性空间
记一次参数化设计实验Ⅰ——非线性空间
哈成;孙显;叶卉
【期刊名称】《建筑技艺》
【年(卷),期】2009(179)008
【摘要】参数化建筑是当代建筑界的热点,也是国际和国内的新趋势,但是目前国内大多数设计单位忙于生产,只在形体上进行模仿,没有研究相关的数字技术和数学思想,因而建成后的效果也不尽如人意.于是我们进行了这次参数化设计研究,希望能为以后真正的参数化实践打下基础,积累经验.所有的设计过程都是计算机生成的,然后将组件输出,再组装起来,将非线性的空间体完整实现.
【总页数】4页(P88-91)
【作者】哈成;孙显;叶卉
【作者单位】中国建筑设计研究院;北京建筑设计研究院;拓尚建筑设计公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU2
【相关文献】
1.记一次参数化设计实验Ⅱ——邮局问题 [J], 哈成
2."和谐号"空间站诞生记——一次有趣的空间科学亲子活动 [J], 唐未名
3.褶子思想,游牧空间——关于非线性建筑参数化设计的访谈 [J], 徐卫国
4.数字空间建构的参数化“映射”——记一次参数化设计与数字建造实践 [J], 赵明成;唐雅丹;
5.德国空间实验室飞行D—2—空间生命科学的又一次国际合作 [J], 王爱华
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“高中建筑课件：数字化设计与智能建造探究”
2 节约成本
数字化设计与智能建造技 术帮助建筑师避免了人手 的费用，并减少了建筑材 料的浪费。
3 提高效率
数字化设计与智能建造技 术结合可以提高建筑师的 工作效率，减少不必要的 工作，节省时间和精力。
数字化设计可以提高建筑的效率， 减少建筑材料的浪费，优化建筑 的能源效率，从而使得建筑变得 更加可持续。
建筑信息模型（BIM）在数字化设计过程中 的作用
BIM定义
BIM是一种数字化的建筑过 程，可以完整地模拟预测建 筑物的性能、构造以及寿命， 它提供了一种可视化的实现 方式。
BIM优势
BIM提供了一种核心的系统， 可以将建筑的所有信息集成 在一个平面中，建筑师可以 更加有效地协调设计并有效 地交付项目。
无人机在建筑测量和监控中的应用
1
测绘功能
无人机的高度、移动方向、角度等可以通过摄影测量仪进行测量，建筑师可以通过这些数据 将数字化模型中的数据进行更好的管理。
2
监控功能
无人机可以进行实时监测，如烟雾、数据监控、风速等，随时记录数据并将数据上传至电脑 分析，大大提高了智能建造的效率。
3
安全监测
无人机可以被用于监测建筑物的结构和质量，并且可以随时进行备份，保障建筑物的安全。
高中建筑课程中数字化设计与智能建造的 应用
切合实际
建筑课程中应该引导学生通 过实际的项目案例，结合数 字化设计与智能建造的方法 完成建筑的设计及施工，提 高学生的实践操作能力，让 学习更加切合实际。
增强可持续发展观 念
通过技术手段的引导，加强 对绿色能源、绿色建筑、可 持续发展的认知提高，使未 来工业的发展趋势与可持续 发展需求对应。