基于建筑适应性的参数化设计方法研究

作     者：潘望 

作者单位：华南理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：孙一民

授予年度：2012年

学科分类：08[工学] 081302[工学-建筑设计及其理论] 0813[工学-建筑学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：建筑适应性 参数化设计方法 环境-建筑-人系统 

摘      要：本文主要研究在建筑适应性要求下，如何利用参数化设计方法进行建筑设计。换句话说，如何用参数化设计方法实现建筑适应性。当代社会发展迅速，各种社会问题、环境问题凸显，一方面，建筑作为满足人们生活需要的设施需要面对并满足更为复杂多变的需求;另一方面，随着社会发展，城市的建筑量迅速增长，投资量巨大，对建筑适应性的要求日益增加。 一方面，本文从词源学的角度出发，联系生物学、哲学、适应性系统理论等基础学科以及现代主义以来功能-形式学说、有机建筑理论、新陈代谢派、非线性建筑等建筑理论与实践，提出建筑适应性必须在“环境-建筑-人整体系统中处理建筑问题，把建筑适应性视为整体系统中的对建筑产生影响的以及建筑需要适应的因素，以及组成建筑的一切因素在复杂的相互作用中形成一个平衡状态的过程。在这一基础上，进一步提出建筑适应性要遵循整体性、非线性、动态性以及涌现性的原则。 另一方面，本文剖析了参数化设计的内涵，指出参数化设计的基于解析几何理论，把逻辑关系与形体紧密结合的特点，阐述了利用建筑设计逻辑关系、设计图解以及计算机算法生成建筑形体的方法，并介绍了形体生成过程中拓扑变形、折叠、融合的形体生成手法，总结了参数化设计发展过程中，形体探索、非集成化运算设计、集成化运算设计三个阶段的特点，指出集成化运算设计的特点可以实现真正意义上的建筑适应性设计。 针对建筑适应性设计的特点，利用参数化设计能够将逻辑关系与形体紧密联系并有效控制的机制特点，以建筑设计方法论和设计图解的为基础，建立以参数化设计方法实现建筑适应性的设计方法。以“环境-建筑-人整体系统为蓝本，利用参数化全息模型，环境设计过程理论，GIS技术建立虚拟的环境母式;同时采用公众参与方式，利用虚拟现实和人机交互式技术，模拟人群活动特点，并读环境母式给予修正，从而建立初始的“环境-人系统。在这一系统基础上，制定建筑生成的规则，将环境、人群活动中一切影响建筑或是建筑需要适应的因素设定为参数，去影响和控制建筑的空间、结构、表皮，最终形成适应于环境和人群活动的建筑，从而实现建筑适应性设计。