21世纪我们的房子会是什么样子？我们会复兴希腊复兴或都铎复兴等传统风格吗？或者，计算机会塑造明天的家庭吗？

普利茨克桂冠得主扎哈·哈迪德（Zaha Hadid）和她的长期设计合作伙伴帕特里克·舒马赫（Patrik Schumacher）多年来一直在推动设计领域的发展。他们为米兰城市生活设计的住宅建筑是曲线优美的，有些人会说，是令人难以忍受的。他们是怎么做到的？

参数化设计

如今，大多数人都在使用计算机，但专门使用计算机编程工具进行设计是建筑行业的一个巨大飞跃。建筑学已经从CAD转向BIM——从简化的计算机辅助设计转向其更复杂的后代——建筑信息建模。数字架构是通过操纵信息而创建的。

建筑物有哪些信息？

建筑物有可测量的尺寸——高度、宽度和深度。更改这些变量的尺寸，对象的大小也会更改。除了墙壁、地板和屋顶外，建筑物的门窗可以具有固定尺寸，也可以具有可调整的可变尺寸。所有这些建筑构件，包括钉子和螺钉，在组合在一起时都有关系。例如，楼板（其宽度可能是静态的，也可能不是静态的）可能与墙成90度角，但深度长度可能有一系列可测量的尺寸，弧形形成曲线。

当您更改所有这些组件及其关系时，对象将更改其形式。建筑是由许多这样的物体组成的，它们在理论上是无限的，但可以测量的对称性和比例。架构中的不同设计是通过改变定义它们的变量和参数来实现的。

BIM咨询公司的高级研究员丹尼尔·戴维斯（Daniel Davis）将“数字建筑中的参数化”定义为一种几何模型，其几何结构是有限参数集的函数

参数化建模

设计思想通过模型可视化。使用算法步骤的计算机软件可以快速操作设计变量和参数，并以图形方式显示/模拟结果设计，比人类手工绘图更快、更容易。要了解它是如何完成的，请查看这段来自2010年巴塞罗那智能几何大会sg2010的YouTube视频。

我发现最好的外行解释来自PC杂志：

" ...a parametric modeler is aware of the characteristics of components and the interactions between them. It maintains consistent relationships between elements as the model is manipulated. For example, in a parametric building modeler, if the pitch of the roof is changed, the walls automatically follow the revised roof line. A parametric mechanical modeler would ensure that two holes are always one inch apart or that one hole is always offset two inches from the edge or that one element is always half the size of another." — from Definition of: parametric modeling from PCMag Digital Group, accessed January 15, 2015

辅助医疗

帕特里克·舒马赫（Patrik Schumacher）自1988年起与扎哈·哈迪德建筑师事务所（Zaha Hadid Architects）合作，创造了“参数主义”一词来定义这种新型建筑——由用于定义形状和形式的算法产生的设计。舒马赫说，“建筑的所有元素都变得具有参数可塑性，因此能够相互适应，并适应环境。”

" Instead of aggregating a few platonic solids (cubes, cylinders etc.) into simple compositions — like all other architectural styles did for 5000 years — we are now working with inherently variable, adaptive forms that aggregate into continuously differentiated fields or systems. Multiple systems are correlated with each other and with the environment....Parametricism is the most potent movement and avant-garde style in architecture today." — 2012, Patrik Schumacher, Interview On Parametricism

一些用于参数化设计的软件

• 宾利生产组件
• AutoDesk提供的Revit和Maya®3D
• 处理
• 蚱蜢，犀牛的算法建模

建造独栋住宅

对于典型的消费者来说，这些参数化的东西太贵了吗？可能是今天，但不是在不久的将来。当一代又一代的设计师经过建筑学院时，建筑师除了使用BIM软件外，别无选择。由于其部件库存能力，该工艺已成为商业上可承受的成本。计算机算法必须知道零件库才能对其进行操作。

计算机辅助设计/计算机辅助制造（CAD/CAM）软件跟踪所有建筑构件及其去向。当数字模型被批准后，程序会列出零件以及建造商可以在哪里组装它们以创建真实的零件。弗兰克·盖里（Frank Gehry）是这项技术的先驱，他1997年的毕尔巴鄂博物馆（Bilbao Museum）和2000年的环境管理计划（EMP）就是CAD/CAM的生动例子。盖里2003年的迪斯尼音乐厅被评为改变美国的十大建筑之一。有什么变化？建筑物是如何设计和建造的。

参数化设计批评

建筑师尼尔·利奇（Neil Leach）为参数主义所困扰，因为“它需要计算并将其与美学联系起来”。因此，21世纪的问题是：导致一些人称之为水滴结构的设计是否美观？陪审团出局了，但人们都这么说：

• “尽管它们看起来像科幻的未来派，但它们也是令人好奇的一维的，因为没有什么比昨天对未来的憧憬更古老了。问问儒勒·凡尔纳就知道了。”-Witold Rybczynski，2013年
• “建筑不是艺术，尽管形式是我们对世界社会演变的特殊贡献。”-帕特里克·舒马赫，2014
• 澳大利亚墨尔本联邦广场——被《每日电讯报》（英国）评为世界30座最丑建筑之一（排名14）
• 《卫报》称扎哈·哈迪德（Zaha Hadid）为东京2020年奥运会体育场提出的设计方案“看起来就像是一个巨大的自行车头盔被扔在明治神社的花园里”。
• “辅助医疗已经准备好成为主流。风格之战已经开始。”-帕特里克·舒马赫，2010年

困惑的也许这对建筑师来说都太难解释了。“我们相信没有设计参数，”一群建筑师称他们的公司为design parameters LLC。“没有限制，没有边界。我们过去十年的工作反映了这一点……任何东西都可以设计和建造。”

许多人质疑的正是这一点：仅仅因为任何东西都可以设计和建造，就应该这样吗？

了解更多

• 《参数化设计：简史》，美国友邦保险加州委员会（AIACC），2012年6月25日（请阅读本文末尾的评论区，了解更多参数化先驱的姓名）
• 2008年威尼斯第11届建筑双年展《辅助医师宣言》
• Jaroslaw Ceborski的反思建筑博客
• 设计与自然：设计与参数-下一步是什么，建筑基金会，2014年2月27日
• 《迷失在算法中》，建筑师Witold Rybczynski，2013年6月，2013年7月11日在线发布
• 你看到模式了吗？作者：Witold Rybczynski，Slate，2009年12月2日
• 起草人完成了吗？

阅读更多

• 简·伯里和马克·伯里的《建筑新数学》，泰晤士河和哈德逊，2012年
• 《建筑的自动生成：建筑的新框架》，帕特里克·舒马赫，威利，2010
• 建筑的自动生成，第二卷：帕特里克·舒马赫的建筑新议程，威利，2012
• 《智能几何内部：扩展计算设计的架构可能性》，Brady Peters和Terri Peters编辑，Wiley，2013年
• 计算工作：Xavier De Kestelier和Brady Peters主编的《算法思想的构建》，建筑设计，第83卷，第2期（2013年3月/4月）
• 《模式语言：城镇、建筑、建筑》，克里斯托弗·亚历山大著，牛津大学出版社，1977年
• 克里斯托弗·亚历山大的《建筑的永恒之路》，牛津大学出版社，1979年
• 罗伯特·伍德伯里（Robert Woodbury）的《参数化设计元素》，Routledge，2010年，及其配套网站ElementSofParametericDesign.com/

来源

• 关于辅助医疗——尼尔·利奇和帕特里克·舒马赫之间的对话，2012年5月[查阅日期：2015年1月15日]
• 2013年6月，建筑师Witold Rybczynski在算法中迷失，于2013年7月11日在线发布[于2015年1月15日访问]
• 《彻底改头换面：给帕特里克·舒马赫的五个问题》，2014年3月23日[查阅日期：2015年1月15日]
• Patrik Schumacher关于参数学的文章，英国建筑师杂志（AJ），2010年5月6日[查阅日期：2015年1月15日]
• Patrik Schumacher–Parametericism，Daniel Davis的博客，2010年9月25日[于2015年1月15日访问]
• 2014年11月6日，《卫报》奥利弗·温赖特（Oliver Wainwright）抨击扎哈·哈迪德（Zaha Hadid）的东京奥林匹克体育场是一个“巨大的错误”和“子孙后代的耻辱”[于2015年1月15日访问]
• 关于设计参数网站[2015年1月15日访问]