有关参数化设计在室内设计中的应用探讨

杨思维++王柳庄

【摘 要】建筑设计领域的参数化设计作为一种新的设计类型应用日益广泛，由于室内设计与建筑设计二者密不可分的关系，参数化设计必将对室内设计带来深刻的改变，我们有必要在室内设计教学与实践中做出相应的探讨，本文首先探讨参数化设计的现状、特点以及对室内设计的影响，并在案例分析的基础上，探讨参数化在室内设计各个方面中的应用及趋势。

【关键词】参数化设计 室内设计 计算机辅助设计

自上世纪八十年代人类社会全面进入计算机时代以来，計算机作为辅助设计在设计工作中发挥着日益重要的作用，对于设计师而言，层出不穷的软件和新功能常常影响着他们的工作方式和成果。参数化设计目前已成为一种新的设计类型，不仅带来了新的风格并已成为未来发展的一个重要方向。作为与建筑设计延伸的室内设计毫无疑问将紧随其后，因此，参数化设计如何应用于室内设计成为亟需探讨的问题。

1 参数化的内涵与现状

参数化设计（Parametric Design）指通过在计算机中设定参数以及使用不同的工具和算法生成设计方案的技术，在设计过程中，把各种要求和条件被数据化，利用相应的软件编写程序，并把上述数据设定为各种参数关联到一起，通过调节其中的参数从而输出不同的结果[1]。

参数化原本应用于数字化工业生产，参数化技术应用设计过程并发展成为“参数化设计”发生于建筑设计领域。近年来，由于制造技术的进步和新材料、新构造的应用，建筑的建造方式发生了巨大变化，实现了从建筑设计—材料构建定制—现场施工的全程数字化控制，建筑的许多构建在工厂中预制，建筑现场施工的环节被减少，甚至出现如远大住工集团推广的工业化建筑，三天建成上海世博会展馆，六天建造一个别墅这样的案例[2]，这是参数化技术在建造过程中的作用。如此，建筑的设计与制造过程被全面数字化，设计师可以对一个建筑构件进行控制，建筑的空间和形体的创造也可以不再遵循传统的“简单性思维”和“线性逻辑”，建筑设计师们开始从“复杂性”的角度思考建筑的可能性[3]。

数字技术为设计工作提供了强大的引擎，从20世纪80年代开始使用计算机软件AutoCAD绘图和辅助设计，到90年代开始的使用3D max、Vray计算机绘制仿真图像，和至今以Rhinoceros为平台的Grasshopper，以Micro Station为平台的Generative Component等专门开发的软件或插件，“参数化设计”迅速成为新的设计类型并呈现出生机勃勃的面貌，计算机在建筑设计中的作用日益提升。

在目前各种参数化设计软件中，以Rhinoceros平台为基础的Grasshopper是一个相对简易的可视化编程平台。Rhinoceros是一个擅长处理三维曲面造型的计算机辅助设计软件。Grasshopper的前身Explicit History本是用于管理Rhinoceros工作流程的插件，其以图形化的编程方式实现参数化编程，整个编程的过程被清晰地记录在电池图中，每颗电池都代表了一个运算器，其中的参数可以自行修改，通过增减、调整电池或修改其中的参数即可获得不同的结果。本身即具有强大功能的Grasshopper依然是开放的平台，它仍可以衔接各种功能特点的次级插件，如kangaroo，weavebird， voronoi等，每一个插件都具有非常独特的运算功能，并能够处理和生成不同的形态。此外，Grasshopper还自带编程工具，设计师可以根据自己的需求编写运算器。

2 参数化设计在室内设计中的运用探讨

室内设计是从建筑内部把握空间，根据空间的使用性质和所处环境，运用物质技术及艺术手段，创造出功能合理、舒适美观、符合人的生理、心理要求，令使用者心情愉快，便于生活、工作、学习的理想场所的内部空间环境设计[4]。室内设计主要包括空间形象、室内装修、室内物理环境、室内陈设等方面的设计。从本质上而言，室内设计与建筑设计是从属关系，室内空间一定依附于建筑形体而存在。然而在现实生活中，室内设计又常常呈现出一种相对的独立状态，在既定的室内空间中，我们仍然可以探讨无限的可能性。

现代主义强调形式追随功能，认为空间是建筑的主体，认为建筑的本质在于空间的合理性和结构的逻辑性，提倡去除装饰，强调使用功能及造型的单纯化[4]。建立在功能主义基础上的现代建筑，其形态的主要特征是直线的、规则的几何形体，内部空间的形态亦呈现均质化的特征，同时建筑的内外装饰亦以简约风格为主。然而纵观历史，人类对于建筑及室内空间的需求早已不止于基本物质功能，如图1所示，从古希腊神庙的廊柱，到巴洛克时期的宏伟而繁复的装饰，无不体现出人类的无尽精神追求。如今，去除装饰、千篇一律的现代主义风格逐渐被人们厌倦，许多人开始追求功能和形式的多样化。

参数化设计提供了新的可能性，一方面，在日新月异的新技术的支持下，建筑及室内外空间将超越现代建筑的一般面貌，空间形态将不再是横平竖直的传统样式，而可能是一种不规则的、多变的形态，由此对室内设计提出了新的要求；令一方面，即便在现代建筑仍占主流的状况下，依托原有的本体，参数化设计亦能令室内设计带来新的面貌。在室内设计工作中的具体表现，可从以下几个方面来讨论。

2.1 与建筑设计的有效对接

建筑由基本的形体和构造组成，展开室内设计工作时首先要研究的就是建筑提供的空间，二者常常是分离的状态。近年来，随着参数化设计在建筑设计领域的应用，带来一种建筑设计与室内设计有效衔接的新方式，无论从功能上还是形式风格上，二者可以在设计时作为整体来考虑且相辅相成。建筑师扎哈·哈迪德设计的广州大剧院即是代表案例之一，如图2中，整体建筑由不规则的多边形构成，复杂的形态提供了形态丰富的内部空间，建筑构件的形态亦处理为相同的形式风格，具有流动感的形体与线条由外而内，并在空间中穿插，为人们带来耳目一新的体验。

2.2 提升室内空间功能的合理性

如前所述，建筑提供的空间通常并未深入地考虑了人们活动的具体需求，需要室内设计工作来对空间展开进一步的处理，以满足人的行为与心理的需求，因此对建筑内部空间的功能分布研究是室内设计的核心，由于人们在某个功能空间中的行为是相对固定的，因此空间功能的确定是相对理性的工作，要充分满足需求，必須做充分的研究和讨论。每个建筑内部都可视为一个系统，由不同功能单元组成，每个单元之间具备某种关系从而共同组成整体。这种系统本身就可用参数化软件进行模拟，例如局部空间的功能设定、位置分布、面积；以及多个空间之间的通道的尺度、路线的设置等等，这些属性和关系都可作为参数设定到参数化系统系统中，我们可以改变参数而得出不同的结果，通过对参数的不断优化和对不同输出结果的比较我们便能得到最佳方案。

2.3 室内具体功能的一体化设计

如果说一个建筑整体是一个大的系统，每一个特定的功能空间可说是一个小的系统。人们在这个空间中活动所产生的具体需求，仍然需要细分为非常多的功能模块，如卫生间、床、沙发、储物柜等等，如此，我们又可以用参数化逻辑来展开设计。就如图3中扎哈·哈迪德设计的酒店房间，把所有的功能部件整合为一体来考虑，功能上相对独立而在形态上紧密联系，且构成了一个极为流畅和完整的空间形态，实现了形态与功能的高度统一，同时呈现出极具未来感的风格，这是传统设计方式难以实现的。

2.4 处理室内局部装饰界面

如同现代建筑长运用参数化设计来处理表皮一样，我们亦可用其来处理室内空间某个界面的形态。由于参数化设计具有的流动性与不规则的特征，同时呈现出相对复杂的视觉特征，例如Grasshopple及其下的各种插件能够处理和生成不同类型的形态，即便在非常普通的现代建筑中，运用参数化处理局部造型亦会达成非常特别的效果。如图4中的几个案例为通道墙面、天花吊顶、酒店大堂背景墙等装饰界面应用了参数化设计软件生成的造型，形态复杂而多变，不仅呈现了新颖的视觉效果，而且在空间上打破了顶面、立面、地面等装饰界面的传统状态，使之在空间上具有一种新的联系，增强了设计的丰富性和艺术性。

2.5 用于室内陈设与家具设计

如图5，当参数化设计确立为一种艺术或设计风格，其应用和影响是多方面的，逐渐由规划、景观、建筑延伸至室内空间，更至陈设、家具、产品等。当前，参数化设计尚属新技术应用的初步阶段，由于其设计逻辑和形态处理的方式远超越现代主义的常规面貌，因此在当下本身尚具备一定的新鲜感和神秘感。在新材料、3D打印等新技术的支撑下，参数化设计为我们带来了新的可能性。

3 结语

发端于建筑设计领域的参数化设计作为一种新的设计类型应用日益广泛，由于室内设计与建筑设计二者密不可分的关系，参数化设计必将对室内设计带来深刻的改变，我们有必要在室内设计教学与实践中做出相应的探讨，以应对这种新的趋势。当然从本质上而言，参数化依然属于计算机辅助设计工具，即便它具备更多的功能，我们依然坚持人类在创造事物、改变世界时的主体作用，设计工作依然如此。

参考文献：

[1]徐卫国.“数字渗透”与“参数化主义”—关于“数字技术与建筑设计”的访谈与对话录[J].世界建筑杂志，2013（9）：17-35.

[2]资料来源于远大住宅工业集团股份有限公司网站[Z].

[3]詹和平，徐炯.以实验的名义：参数化环境设计教学研究[M].南京：东南大学出版社，2014：24-36.

[4]张绮曼，郑曙旸.室内设计资料集[M].北京：中国建筑工业出版社，2002：56-60.