第1章 绪论
1.1 研究的背景与起源
参数化建筑设计的发展正在对当今建筑界产生着日益显著的影响。借助于参数化设计工具和计算机强大的计算能力，许多让传统建筑领域望而却步的复杂建筑形体得以在今天成为现实，并呈现出纷繁多样的发展趋势。时至今日，建筑设计的外延和内涵已大大超过传统建筑学的范畴，而日益融入其他领域、其他学科的复杂科学理论和高端技术手段。这种情况下，以西方古典几何学为基础的传统几何逻辑建构方法已经不能满足目前的复杂建筑形体设计需求，而对基于参数化技术的新建筑形体几何逻辑建构方法的研究已经成为必须。
几何逻辑建构方法在许多学科已有悠久的研究历史，例如数学、计算机、航空航天、工业产品设计等。相比之下，建筑学领域的几何逻辑建构具有自身的复杂性：其在建构过程中不仅需要兼顾建筑功能、结构、美学、生产等多方因素，而且需要以几何形式体现出对社会、文化和环境的思考。建筑学领域的几何逻辑建构方法在近年来逐渐引起人们的关注，但其研究分布于不同理论及方向且多局限于技术层面而未上升到逻辑思维的高度。对此，北京市建筑设计研究院的邵卫平总建筑师这样形容当前参数化几何逻辑建构研究的局限性:“参数化几何逻辑建构相比传统几何逻辑建构方法的优越性主要体现在两处：一为其多样性、二为其精确化。目前这两个方向有离散发展的趋势，建筑院校和学生作品往往追求前者，设计实践单位则专注于后者。在参数化设计中，建筑师需要保持逻辑思维的系统性和一致性，将前期的多样化和后期的精确化有机结合，互为支持及补充”。相比其他领域，建筑学领域的几何逻辑建构研究才刚刚起步，它有着光辉的前景，也存在诸多问题，因此现阶段对其研究具有重要意义及价值。
1.1.1 研究的社会背景
人类文明的发展史，同时也是生产和科学技术的发展史。人类文明源源不断的向前发展，推动着科学技术的进步，同时科学技术又反过来推动着社会生产的发展。20 世纪中期，人类历史上发生了第三次科技革命，其主要成果以原子能技术、航天技术、电子计算机的应用为代表，其中以计算机技术的应用最为广泛。自诞生以来，计算机技术不断改变人类的生活方式和社会结构，影响着人类文明的各个方面。可以说，计算机技术是人类社会发展到一个新的物质文明阶段的里程碑。............
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第2章 参数化设计概述
参数化建筑设计只是一个代名词，它代表了正在我们身边发生的一场建筑革命，这场革命的原因是代表 21 世纪的新学科如信息、生物、环境科学已经深入影响到建筑领域，特别是计算机技术已为建筑设计提供了新的设计平台，部分建筑师惊喜的发现，复杂的建筑问题在新的条件下可以得到更科学、更精确的解答①。——徐卫国
2.1 参数化设计的定义
“参数”来源于数学概念，指一个系统或函数中维持不变关系的“量”。
参数化的对象是具有复杂性的系统。参数化就是将系统中各部分之间的内在组织秩序（即参数关系）抽象出来，然后利用相关的计算机技术对其进行描述，得到参数模型。在参数模型中，各个组件之间的联系是动态的，对任何一个组件做出改变都会影响到与其相关联的组件，进而影响到整个复杂系统。通过控制输入条件的改变，我们可以得到不同的输出结果。参数化设计是一个动态的、联系的过程，它在整个设计过程中始终保持系统的关联性。
建筑设计具有复杂系统的典型特征。在建筑设计中各种问题、各种矛盾交织在一起，构成一个蕴含着诸多关系的动态系统。对建筑设计而言，参数化设计是把影响建筑设计的诸多因素综合考虑，通过计算机语言描述其内在逻辑关系在数字平台中建构出参数化模型，并通过控制变量的输入值来得到实体形态的设计方法。在参数化设计中，参数反映的是建筑设计各影响因素之间的逻辑关系。参数不是固定不变的，可以随着设计条件的变化而变化。但是参数的变化与变量的变化不同，前者是质变，后者是量变。
参数化设计给建筑设计带来了极大的灵活性和自由度，当设计条件或想法改变时，建筑师可以通过对参数模型进行调整或直接改变输入条件来得到多个满足设计要求的解。在传统设计方法中，建筑师往往因为方案改动而进行大量重复工作。参数化设计使建筑师从这种重复劳动中解脱出来，从而用更多的精力从事创造性的工作。
2.2 参数化设计的发展现状
2.2.1 国外参数化设计研究、实践综述
参数化设计在建筑领域的应用始于上世纪 80 年代，其最早在一些建筑事务所中被采用。90 年代中期，一些国外建筑院校开始率先研究衍生设计、运算设计、面向对象设计、参数设计等新设计方法，不过建筑领域的参数化设计直到2000 年左右才趋于实用。.................
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第 3 章 几何逻辑建构的提出....................................................................12
3.1 几何逻辑建构的定义 ......................................................................12
3.2 几何逻辑建构在建筑设计中的地位和作用 ....................................13
3.3 几何逻辑建构的发展 ......................................................................14
3.4 参数化几何逻辑建构的诞生 ...........................................................22
第 4 章 参数化建筑形体几何逻辑建构方法研究......................................23
4.1 参数化建筑形体几何逻辑建构的定义 ............................................24
4.2 参数化几何逻辑建构方法的理论基础 ............................................24
4.3 参数化几何逻辑建构方法的思维方法 ............................................25
4.4 参数化几何逻辑建构方法的技术平台 ............................................28
4.5 参数化几何逻辑建构的一般过程 ...................................................33
4.6 参数化几何逻辑建构方法与原理 ...................................................36
4.7 参数化几何逻辑建构的评价体系 .....................................................1
4.8 参数化几何逻辑建构案例研究一：凤凰卫视国际传媒中心 ........49
4.9 参数化几何逻辑建构案例研究二：北京玲珑塔室内设计 ..............55
4.10 参数化几何逻辑建构实践案例：上海世博酒店投标设计 .............58
第 5 章 结语及展望...................................................................................72
结语及展望
21 世纪是建筑学走向开放与多元的世纪，建筑学的外延和内涵不断扩大，其他领域、其他学科的最新成果被不断借鉴到建筑学中。在此背景下，建筑学呈现出多种发展方向，如 BIM 设计，智能化建筑，生态设计等等。参数化几何逻辑建构如何与这些新技术、新领域相结合，将更多的设计因素结合到参数化建构中，是未来参数化设计的重要研究课题。在此，本文对未来参数化几何逻辑建构的三个主要方面进行展望。
1) 参数化几何逻辑建构与 BIM 的结合发展
参数化设计在设计方法上给建筑设计带来了巨大变革的同时，BIM（Building Information Model）技术也在建筑设计领域崭露头角。参数化设计的使用，大大提高了建造师的设计效率，让建筑师能够腾出了更多的时间、精力去思考，在很大程度上提升了设计质量。而 BIM 技术的主要优势在于其可以促进了各设计专业的协同发展，并有机整合建筑生命周期的各个阶段，包括项目咨询、建造过程、运营过程等，使建筑产业链实现各环节之间的无缝衔接。可以说，参数化给建筑设计带来了变革，BIM 让这场变革具有了全局性。
最后，参数化几何逻辑建构带给建筑师带来
思维方式的转变。参数化技术要求建筑师由对建筑形式的追求转为对建筑设计中的几何逻辑的关注，从影响建筑的因素出发，找到隐含在设计中的各种关系。
总而言之，技术手段永远都在更新，但行之有效的思维方法是建筑师永远不能舍弃的工具。在这场已经到来的参数化设计浪潮中，建筑师要做的是用自己的思维来引导数字工具，而不是为参数化技术的绚丽外表所惑，沦为工具的工具。
参考文献
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[3] Neil Leach，徐卫国. 涌现-青年建筑师作品.北京: 中国建筑工业出版社，2006.9
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[7] 覃廉,关履泰.基于 NURBS 的极小曲面造型.高等学校计算数学学报 .2005.1
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