前数字时代的天堂之谜——详解高迪的参数化创新

安藤忠雄说过：“关于高迪建筑造型的灵感来源看法不一，有人认为来自动物的体内，也有人认为来自加泰罗尼亚壮阔的大自然，但我认为是来自‘即便是被时代舍弃的技术，借由钻研贯彻技术本身的极限，也能开拓出新的可能性’。这种创造者的挑战精神，才是高迪无可比拟的建筑本质。”

本文为全球知识雷锋第19篇讲座，

继上周悉尼大学《机器人与新乌托邦建筑》

澳洲参数化系列讲座第二弹

由墨尔本大学Mark Burry教授主讲，由东南大学孙志健同学根据视频翻译整理，AA建筑联盟学院王子乾作序推荐，墨尔本大学Mark Burry教授博士生黄骁然推荐书籍。

记录者：孙志健

东南大学本科在读，关注以扎哈·哈迪德为代表的“解构主义”的建筑风格

推荐人：王子乾

王子乾，AA建筑联盟学院DRL(DesignResearchLab) 专业，交互行为与机器人单元设计方向

Mark Burry，新西兰建筑师，澳大利亚墨尔本大学及Swineburne教授，空间信息建筑实验室主持人，同时也是圣家族大教堂的执行总建筑师。他是当今建筑领域中数字设计技术应用的专家，运用了三维扫描和参数化模型蜡材料三维打印等技术，完成了西十字翼玫瑰窗的加建工程。本次讲座他将分享如何用现代化的方式去思考高迪产生建筑形态的数字化方法。

主讲人：

Mark Burry

文章全长9541字，阅读完需要13分钟

推荐语

本篇讲座由AA建筑联盟学院 王子乾推荐

相信任何对“高迪出品”心怀崇敬的人，都不会愿意将这些建筑与参数化设计扯上丝毫关系。他们说，这是神的美学，是材料、结构与形式完整性下最伟大的自由创造，这一切理应和早已被肆意膨胀与立意扭曲的参数化或数字建造没有丝毫关联。

但无可否认的是，高迪建筑的各种特质，都扎实地踩中了参数化主义所宣讲的所有逻辑要害。形式上，参数化主义的原则是所有的形体单元是可变化的而非僵硬，体系间是有差别且相互关联的，而不是简单的重复和无关元素的拼贴，这些与高迪的形式语言高度统一。而在更深层的要义中，两者也都有同样的认知：每个构成的内容是可变却又被参量限定的，同时它们不趋同所归属的空间却又能相互关联。最使人印象深刻的一点，参数化主义建筑的核心的支撑——自然，建筑应如自然般精巧的介乎黑白间的模糊状态，它应是流动自由却又充满秩序的系统。而从十九世纪末掀起的新艺术运动巨浪，除了受维奥莱勒迪克建构理性主义思想的影响，这一波巨浪的另一重要起点便是从自然界汲取灵感，而高迪则正处于这波巨浪的浪尖上。

抛开高迪与参数化的千丝万缕，他所处的时代与我们当下都处于某种历史主义的危机之中，他们抛弃古典渴望寻求出路而后迎来了现代，我们憎恶现代主义寻求新方向迎来参数化时代，历史车轮徐徐向前每绕一圈又回归起点展开新的轮回，看上去一切又都是历史的重演。而值得我们深思的是，高迪所处的严谨思辨的时代似乎比实用主义至上的我们，到底是高明了那么一些，即使他也是一位渴望“独立”的加泰人。

摄于圣家族大教堂下

建筑史上的但丁

如果有哪一位建筑师完全依赖手工艺技巧，彻底站在包豪斯倡导的标准化批量生产的对立面，那一定是高迪。

他崇尚自然，模仿他所迷恋的万物造型，对各种结构做出独特诠释。他用神性的曲线撑起巴塞罗那的遍地华盖，撑起他虔诚的宗教信仰。

他的创作是高度感性之上的理性，因此他缔造了毫不刻意的实用美学。他发展出的翘曲表面、抛物线型与双曲线型、螺旋式韵律等“接近上帝”的语言，建立在他独创的设计与建造方法的基础之上。这不为人知的，堪称世界最早，且非常成熟的参数化设计，仿佛一串历久弥新的密码，这些天堂之谜如何用当今数字化手段破译呢？我们将在本文中为您揭晓。

“我的天主客户并不急，而且天使会看到。”Antoni Gaudí 1852–1926，对圣家堂的评论。

艺术评论家丹尼尔·希拉尔特·米拉克莱（Daniel Giralt-Miracle）认为：“高迪的秘诀在于不带艺术或技术上的偏见，以一种清晰的思路进行建筑创作。”

前言

密斯·凡·德罗说过：“建筑象征着我们的时代”。古典主义追求形式和谐，现代主义体现美学秩序，后现代主义讲究变化多样，那么参数化主义就是我们当下大数据时代的革命，它使建筑设计从视觉直观走向量化理性。高迪正是前数字时代的数字化革命启蒙者，他认为“曲线”具有灵性，是上帝的语言，他做到了。

乔迪·法利接受《外滩画报》访问时说：“高迪是一个很有远见的人，他遵循自然的法则，使用曲线、几何形状和平衡的结构，为未来设计了一个教堂，这是一个超越时间的建筑。”

他的作品极具张力的曲形无不流动着万物的生机，自然的生命和对神的虔诚，这些前卫的自然本色，其实是高迪通过实体模型在现场推敲得出，背后是严密的几何逻辑与深刻哲思交汇成的奔放才华。

高迪遗留的手稿

这正是非数字时代的参数化的萌芽，是从感性、神性出发回归理性的演绎。建筑的根源是精神，是感性的，是过分理性的科技无法取代的。但，美是与生俱来的语言，我相信基于理性的美会是数字时代的建筑学的一场革命。今天Mark Burry借助参数化让高迪的作品揭开神秘面纱，一定会给我们带来更多思考。

只有曲线的建筑

圣家族大教堂，将力学，宗教，隐喻，自然主义表达得淋漓尽致，是巴塞罗那的象征。以大自然诸如洞穴、山脉、花草动物为灵感，完全没有直线和平面，而是以螺旋、锥形、双曲线、抛物线各种变化组成的堪称传奇的天主教堂。

塔顶是怪诞的尖叶式，整个塔身通体遍布百叶窗，看上去像镂空的大花瓶。整个建筑没有采用直线条，看上去栩栩如生。

高迪在拱顶处设计“双曲抛物线”，将光线集中照耀，营造“主临万邦”的恢弘气势。在看似稚趣的装饰中，我们可以领会高迪富含科学与力学的建筑精神，贯彻“大自然即结构”的科学原理。

教堂突破了基督教传统格局，是用螺旋形的墩子、双曲面的侧墙和拱顶双曲抛物面的屋顶，构成了复杂结构组合。外部的雕刻精美而独特，不论是十字架上的耶稣，还是根据《圣经》故事创作的主题雕塑，都给人造成强烈的视觉冲击力。

中央的“生命之树”连接着尘世与天堂，而立面上繁复的棕梠叶、蜂窝、石块与树干等元素，让宏伟的圣家堂散发着专属高迪的自然气息。

“椭圆球体”的柱头不仅让柱子像森林般排列，更有承托量体力量至中心拱顶的功能。精湛的“双曲抛物线”设计，将光线集束，营造聚光的神圣效果。

讲座正文

讲座以主持人对Mark Burry教授的介绍开始，讲座名“Scratching the surface of parametric design possibility——parametric thinking aiding rather than leading design”（浅谈参数化设计的可能性——参数化思考为辅助而非引导设计）很发人深省。Mark曾在多地做访问学者，热爱西班牙建筑以及高迪作品，对参数化有浓厚兴趣。讲座的目的绝不仅是讲解参数化的技术手段，而是为了思考高迪产生建筑形态的手法的现代化意义，意在通过演绎高迪的建造方法来引导一条全新的参数化设计道路。

高迪的工作室和模型

我们可以从高迪的工作室看到很多他用过的雕塑，石膏和画板，无尽创造力由此处衍生。他的工作室在1936年毁于火灾，所有图纸焚毁后正是靠着留下的石膏模型，后来的建造者们才得以继续按高迪的设计建造。从模型表面明显看出曲形面裂片的痕迹，工作室还有制作双曲面拱顶的石膏网状模型，石膏上画出了几条母线。

高迪的近乎疯狂的形式空间总能给人带来强烈的神秘感，这种能力源自他建筑师与工程师的双重身份，其实他更是一位艺术家，善用新技术与工艺。高迪未留下任何理论实践的文字，他在大学曾修读过高等数学，物理，自然科学和画法几何。所以他的建筑学基础源于他对数学的深刻理解，无论高迪是否知道他对于参数化定义几何体的研究工作，高迪肯定在设计建筑时使用了参数化公式为基础的模型。Mark将运算模型与建成部分比较得到圣家族大教堂虚拟空间的完整方案，为我们提供研究高迪作品的全面依据。

接着Mark播放了一段高迪的圣家族大教堂的视频，可以看出具有许多哥特式建筑元素：高耸的塔尖，回廊的拱顶，彩色玫瑰窗，尖拱形花饰窗格和大门，还可以看出巴洛克式的繁复装饰，更有双曲面的拱顶，是建筑与雕塑的完美融合，清晰而生动。

在大自然中获得灵感的高迪，为设计引入了自然主义和表现主义相结合产生的形态主义风格。弯曲墙体犹如波浪起伏的海面、屋顶拱券形似脊椎动物的骨架，圣家族教堂的柱子则像极了一片枝条纵横的树丛。

高迪不希望教堂高过神的创造物，故将耶稣塔的高度低于市区山峰180米，可见神性与自然正是他建筑理念精神发育的开端。

应用几何学

高迪是应用几何的大师，几何于他是设计的工具，他通过石膏模型研究对他建造有助的几何学，所以他创造出的形式一开始就可以做成手工模型，也能人工建造起来。他使用直纹面作为圣家族大教堂的基本几何形，Mark演示了这类几何产生的过程：一条直线（母线）以一至两条曲线或两条不共面的直线（轨迹线）为轨迹运动产生的面。其实可以看出直纹面是直线运动的产物，可有用一条条变化旋转的直线表达出来，相对更容易做成模型，被建造出来。

高迪的几何学在圣家堂中是设计一切建筑构件基本形体的原则，也是联系设计与建造的重要工具。“直纹面”是高迪几何的基础，其他原理都建立于此。圆锥形，双曲面，双曲抛物面，螺旋面都是高迪作品中常见的形式，被用于设计天花，墙面和楼梯。高迪也将简单的几何原型进行变化和组合得到更为复杂的形式，比较常见的方法有等距离移动，旋转，螺旋变化和运用布尔运算等等，这些方法结合起来使用设计出非传统的形体。他也会将某一形体以不同比例大小使用在建筑各个部件上。比如教堂天花的双曲面就以很小的比例再次出现在花窗的构成中。

直纹面的原理

非数字时代的辅助工具

在非数字时代，高迪是通过可变模型来推敲建筑设计的。这种可变模型由可以转动的框架和有弹性的绳索组成，绳索代表几何原理中生成直纹面的母线，而转动的框架是直纹面的边界，可以通过转动框架来控制直纹面的形态。改变上下两个圆铁圈的旋转角度，旋转的角度直接影响了正圆双曲面“颈口”大小，同时也影响它的形态。

高迪的设计基本上都是基于立体设计，因而三维实物模型就把设计和建造联系起来。例如抽象几何原理中生成形体的母线就转化为模型里的弹性绳索和直尺，到了实际建造中转化为控制砌砖的钢索或打磨石材的机械，制作模板的工具。这些都能保证几何原理对于建成形态的有效控制。

可变模型是高迪的创新，可以称得上是非数字时代的“参数化模型”。可以用来表达所有的直纹面，在不断尝试得到确定的直纹面形式后用绳索和固定的铁框架来定位这个直纹面，把它做成网状模型，并利用网状模型的几何信息来制作石膏模型。由于高迪设计过程中得到的几何形体都不是通过计算得出，而是在石膏模型上试验得出的，没有精确的数据。但是有精确的几何形体生成方法，这是一套具体的操作方法。通过可变模型可以向工人清晰简洁地解释操作方法从而准确建造出实际体量。

因此，在非数字时代的三维实物作为几何原理的载体，使得几何形体及其生成原理的建造方法变得更具体化，作为指导控制施工的依据，很自然地把设计与建造联系起来。他甚至还将教堂模型倒置后用一端悬挂重物的绳子牵引，借由镜子反射来观测效果，从而草拟出斜柱和拱券的布置。

高迪所用的非数字时代的实体辅助工具

大数据时代的参数化

Mark讲解了在圣家族大教堂中运用的一是依据几何原理建模，在计算机中建出虚拟模型，这种方法运用在后期建造的大部分构件上。虚拟模型中提供的直纹面母线的几何信息，比如母线的数量，旋转角度，长度，排布方式等等，都可以作为建造施工控制线的依据。基于计算机工作的本质是处理输入数据，生成输出数据，依据几何原理建模，在建模过程中就已经被处理成输出的数据，将这些数据输出到3D打印机上就可以方便地打磨石材，直接做出建筑构件。

另一种是利用三维扫描仪直接扫描实物模型，高迪去世后大部分图纸毁于火灾，只有一个1：10的模型可以参考，但有少数构件模型因为部分损坏或由不常见的直纹面构成，无法得知其几何原理，因此用三维扫描仪把这些构件模型转化成数据输入电脑建立起三维虚拟模型，利用计算机高效地对模型进行分析，从而揭开藏在其中的几何生成原理。

双曲面的发展

其实高迪使用的几何形态是有自身严密建造逻辑的：天花的双曲面可以实现最好的采光，顶部分支倾斜的支柱能更有效地支撑建筑的重量，而立柱设计成上端细圆、下端多角星形是为了扩宽受力面，提高整座教堂稳固性。教堂原有的方塔被改为流线型的圆塔利于形成气势雄伟的塔群。

正圆双曲面在非数字时代常用于制作石膏模型。由于双曲面上的每个点都有两条直线穿过它，基于直纹面的生成组合方式，我们需要选用易于切割且塑性好的石膏材料来制作。高迪的手工方法是通过旋转石膏获得双曲面，打碎它后重新拼合，通过三维的曲面创造新的空间。螺旋面也是高迪喜欢的一种直纹面，分为单螺旋和双螺旋，在圣家堂圆锥形钟塔楼梯底面和分叉柱式中均有使用。

从直纹面的生成原理来看，可以看作一条直线同时沿一条螺旋线和另一条直线运动，也可以看作一条母线绕着一条竖直轴线旋转的同时沿着这根轴线竖直移动。直线的一端就在竖直的轴线上，另一端就可以形成一条螺旋线。轴线和螺旋线都是控制母线运动轨迹的轨迹线。螺旋面也有两种，如果只有一条母线以原点为圆心往一个方向旋转并竖直移动得到的就是单曲螺旋面，如果往两个方向就是双曲螺旋面。

正圆双曲面的生成过程

螺旋面的生成

圣家族大教堂的建筑几何形式生成方法遵循三个层级的递进：线－面－体。我们可以归纳出高迪对线进行变化的方法包括等距移动和旋转：等距移动是最常见的一种面的生成方式，是指一条直线（母线）沿着轨迹线等距移动。旋转是指将一条直线或者平面曲线沿着中轴旋转，如果旋转的是直线，得到的一定是面。如果旋转的是平面曲线，若曲线有闭合趋势的那一方背着中轴线，最后得到的就一定是面。但若曲线有闭合趋势的一方朝向中轴线，得到的可能就是实体。

布尔运算也是重要的变化方法。由曲面组合而成的体量，或是由几个简单体量组合生成复杂体量的基本方法就是布尔运算，包括了三种变化方式：相交，相加和相减。首先是把几个直纹面相交，以交线为界去掉多余的部分，再将剩下的面相加组合起来得到体量。在生成更复杂的体量时，也会用由直纹曲面组成的体量与球，长方体，正方体等进行相交，相减或者相加来形成新的复杂形体。

几何体量之间的布尔运算

教堂拱顶和花窗的

几何体量

圣家族大教堂结构系统中，组成各殿天花的基本元素是教堂设计中极为重要的体量。正圆双曲面无疑是构成其基本体量的主要元素。不同的殿内由于柱网尺寸，平面形态以及想要的空间效果不同，正圆双曲面的大小，数量和排布方式也各不相同。这就导致了不同殿内组成的天花的基本元素就有所不同。

天花上虽然覆盖排布着正圆双曲面，但在基本单元中却没有出现完整的正圆双曲面，而是由布尔运算得出。Mark演示了将长方体与这四个不同的正圆双曲面相交得到的形体，也就是一个单元“块”中拱顶面的大小。接着他展示了移动坐标点后可以产生不同形态。在实际建造中，一个单元内的拱顶面并不是这样的实体，而是一圈20英寸厚的壳围成的空心体量。

教堂拱顶效果图

玫瑰花格窗

相邻四个拱顶的各四分之一组合

花格窗生成逻辑

花窗的窗台几何体量也与正圆双曲面有关，使用的是布尔运算中的体量相减的方法。而玫瑰花格窗的正面是由两个正圆双曲面，一个椭圆双曲面和玫瑰花格窗轮廓线挤压出的体量相交得来，使用的也是体量相减的构成方法。将得到的花窗正面体量前后对称即可得到整个几何体量。

分叉柱背后的几何逻辑

圣家族大教堂内部立柱是高迪独特的设计作品，除了分叉进一步承重，它们千变万化的纹理也是几何图形拼合的结果。最典型的就是基底方形的立柱随着高度升高，变成八边形，接着变成六边形，最后变成圆形，这就是螺旋状柱三维拼合的产物，每升高一定高度就进行一次旋转。双螺旋变化的几何体量更接近自然界树木向上生长的状态，更贴近分叉柱灵感来源——树枝。这些柱子轮廓有凹有凸，凹凸之间平滑连接，每个角度都产生了四个侧面，变化多端。我们不禁要问：具有分叉的带条纹的树形立柱如何优雅地连接柱身？

高迪当时是用手工方式建造了圣家族大教堂的柱子，我们如今使用3d建模软件和grasshopper软件可以高效地产生不同的结果。这个设计是一个几何形在一根柱子上上升，同时做顺时针和逆时针运动，最终设计是同一几何形的两种不同方式旋转上升得到的相互交错的三轮螺旋变化的结果。在侧廊中由一根直柱和四根同样的斜柱通过分叉节组成，这是最典型的分叉柱，只分叉一次且一分为四。耳堂和中殿的柱子都分叉两次。耳堂中央连接大穹顶的分叉柱先一分为四，之后每个分支再一分为二，每次分叉都有分叉节相连。

分叉柱仿佛自然界树木向上生长的姿态

出于结构受力的考虑，圣家族大教堂内的柱子设计成树状分叉柱，下部为支柱，上部分出几只斜柱，中间有类似树结一样的体量“分叉节”，将直柱与斜柱联系起来。各殿的分叉柱中无论是斜柱还是直柱，几何体量都是双螺旋体量。虽然初始截面不同，但都是通过同样的双螺旋变化得到的。高迪在圣家族大教堂的设计中舍弃了他用过的单螺旋而采用双螺旋柱，这源于他对自然形式的热爱。他一直困惑于单螺旋柱往一个方向扭曲造成的紧张感和不完美的视觉效果，直到发现把朝相反方向扭曲的两个单螺旋柱重叠相交可以得到形式完美的双螺旋柱时他才满意。

双螺旋柱的生成逻辑

直柱的初始截面由两个正方形组成，形成八个向外凸出和八个内凹的角，有八个顶点。且八个外凸的角与八条相同的外凸的抛物线相切，八个内凹的角同样如此（抛物线是一个双曲抛物面的截面图形），把正方形的直角切成了圆角。双螺旋的生成原理可以概括为将这个初始截面向顺时针和逆时针方向同时旋转，并竖直方向移动。截面每升高一米，就分别向顺时针和逆时针方向转动同样的角度。新的截面就可以由初始界面旋转得到的新轮廓线取交集得来。如果将顺时针和逆时针方向的变化剥离出来，分别旋转并移动就可以得到两根轴对称的柱子，再将这两柱子取交集即得最终形态。

三轮旋转的截面变化

初始截面的规律

分离出的两个单螺旋变化

双螺旋柱的生成

此时我们就能一定程度上理解高迪是如何在没有任何数字化手段下完成这些柱子的设计与建造的。Mark的团队在实验室运用石膏来纯手工模拟高迪柱式的建造过程，使用工具其实非常简单：用半圆柱形的PVC管和滑动轴以及两根滑轨，还有一个可更换的刮板，在半圆柱上涂满石膏材料后，用刮板顺着滑动轴刮动，同时在两根滑轨引导下转动，刮板既滑动又转动，从而在石膏上刮出特定形态。

实体柱式的制取方法

装饰即真实

随后Mark展示了教堂从入口至内部的装饰，充满了自然想象力的抽象表达：抽象的蜗牛，飞鸟，青蛙和植物枝叶。教堂像无法反驳的拼贴，让每一部分能清楚分开却又巧妙融合。给我们带来强烈视觉冲击的栩栩如生的动植物雕塑则是高迪表达崇尚自然的另一伟大尝试。

圣家族大教堂的墙上伸出各种怪兽滴水嘴、蜥蜴、蛇和蝾螈，还有其他许多雕塑。教堂的4个空心塔高耸入云，看上去就像是被穿透了数百个孔眼的巨大蚁丘。塔顶形状错综复杂，并且各色花砖来加以装饰。每个塔尖上都有一上围着球形花冠的十字架。这些塔几乎都有章鱼足状的外观。

不管是否熟悉圣经故事，门上栩栩如生的人像雕塑、繁复的细节，都会使人啧啧惊叹。在设计教堂内部装饰时，他想方设法把圣经故事里的人物描绘的真实可信。为此他煞费苦心的去寻找合适的真人做模特。譬如，他找到一个教堂守们人来当犹大，又好不容易找了一个6个指头的彪形大汉来描绘屠杀儿童的百夫长。

据说高迪为了要求雕像的姿势、律动都和真人一模一样，还拿人骨做研究；雕像的脸孔也不是凭空想像，而是由街上找来模特儿，再依照片去制模。

教堂平面特色

圣家族大教堂的平面有个不同寻常的特点：包围教堂的是一条横贯三个大门前厅的矩形回廊。它与许多欧洲哥特大教堂一样内部构造较复杂，平面呈拉丁十字型，有五个殿堂，其中有两条走廊，一条延伸出七个半圆礼拜堂的回廊。十字型翼部有三条走廊。高迪为大殿设计了一圈环绕圣堂的回廊，用它隔开外界的噪音，营造圣堂与尘世隔绝的氛围。

平面图

门廊效果图

玫瑰花格窗的数字逻辑

玫瑰花格窗是花窗中最重要的部分，它上部两个圆形窗洞和一个椭圆形窗洞的形成也与双曲面有密切关联，是运用布尔运算的体量相减的构成方法。

花窗表面的星形装饰由于混凝土浇筑不便于拆卸，需要作为永久模板使用。Mark借金字塔原型为例，演示了菱形装饰的生成过程，揭示了这些装饰图案是非常相似的，其实是类似的图案从alpha向beta的参数化拉伸，形成不同的自然状态的装饰图案。

数字化的当代应用——Fabpod项目

接着Mark介绍了在RIMT设计中心Fabpod项目承担了设计会议室的挑战，它将在9级开放式工作环境中进行，Fabpod将研究双曲表面的声音扩散特性相结合，在开放式环境中利用数字建模和大规模定制的CNC原型设计，把工艺生产和材料效果等建筑传统结合起来，解决了开放式空间环境中存在的大量的噪音干扰会议室使用的难题。

2012年7月，全面原型设计与制造车间由一个国际专家小组和RMIT的硕士研究生领导，该项目汇集了建筑设计，声学设计，计算机辅助设计和数字制造等领域的专业研究人员。

在评价声音混响和吸收技术的发展过程中，声音扩散是一个新的研究领域。在车间里他们研发出一个数字化工作流程，可以快速生成建筑形体，分析几何清晰度和材料分布，然后进行数字模拟并立即反馈到进一步的设计中。这一过程被应用于全面原型的构建，用来测试数字系统的灵活性和复杂性，以及数字技术的保真度。

参数化建造施工

侧殿天花拱顶由混凝土建造而成，这些重复的单元“块”的建造借助造船技术，转化运用到建筑建造上来。首先按照基本单元制作实物尺寸的石膏模型，再以石膏模型为基础沿着双曲面母线方向排列聚酯板组成模板，再在聚酯模板上贴一层薄膜以便于之后拆模。将这些基本单元安放在侧殿天花上，双曲面拱顶就被相邻的四个单元拼接出来。再在模板上喷一层混凝土砂浆，待砂浆凝固变硬后拆模。

建造中还运用了三层平瓦砖，由三层砖，陶瓷片或玻璃片叠加在一起组合而成，十分坚固。单元中的双曲抛物面简化成单独构件，抛物双曲面构件全由混凝土预制而成，由起重机安放到对应位置。

大数据时代

对参数化的沉思

高迪的建筑属于时代，却又超越时代，这就是他“平凡”而又“伟大”的地方。

他在圣家堂设计中使用的基本几何原理，体量上重要的点线面定位都由几何方法推出，没有复杂的数据计算，基于实物操作。而数字时代由于计算机介入，所有几何体量都转化为详细的数据，使设计师从“个性挥洒”到“有据可依”。所以当代复杂形体建筑的设计与建造，一定要对技术所起作用有深刻认知。

其实复杂的建筑形态往往源于方案的文脉的多样，四通八达的流线等因素，参数化便能较好应对这些挑战。参数化处理复杂形式时通过自己设定形式输入和形式输出间的参数化关系为设计师提供精准控制模型的技术平台。

设计工具的发达和变化不能简单认为形态胜于一切，不能肤浅地想成是形式创造逻辑问题。虽然目前数字化设计仍停留在表皮形式创造上，但是参数化的设计手段大大拓宽了建筑师的设计想象力和可能性。

传统的现代主义建筑设计是基于对设计条件的分析，以建筑师艺术修养为基础预想出建筑的雏形，最后再返回设计起点的过程。而参数化设计恰好相反，虽然建筑师同样先分析场地条件，但之后需要建立参数化模型再通过输入被转化成参数的设计条件，依靠计算机自动生成建筑。

故而从建筑形态上看，参数化建筑与古典主义、现代主义和后现代主义都不相同，具有非线性、扭曲无序的特征，但从设计与建造过程来看却体现了强烈的理性逻辑和秩序控制。它丰富的美学内涵拓宽了建筑形态的无限可能性，留给人亢奋的感官体验和想象空间。它并非冰冷的形式主义的美，它是理性的实用的美，是高迪留给我们的宝贵财富，这是未来的建筑的脊梁。

问答环节

Q

您对高迪的背景了解甚多，也经常做出相关演讲，那么您对他是如何评价呢？

A

我不认为他是一个很有天赋的学生，但是他作为建筑师超凡的预见力是不可忽略的，他在非数字时代通过辅助工具做出了从2D向3D的尝试，这就是一大飞跃。正是因为他预见到了圣家族大教堂建造过程的曲折才会在设计之初定下一套控制设计与建造的方法，用以控制最终建成效果。也许在当代不会再有哪个建筑需要精美复杂的装饰性构建，多么神圣梦幻的室内空间效果抑或多么高耸繁复的华美立面，但是高迪所定下来的这套控制设计建造的方法，是值得每个建筑师借鉴的。这也正是我研究他的原因。

Q

您刚才阐述了高迪如何产生这样的形体，在某种程度上说这是从研究成果得来的方法。从研究发现得来的参数化方法和同样从研究得来的设计方法，哪种更重要呢？

A

我个人并不喜欢这种比较。并非是想产生扭曲形态才会使用数字化方法。真正的参数化设计是一个选择参数建立程序，将建筑设计问题转变成逻辑推理问题的一种方法。它用理性思维代替主观想象进行设计，它使人重新认识设计的规则，与建筑的美学结果无关。参数化设计可以给你提供许多符合条件的形式，但是说到形式建筑设计还涉及美学的问题，美学涉及传统，是很难参数化的。但是数字化设计的根本目的在于用新的软件方法来延伸我们的思维，让我们有更多选择可能性，所有变量都是有范围的，是可以控制的。新的技术带来了新的建筑形式与建造技术，虽然后继设计者建造者仍严格依照高迪定下来的基本原则几何原理进行设计与建造，但他们同样与时俱进地对建造进行了改进与简化，使用了更为先进的辅助工具。这样在同样的几何原理下不同时代的建造者对它再次思考建造技术对效率与精度的影响。高迪的建筑为我们指了一条明路：在设计之初同时把建造方法考虑进去。高迪使用的联系设计与建造的方法，是其他直纹面复杂形体建筑都可以化用的，因为几何原理相同。其次，技术的发展对辅助工具影响深远。但是辅助工具并不能创造新的原理，只能将原理对应的复杂方法变得简单一些。所以面对复杂形体建筑，寻找一个同样可以指导设计与建造的原理才是关键。

所以参数化认知是面向过去的，参数化设计是面向未来的。

注：文章翻译自Mark Burry讲座视频并采用视频截图配图

视频来源: https://www.youtube.com/watch?v=3DXfoTwlAok

END

书籍推荐

本期书籍由墨尔本大学Mark Burry教授博士生黄骁然推荐：

前三本为Mark Burry所著关于高迪和圣家堂的书，后两本分别针对参数化设计的历史和在实践中的应用，里面也都提到了圣家堂项目。

 Mark Burry / Jordi Bonet I Armengol / Jos Tomlow /Antoni Gaudí . (2008). Gaudí Unseen.Jovis

Mark Burry .(2008).

Sagrada Familia S. XXI.

Edicions Upc

Mark Burry . (1992). 

Expiatory Church of the Sagrada Familia.

Phaidon Press

 Burry, Prof Mark . (2011).

Scripting Cultures

Burry, Jane; Burry, Mark; . (2010). 

The New Mathematics of Architecture

雷锋福利

欢迎添加“全球知识雷锋机器人”，邀请您进入澳洲知识雷锋粉丝群。澳洲群由悉尼大学博士胡炜杰（机器人与新乌托邦建筑推荐人）、墨尔本大学博士宋科（库哈斯文章作者）、墨尔本大学Mark Burry教授博士生黄骁然（Mark Burry高迪讲座推荐人）等几位澳洲学术明星坐镇，会不定时播报大家所感兴趣的澳洲学术生活资讯，欢迎大家提问互动！

~ 欢迎进群交流哦 ~

知识星期，一周即焚

公众号后台回复“知识星期”，享受本周文章相关扩展阅读电子书~知识星期每周不定时更新，一周即焚，获取知识请勤奋！

点击“阅读原文”，查看澳洲参数化讲座系列第一弹《机器人与新乌托邦建筑》