基于優(yōu)化算法的參數(shù)化建筑設(shè)計(jì)探究.pdf

1、我們生活的這個(gè)年代，正是電子、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展，再一次改變世界的時(shí)候。電子商務(wù)、移動(dòng)計(jì)算及物聯(lián)網(wǎng)正在改變著人們的生活方式，使很多行業(yè)重新洗牌。建筑行業(yè)身處這樣的大潮中應(yīng)該如何？通常來說，建筑學(xué)的發(fā)展通常會(huì)滯后于其他學(xué)科，每一次的設(shè)計(jì)革命都是在其他相關(guān)思想及技術(shù)做好充分準(zhǔn)備后才爆發(fā)的。過去一次計(jì)算機(jī)的技術(shù)革命使建筑師從尺規(guī)紙筆中解放出來，現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)革命則正在改變建筑師與社會(huì)對(duì)接的方式——許多人用眾籌資金發(fā)起自建房項(xiàng)目，但是這

2、樣的改變還不夠?；氐皆O(shè)計(jì)本身，計(jì)算機(jī)和軟件的進(jìn)步降低了技術(shù)的使用門檻，使得普通建筑師也能解決一定程度的復(fù)雜設(shè)計(jì)問題。參數(shù)化設(shè)計(jì)在其他行業(yè)應(yīng)用已久后，終于來到了建筑師手中。目前，這種方法處于建筑設(shè)計(jì)的最前沿。
　　除了技術(shù)因素，當(dāng)代的美學(xué)、哲學(xué)和社會(huì)思想也相比前現(xiàn)代時(shí)期發(fā)生了巨大的變化。啟蒙運(yùn)動(dòng)后的第一次工業(yè)革命開啟了現(xiàn)代的開端，彼時(shí)的世界是以霸主日不落帝國(guó)為中心的單極化世界，科學(xué)理性的思維占據(jù)主流地位，隨之而來的先鋒派建筑也反映了

3、社會(huì)的工具理性。當(dāng)代世界格局已經(jīng)日趨多級(jí)化，思想也趨于多元化、去巾心化，人們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)科學(xué)并不能很好的解釋一些混沌復(fù)雜的現(xiàn)象。建筑作為社會(huì)的櫥窗，應(yīng)該反映和體現(xiàn)社會(huì)的復(fù)雜性。參數(shù)化建筑作為當(dāng)前建筑發(fā)展的排頭兵，不僅僅可以用來作為展示社會(huì)發(fā)展特性的櫥窗，還應(yīng)該向更科學(xué)合理的方向發(fā)展、引領(lǐng)建筑發(fā)展的趨勢(shì)，適應(yīng)時(shí)代可持續(xù)發(fā)展的要求。
　　參數(shù)化設(shè)計(jì)作為一種強(qiáng)調(diào)邏輯和理性的算法生成建模設(shè)計(jì)方法，給建筑設(shè)計(jì)帶來了強(qiáng)烈的科學(xué)性。然而，當(dāng)前的參數(shù)

4、化設(shè)計(jì)還不十分成熟，國(guó)人對(duì)于參數(shù)化設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)，多停留在表皮設(shè)計(jì)的層次。如何使參數(shù)化設(shè)計(jì)真正為建筑師所用，幫助建筑師在方案建模階段科學(xué)、合理地構(gòu)思方案，是本文探討的主要內(nèi)容。這里的科學(xué)、合理，筆者在本文中的定義是參數(shù)化設(shè)計(jì)結(jié)合建筑物理、結(jié)構(gòu)性能的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　為了實(shí)現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計(jì)結(jié)合建筑物理、結(jié)構(gòu)性能的優(yōu)化設(shè)計(jì)，必須借助當(dāng)前強(qiáng)有力的計(jì)算機(jī)平臺(tái)優(yōu)化算法，主要是遺傳算法。本文首先探索了遺傳算法在參數(shù)化設(shè)計(jì)平臺(tái)中的實(shí)現(xiàn)過程和優(yōu)化計(jì)算的特點(diǎn)