能不能用參數化方法完全定義建築設計邏輯?

能不能用參數化設計方法完全定義建築設計方案的生成過程, 不是像BIM和現有的參數化設計只是在設計過程中一部分使用到了參數化設計手段,有沒有可能全部通過參數化邏輯來生成一棟建築,不摻雜主觀意見。


幾年前,記得我在讀大四的時候,國外某知名數字化事務所大牛來學校做講座,我在結束後問了一個其他同學沒聽懂的問題「未來建築設計是否有可能變成類似解數學題一樣?是否會根據已知條件和限制因素經過無數運算最終得到最優的唯一解?」
大牛跟我講,有很多因素比如日照通風氣候當地習俗等等都是建築師要考慮的,我補充說「這一切實際上都可以作為輸入端通過數字化條件去限制設計」。
大牛沉吟了一段時間最終還是沒有給我答案。

工作幾年之後的現在,我自己嘗試一下回答這個問題。
結論:未來有可能,但現在仍然做不到。
建築設計的邊界條件在現在形勢下還是非常模糊的,舉個例子,假設基地面積10000,容積率3,綠化率30%,算下來至少要做5層,但是到底是做5層還是6層還是10層?這個非常前期非常基本的一個決策,都無法通過運算方式得出。
到了後期細節更是如此,樓梯間在這裡合適還是那裡合適?立面要用鋁板幕牆還是石材幕牆?一塊玻璃是1500寬還是1800寬?
數學方式能給出的答案,就要求這個答案是唯一最好的,多1mm也是不對,但是建築設計本身作為藝術的一個組成部分,很多地方的情況就是無法判斷究竟是A好還是B好,這個時候需要的是建築師本身的經驗和喜好,還要兼顧業主的利益以及受眾的利益,而這些利益是一個很虛擬很籠統至少現在是無法通過數字來刻畫的。
至於為什麼未來是有可能的,在計算機智能達到人腦水平甚至超越人腦之後,我猜測大數據的採集和分析肯定可以超越人腦的經驗和判斷,設計演算法本身的自我完善應該是可以實現通過純計算得到最優解的。


谷歌就在干這事情
cite:[BIM資訊]谷歌Flux 建築業的變革者
作為學生狗 發表一下自己的看法
只要不涉及到藝術層面,普通的住宅樓,菜市場,商場,醫院等等,未來是肯定可以自動生成的
但是最high-end的建築,還是需要建築師的個人想像力
(其實這是很可怕的事情,未來會淘汰一批做低端的建築師)


建築的發展,始終比人類哲學、技術的發展慢一拍。我們可以試圖從哲學的發展中尋找答案。

功利主義理論其實就可以被看做是最早的參數化設計。

功利主義認為,人的行為應該以效益最大化為原則。衡量效益最大化的標準就是快樂,也就是人類快樂總和應該是增加的,而且能夠最大化的選擇,就是最好的行為。比如一個有10億的富人,拿了100w捐給希望小學,成就了幾百人的上學夢想,而對富人本身只是九牛一毛,那麼這就促進了快樂總和的增加。

對應到參數化中,我們這幢建築增加了層高,使得它的空間更加開闊、流暢,那就增加了快樂。可是與此同時,它也增加了成本,那就減少了快樂。假設更好的空間體驗產生了效用a,成本上升減少了快樂b。如果a-b&>0,那這就是一個更好的選擇。所以,理論上我們可以用參數化方法計算出,這樣一個交換,是否合算。

可是功利主義的原則後來遇到了挑戰。個人的利益,真的應該讓步給被群體利益嗎?
現在某個重要人物得了重病,要小明同學的心做藥引,才能活,也就是一命換一命。而且這個大人物由於實力超群,如果自己死了,就要毀滅世界上一半的人類!。。。對於全體人類而言,殺掉小明才是最符合大多數人的利益的,可從小明角度,從小明家人角度。。。為什麼我要犧牲自己救你們呢?殺掉小明,真的是正義的嗎?

回到參數化問題。我家增加了層高,算出來a&>b,可是我發現,原來這樣會擋住後面那一戶的採光。那麼,我的快樂,和他家的快樂,怎麼比較呢?如果他家是惡霸呢?如果他家有一個曬不到陽光就會死的孩子呢?這不是一個數學問題。

所以,參數化的最終,我們當然可以把一切都數值化,可是怎麼制定比較的標準呢?在我們的設計當中,最重要的就是concept,在設計的過程中,它幫助我們權衡種種選擇,符合concept的才是好的選擇。而concept其實就是背後的哲學理念,我們的評級標準。最終我們會發現,是有很多很多的標準,他們之間是分不出對錯的,沒辦法用數值衡量的,最終,我們的選擇,依然是主觀的。標準的選擇本身,就是主觀。

所以,哪怕你參數化一切,證明的一個方盒子能源採光空間一切都最優,可我依然不喜歡它。僅僅是因為,我就是喜歡一樁貓咪形狀的屋子。


正在參加DELFT的 hyperbody workshop來怒答一記
這裡完全刷新了我的三觀。。
看這裡AgileFab:frontpage
(可能要翻牆)
這群crazy guys用processing模擬各種sworm,根據模擬來自生成建築

好想在這裡讀到博士。。


如果說到邏輯 那麼是數學問題 ,如果說到設計 那麼範圍大很多是基於哲學 基礎學科 然後上面一層才到達設計 因此參數化是數學問題裡面的計算問題裡面的方程式而已,即不能解決邏輯 更別說設計了。 但是參數是設計向邏輯方向上努力的一個方向 而且越來越成熟,比如 BIM 非線性成模等等 都向設計界展現出了參數化的魅力。


謝邀。

參數化完成整個建築的邏輯是完全可以的。
但是以目前的電腦運算能力恐怕為時尚早。

首先是權利、權力和各種價值觀博弈的問題。你並不能統一全人類的觀點,也就不能拿出建築設計的唯一解。是要平直的還是曲面的?如果是曲面建築,非線性還是福祿壽?如果是要非線性,那麼是要至高還是和諧?(我是文明魔法士)……這是價值評定的問題。所以就要考慮你說的參數化的定義範圍。

是人工思維+批量化數據處理(目前)的話:
那麼由參數化完成所有的邏輯就需要有一個思維能力極強的設計團隊設置程序規則。建築行業規則太多,時間估計是幾十年。傳統做法人力完成方案不過幾天。
還要藉助一如遺傳退火爬樹粒子等演算法對巨量的程序加速。(我用遺傳演算法優化過網架結構。一步一步不精準優化,每步需要電腦計算7天。如果完美計算的話估計要幾十年才能得到結果。如果你要用窮舉法那就是無盡的任務)傳統做法只要做個容易計算的結構造型就好。
之後還需要對於施工的極致理解。這需要操作者極高的經驗。這經驗包括深刻的幾何知識和強大的思維簡化或編程能力。(我在降低幕牆施工成本的時候,採用遺傳演算法把雙曲面擬合成單曲面每塊幕牆需要10min,還要人工干預。所以我拋棄犀牛的曲面優勢直接拿數據優化進行批量窮舉法卻只需要4s。)傳統方法完成全部幕牆只要0.001s。。。要麼全都做成三角面。要麼物理模擬平板吸引0.01s。施工時候掰彎。
……
注意。。。上面只是建築從思考到落地的極小的部分。。。所以現階段參數化除了降低人力成本和施工成本外並無卵用。。。因為你要完成全過程程序不能通過邏輯完成。。不然給你最牛逼的超算你也不能在有生之年跑出盡善盡美的方案。。。何況你的初始條件還不是所有人都喜歡。

但是另一種模式就不同了。
一個我喜歡的模式。
如果現在腦科學研究的成果正確並能運用到計算機的話。至少25或100+年之後。我們有能力可以組成巨大規模的神經網路晶元輔以優化的fpga來設置一個思維速度完爆一切人類的機器。。。用它的混沌自組織來擬合搜索引擎統計的審美偏好(繼承文化)。。然後借用神經網路的「理解力」把設計過程託付給電腦去做(取代人類)。。。這需要自適應編程和一個自進化的「意識」程序。。。如此種種設定都意味著人類已經失去了存在的價值。。。。。。。。。所以。。不要想著一切自動一切智能。。。。。。。。。老老實實玩你的gh和dy或bentely or dp去吧。。。。。。現在程序sb一樣的的數據結構根本不能完成整個建築的邏輯流程。。。等到下下……下下代自進化神經網路參數化軟體出現的時候讓你孫子去學吧。。。那時候你孫子買個場導檢測器(我又黑了)就可以隨心所欲建模了。。。。那時候估計房價也就幾天工資。。。。。那時候建築師這個行業已經不存在了吧。。。。到時候你讀建築要的分數還沒圖書管理員(我再黑,這個詞什麼人知道你懂的,你們不要毀滅世界)高吧。。。。。所以把自己冷凍起來吧(kindle里三體只要6塊了你還不買?)。。。。。

我去學虛幻4去了。。免費了。。跟單位大神學學引擎。。。以後做vr估計能轉幾塊錢。。。這樣我就不至於餓死吧。。。


混沌理論
建築這麼複雜的問題,就算把所有的初始條件都制定好了,也會變成一個混沌系統吧......


只要計算機發展到一定程度,這種可能性是一定存在的。只不過,個人感覺在實現這種參數化之前,一定會有一大波建築師跳出來,竭力鼓吹人類主管判斷所帶來的豐富多樣的可能性,並且一定有某著名評論家跳出來,大聲宣布參數化主義的死亡。或者,按建築學發展的滯後程度,到那個時候已經是機器人在統治地球了吧?


====三個月後來答===


====時間分割線====


====不能。======

詳見建築參數化設計將走向何方?


這是建築優化問題。現在汽車設計、機械設計、衛星航天器都能用來解決。建築也在用。「完全」用參數化有兩個問題:一是計算機運算時間太長;二是人為喜好無法量化。


在未來的某個時刻會引發什麼是建築的思考,建築是居住的機器?這裡有一個繞不開的問題:人。人的需求,人的審美來源於哪裡?都喜歡好身材,因為這樣意味著營養充足,不同地域的建築也是不一樣的,不同時期的也是不一樣的,現代主義,後現代,各種風格都是在滿足人的需求。那麼我們該學一些心理學,美學的起源,等人類將大腦研究明白,如果人工智慧能夠實現那麼參數化建築根本不是問題。那麼人工智慧可以實現嗎?我選擇相信。


我覺得參數化做不出的東西叫情懷。

當業主需要情感上的功能時,不摻雜主觀意見的,全部通過參數化邏輯來生成建築的方法稍顯無力。


這個不大可能,其實隨著設計方法論運動,技術的發展,每個階段都會有人這麼想,回過頭去看看70年代的就知道,比如Frei Otto,建築始終是藝術的一部分,生成可以研究,作為研究方向可以,但終究是支流,參數化最後應該是整合進bim,提供高效的形式描述,而不是現在這樣,作為形式的包裝噱頭。


參數化只能提供可能性,而不是唯一解。建築是沒有唯一解的。


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