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摘要：為有效設計現代中式建筑，以古建中各個建筑構件的內在關聯為基礎，找出其內在原建構的規律性及各構件之間的參數關系，再選取參數，以開間、柱徑和柱的空間層次劃分為參數控制，生成整體的建筑空間層次體系設計藍本，實現現代中式建筑參數化，生成參數關聯修改結構化的三維設計方法研究。

關鍵詞：建筑空間；層次體系；參數關聯；現代中式建筑

1現代中式創作與參數化機遇帶來的改變

以往現代中式建筑在設計過程中，建筑師僅憑借經驗來創作，不確定性較強，效率和設計的邏輯性較弱，無法進行快速的多種設計比對。現有的參數化建模軟件（Revit、Grasshopper、ArchiCAD等）可以模擬人的邏輯思維和古建構成規律關系，設定元素間的關系，以現有構造技術為基礎，施行以自由的方式采用多元化構件參數，幫助建筑師將靈感創意轉化為可實現的建筑作品。通過編輯、刪除和重構的變化，更快更體系化創建新的中式韻味的建筑，進而減少設計周期。改變不同結構的相關參數可生成不同的模型，便于設計師直觀高效率地創作。

2基于中式空間層次設計邏輯關系的參數系統構思

2.1基本參數設定

中國古建的平面布局簡明而有規律性，建筑單體大多為柱網結構劃分空間，所以基本參數可以從開間、柱徑入手，便于整體把控建筑設計。2.1.1開間控制的意義傳統木構建筑以“間”為模數有兩方面價值：一方面，對于單體建筑來說，如果確定基地的大小，再結合基地其他條件選擇合適的開間，按照清朝工部《工程做法則例》木割體系就能推演出其余構件；另一方面，以開間作為參數控制的變量起始值，可以對建筑全局設計進行把控。2.1.23個空間層次現代新中式建筑的構成框架主要是基于中式構架型制，絕大多數參數化系統是基于西方建筑形制系統出發的，所以在構成建筑手法上對于中式建筑并不有利。對于參數平臺的建筑構件的設計及組合則要采取相對科學的系統。現代中式建筑系統中主要系統歸納為外層次系統、內層次系統、過渡層次系統3個層次系統，即對應屋身空間劃分為外空間、過渡空間、內空間。中式傳統建筑房屋空間由屋身結構約束決定。中式古建的屋身在正常情況下，檐口與基座外向面為空，這便是由外向內的第1個層次面；檐柱、額枋、雀替、斗栱的構架則收在里面，整體形成一個框架，在構圖理論中屬于“虛”，也即第2個層次面；至于門窗圖案已經后退到第3層次面上，介于室內外交互的位置，這個面的開敞程度決定了室內外流通的程度。在參數平臺的數字化建造，則是對中式建筑建構層次的再梳理，合理利用參數控制和形式，達到中式建筑邏輯精髓的再創造（見圖1）。2.1.3傳統建筑模數關系式對于整體框架下現代中式建筑的探索，需要完整的理論設計體系支撐，并與參數系統中變量及其數學關系式驅動結合。《工程做法則例》確定的木割法數學關系表，其內容表示了傳統中式建筑建造思維中由面闊進深向細部構成設計的思維，可以作為現在中式范式類型學的轉化。我們可以通過傳統做法的模數關系來作為現代中式建筑空間到形制構件的參照。基于傳統建筑原理建造的現代中式建筑既需滿足原始面闊進深與建筑構件的模數關系，又要符合現代建造技巧的構件處理，并進行相對適應的變通（如簡化和抽象以及去除）（見圖2）。

3層次模式系統框架設計

3.1建筑空間體系設計

通過傳統框架體系構思，可以將此作為現代中式設計的出發點，結合現代材料構造語言，用層次模式下的系統框架對現代中式建筑進行設計方法更新，幫助設計師在原始邏輯框架下，用參數化的方法更好地組合設計（見表1）。

3.2構件工作平面確定

以古建構件劃分，各類構件的位置是轉化為現代中式建筑的參照藍本，不同的構件是基于原型建筑設定的。在現代中式建筑的構成中，工作軸的劃分是基于其所在的層次體系。工作平面則由工作軸延展，各體系構件可以對相應工作平面進行相同層級替換，以達到設計和篩選（見圖3，4）。

4基于層次模式的現代中式建筑設計

4.1內層次構件工作平面構建

墻的系統是現代中式建筑的核心關鍵，它既承載了現代中式建筑主體內外的結構，也是空間劃分的界限。根據空間的劃分，用墻體的虛實對空間進行再構（見圖5），從而完成初步的再設計。現代中式建筑回歸原始設計意識，原因是此類圖案便于現代施工。中式建筑由于建筑整體的框架結構體系，門窗類的構件形成框架式幕墻構造。所以，在算法生成后的門窗設計更多是由墻決定的。門窗的設計問題大多是基于二維圖案的編輯，如門窗的格柵二維圖案（見圖6）基本是基于這些形式語法出發進行再構。在建立一個新的中式門窗類別中，首先要根據意向確定洞口位置，根據建筑模數確定其大小。對于現代中式建筑來說，建筑的構成方式邏輯相較于西方建筑構成思維有所區別，如中式建筑的門窗存在大量假門假窗和墻面裝飾的鏤空。在設計中，可以將其作為創造視域虛實的手法布置在墻面，作為內外空間的關聯。具體手法有匡裁、仰止、透漏、下察、洞察、遞進、分眼、斜刺、磨角、間夾、透視、閃差、留夾等。建筑內層次的參數層級關系為窗花—窗洞—墻，在設置參數環節中，如開間為參數設為x，完整的嵌套墻面長度也為x，單窗洞寬度則控制在1/3x內，依次類推控制下一層級的數值大小。對于窗洞花等構件，根據控制變量公式做出相應的改變，達到全局參數化（見圖7）。

4.2外層次工作平面構建

原屋頂構件系統主要由建筑頂部構件和屋檐構件構成。中國屋頂特點在于出檐的長度、裝飾構件多和屋面呈曲線，原因在于保護木構架的屋身以及追求較大的體量和更多的變化。現代中式建筑的體量布置相對較為靈活。對應的屋頂的形式呈現為非矩形的平面，自然引起屋頂體形的豐富變化。《周禮·東官考工記》中就有“葺屋三分，瓦屋四分”（草屋頂高跨比為1∶3，瓦屋面高跨比為1∶4）。現代中式屋頂可保留原中式舉折之法，但與之不同的是，傳統中式建筑采取“舉折屋舍分數第四”的屋面曲線方法，而現代中式為結合施工技術和構造做法，可在對應不同空間位置設立不同坡度的屋頂，從而形成類似舉折的折現屋面結構，且主要由屋頂裝飾系統和屋檐裝飾系統組成。4.2.1屋頂的裝飾系統屋頂的裝飾構件分為屋檐邊線的裝飾構件和屋面裝飾構件，屋面裝飾構件即瓦與瓦頭，而屋檐邊線裝飾系統主要是“翹起”和“屋脊”。傳統中式建筑中屋脊主要分為正脊、戧脊、垂脊。在現代中式建筑中，建筑屋頂形式簡化，繁則保留正脊、戧脊，垂脊簡化為更為輕巧的“翹起”。4.2.2屋檐裝飾系統屋檐構件系統主要由屋檐頂部和屋檐下部構件系統組合而成。檐廊使屋身立面由多個層面構成，從而形成自內而外的“流通空間”，讓室內外之間產生柔順的過渡。在現代中式建筑中，絕大多數情況下可與圍護結構一起設計，保證整體性。

4.3過渡層次工作平面構建

過渡層次在內外層次之間，起到中式建筑由內至外的轉接作用，如柱頭輔助構件及閣樓扶手、欄桿、隔斷。我國建筑的柱頭演變成2類構件：斗拱和雀替。西方古典建筑的柱頭雖然曾經千變萬化，但最終柱頭還是柱頭，并沒有發生質的變化。在中式建筑后期，斗拱的結構作用被大大削弱。在現代中式建筑中可將其抽象簡化，而作為屋檐柱周的雀替則予以保留作為橫方向的承重。閣樓扶手、欄桿、隔斷等部位為美人靠等裝飾性構件，美人靠整體由座椅、橫條、豎條、靠背組合而成，可作為輔助性裝飾簡化或消隱。

4.4建筑生成

建筑最終的生成是由建筑各層次之間的組合關聯而成，建筑師可在參數系統根據自己的需求設置關聯參數從而達到多種組合的效果，完成設計方式的飛躍（見圖8）。

5結語

借助這套設計邏輯體系，既可根據對應場地的框架尺度，也可進行算法模擬空間，并能形象地將各種可能的建筑類型羅列出來，方便設計師盡快選擇最佳組合。在傳統思維的指導下，運用理性的數學關系，創造新時代的現代中式設計語法，削弱了傳統建造體系中“經驗”的不確定性，把設計師思考的時間充分運用在創造真正的中式精神空間。參數理論下的傳統中式建筑都是由原邏輯建構的模型而生成的，大家往往會忽略參數化對于中式建筑的模擬和再創造。選擇參照的范本，篩選結果，得出答案，從設計方法的角度來說，參數設計并不一定會脫離藝術創作的一般規律，正如貝多芬所說，選擇比創造更重要。

參考文獻：

［1］郝志桃，李昌華，王東.基于GenerativeComponent的中國古建筑參數化設計［J］.計算機輔助工程，2010，19（4）：102-104.

［2］劉小虎，冰河，潘浩，等.《營造法原》參數化———基于算法語言的參數化自生成建筑模型［J］.新建筑，2012（1）：16-20.

［3］劉偉.中國建筑傳統解釋與繼承問題中的體驗方法初探［D］.西安：西安建筑科技大學，2018.

［4］吳洪德.一種本土概念建筑的產生評王欣《如畫觀法》［J］.時代建筑，2016（6）：166-167.

［5］王欣.如畫觀法研究課程作品七則［J］.建筑學報，2014（6）：20-23.

［6］戴鑫.高品質傳統中式低層住宅的復興———寧波中海九唐三期設計［J］.城市住宅，2017，24（6）：67-70.

作者：霍安 單位：廣州大學建筑與城市規劃學院