探究非线性建筑设计中的“找形”

探究非线性建筑设计中的“找形”

郭静怡

华南理工大学建筑设计研究院有限公司  510641

摘要：人们物质生活水平的提升，从而精神追求也日益强烈。当前，我国建筑行业正处于快速发展的阶段，因而公众对建筑物的要求也在不断提高，例如：建筑的高质量、结构稳定、外形美观等等。在这样的情况下，造型优美、富有更多创造力和想象空间的非线性建筑，引起了专业设计工作者的重视和深入研究，也致力于推进我国非线性建筑往更优质、更快速的发展去。本篇文章主要对非线性建筑设计当中的“找形”进行设计层面的多方位分析，以作设计开阔思路的参考。

关键词:非线性；建筑设计；找形；分析

目前在大型建筑项目中，出现了更多“新奇”理念，其中就包括非线性建筑设计理念。建筑一改传统结构形态引导下的造型风格，开始突破性地产生各种各样的非线性形态，或是融入地域特色、或是数字化手段的创新思想引领、或是设计师自身灵感的挥毫等等，创造一系列眼前一亮的非线性造型建筑，获得了大众的赞美与欣赏，由此可见，目前大众对非线性建筑逐渐重视起来，并且提出非常多不同的观点，针对性的探讨从未停止过。综上而述，对非线型建筑设计加大分析力度的重要性必是不言而喻。为此，本文下面主要对非线性建筑设计当中的“找形”展开探讨。

1、非线性建筑设计思路

科技的进步和社会的发展，建筑行业也面临着新的机遇和挑战。例如，数字化、智能化等技术的应用为建筑行业带来了新的发展动力。因此在新时代背景下，设计人员在新需求的刺激下，也找到了一种在建筑设计手法上不一样的发展思路。在探讨建筑与自然环境、社会三者之间的关系时，非线性建筑设计理念作为新时代下出现的“全新理念”，为人们创造了“眼前一亮”的建筑形体，此理念犹如“沟通的桥梁”，保证人类与周围环境更为和谐，二者融合的巧妙，最终真正实现人物、建筑物、环境三者的和谐发展目标[1]。

设计师参与到非线性建筑设计过程中去，将生活经验作为入手点，明确建筑区域周围环境，找到影响设计、施工的因素，最终设计出可行性较强的人与环境融合的方案。非线性建筑设计方案，并没有如以往那样，把建筑风格、形式作为重点，不完全相同的是，环境因素可以作为影响因子，使之呈现出自由多样的建筑形态。图1，设计过程。

图1  设计过程

2、分析非线性建筑的价值

随着人们的审美需求发生较大变化，形态保守、统一的建筑没有办法吸引人们的目光，满足大众要求。目前现代人的审美标准具备包容性特点。柔和、舒展、多变是非线型建筑之特点，虽说不同建筑物形态有差异，但恰恰满足人们对建筑物的想象[2]。

参数化形态彰显混沌性、模糊性，建筑物的形态发生较大改变，建筑技术也获得更好发展。作为建筑设计中的技术方法之一，从多个方面，对建筑进行设计、创造及编排，例如：材料、功能、空间等，都可以作为设计中重要的参数因子。参数化形式语言设计所追求的目标与夸张怪异无关，而是站在科学角度，将建筑审美和功能融合在一起，目的是为人们提供更加舒适、更合理的使用环境。

3、非线性设计

3.1形态发生学

大自然中的植物造型千奇百态，人们常常思考为何它是这样的造型，寻找问题的答案，发现主要是两种力量共同控制的，其中一种是植物本身的遗传基因，导致它有了这样的造型；第二种力量则是外部动力。外部的条件对植物的生长必然会产生影响，植物为了能够更好生长，会调节自身形态，使自己不会被自然界淘汰，于是拼命融入自然界中，从而达到长时间存活目标。所以外部条件和内在基因二者都促使植物展开了自我调节，即使身处恶劣环境中也能够更好生存[3]。

建筑在设计阶段，相关工作人员同样思考建筑内部要求和外部影响因素，保证建设完毕的建筑物与所处场地条件和进入活动中的人们相处更和谐、融洽。

3.2参数化设计

设计工作人员将影响因素（这里所说的影响因素指的是建筑物外部影响和内部要求）作为参变量，深入研究施工场地和建筑物性能，再以此作为基础，找到连接各参变量的规则，再构建参数模型，利用计算机技术，最终获得可行性强的设计方案[4]。

4、设计落实过程

首先，传统建筑设计流程复杂，这是毋庸置疑的事实，包括多方面内容，即：建筑平面、立面、剖面图设计等。其次，非线性建筑设计进行时，所有作业同步进行，计算结果，结合梁、板、柱的实际结构，将三维模型构建出来，为施工顺利进行打下基础。最后，体型控制。从外向内设计时，幕墙生产厂家需要发挥自己的作用，给予辅助，基于结构节点方式，明确主体结构和幕墙的安装尺寸[5]。

5、分析我国建筑物外表在非线性建筑设计中的表现

5.1表现性

众所周知，材料对建筑物来说重要性不言而喻，非线性建筑特殊性强，所使用的材料呈现出来的建筑表皮效果十分关键，不可忽视。表皮的使用很多方面都有关联，其中就包括非线性建筑设计的效果，目前现代建筑设计师对这一问题展开仔细分析。

5.2逻辑性

建筑在进行表皮建构时，设计人员都在认真思考应该运用怎样的方法，才能够将建筑表皮装饰效果与逻辑性更换的结合在一起。表皮的生成，通过内在逻辑的支持，建筑形式生成和建筑表皮的生成同样需要逻辑支持。因此，非线性建筑表皮设计过程中，极为重要的一项内容。

6、分析非线性建筑设计中的“找形”

6.1“找形”过程

建筑物中信息数量多，工程项目在设计过程中，需要在信息较多的情况下将更全面地整合及操控。“找形”就是模拟与计算的全过程[6]。“找形”过程可以用复杂二字形容，分为多个流程，其一：确定建筑使用功能、空间规模、场地信息、使用者动态等，不同的影响因素，是对形态成果的不确定因素，计算结果即是不同；其二：更为细腻及人性化的设计，是能在过程中考虑使用者轨迹，或是使用物品在空间中的轨迹，对形态形成的影响，轨迹的统计和计算，包含其速度、方向、目的性，是综合复杂的计算，因此设计时，综合考虑，如何选择适宜的参数化手段，或自行创新、结合是对非线性建筑设计的一个重大考验。

6.2控制线应用

通过分析非线性建筑的外形，发现它的建筑风格并不是统一的，但是它的本质是建筑空间的组合无疑。因此在内部空间结构设计阶段，控制线的设置非常关键，不可小觑。非线性建筑形体的设计控制线决定依据是什么，人参与在非线性建筑环境中时，多方面都很有可能发生。图2，Heydar Aliyev文化中心。

图2  Heydar Aliyev文化中心

结束语：

新时代背景下，先进的技术、更新后的工艺、环保绿色材料出现在人们面前，并被加入到各个行业中去，助力各行业加快发展速度，建筑行业同样受到了启发。为了能够彰显建筑设计的灵活性，将不同的建筑形式呈现在人们的面前，能为人们提供优美、舒适、创意的空间环境，是促使建筑设计人员以积极的态度探究非线性建筑设计中的“找形”。

参考文献：

[1]邹林峰,向佳卉,杨万鑫等. 论非线性建筑设计与建筑环境的自适应性 [J]. 资源信息与工程, 2023, 38 (05): 91-97.

[2]易晓龙,李芬芬. 非线性建筑设计中参数化设计方法的实践探索 [J]. 中国住宅设施, 2023, (08): 60-62.

[3]刘建华,孟庆玉,陈静婕. 参数化设计方法在非线性形体建筑设计中的应用研究 [J]. 工程建设与设计, 2023, (01): 30-33.

[4]刘伟,魏大森,姚竞波. 基于技术美学的建筑形态数字化设计 [J]. 建筑科学与工程学报, 2022, 39 (04): 204-212.

[5]马列. 长安云-西安城市展示中心的非线性设计与表达[D]. 西安建筑科技大学, 2022.

[6]杨思义. 基于地域适宜性的非线性建筑设计策略研究[D]. 南京工业大学, 2022.