参数化主义：一种建筑与城市设计的全球化新风格
Parametricism: A New Global Style for Architecture and Urban Design
帕特里克 • 舒马赫 / 扎哈 • 哈迪德建筑事务所
Patrik Schumacher / Zaha Hadid Architects
Published in: Neil Leach & Philip Yuan (Eds), Scripting the Future, Tongji University Press, 2012
Org. English first published in : AD Architectural Design - Digital Cities, Vol 79, No 4, July/August 2009
近期先锋建筑设计领域出现了全球趋同的现象，这种共识使得“参数化主义”逐渐被认定为一种新风格。这种风格扎根于数字与动画技术，其最新的深化技术以先进的参数设计体系和脚本编程方法为基础。经过过去超过15年的发展，已经在先锋建筑实践领域独领风骚，是继现代主义之后的影响深远的系统性创新。参数化主义令若干个历时相对较短的建筑思潮（包括后现代主义、极简主义和简约主义）和建筑风格寿终正寝。此类技术的普遍使用，使参数化现已渗透到所有设计领域，从建筑设计、室内设计直至大型城市设计。事实上，项目规模越大，参数化主义贯穿程序复杂性的领先优势就越显著。
参数化在城市设计领域的潜力已得到伦敦建筑联盟学院设计研究实验室（AADRL）推动的名为“参数化城市主义”的为期三年研究实践所推动；同时，扎哈 · 哈迪德建筑事务所（ZHA）的诸多中标总体规划也已说明了这一点。
扎哈 · 哈迪德建筑事务所，One-North项目总体方案，新加坡，2003年
网络和肌理：位于新加坡的该多功能城市商务区总体规划是首个创新总体
规划，衍生出参数化城市主义概念和后来的参数化主义的总体概念
参数化主义作为一种风格
先锋建筑和城市主义正进入一个全新的创新周期，建筑与城市学科正在被重新定义，用以合理面对后福特时代的社会与经济需求。以通用消费标准为特征的大众社会已演变为多元化平民社会，其特点表现为生活方式的传播和工作方式的差异。建筑和城市主义的任务是组织并表达后福特社会日益增强的复杂性。
当代前卫建筑和城市主义寻求通过日益精进的参数设计技术解决这一社会需求。然而，我们面对的问题是新风格而并不仅仅是一整套新技术。这些不断遭到质疑的技术——动画、模拟和形态生成工具的使用、参数化建模和编程，激发出了有着新锐的志向和价值观的新集群实践运动。反之，这一发展趋势也催生出了众多新型、系统性相连的设计问题，在设计研究者的全球网络内形成激烈竞争 ①。除美学可识别性外，正是这种共享设计理想以及无处不在的一致性才使得一种新风格的表述合理化，这种合理化是建立在把这个新风格作为开创新纪元的基础而存在 ②。参数化主义是一种成熟风格。在相当长时间内，一直有人在谈论其他事情时论及“连续性渐变”③、版本升级、重复和大众定制问题，这些都是当前建筑的先锋话题。
不久前，我们见证了由日渐精湛的技术和前行信心及先进设备所推动的建立在参数化设计工具和编程基础上的精确生成方法及其实现的各元素与各子系统间的复杂相互关系。共享概念、计算技术、形式套路和建构逻辑等特征实实在在地建立一种全新独树一帜的建筑范式。
参数化主义起源于意于清晰表达复杂社会过程和机构运作的参数设计体系的创意开发。参数设计工具本身无法解释从现代主义向参数化风格的深刻转变。参数化的现实证据是：现代主义建筑师们正利用参数工具，自觉不自觉地将参数建模融入了复杂的现代主义美学原则。然而，参数主义者的感性课题却反其道而行，把目标放在了最大限度地突显差异和放大渐变逻辑。从美学角度看，即为建立一种有序复杂性的优雅 [1] 和无缝流动感，使之更贴近于自然系统，这样才真正建立了参数化的特性标志。
风格作为一种设计研究过程
前卫风格可以被解释或作类比性评价，并由此定义新的科学范式，它提供新的概念架构，创建新目标、新方法和新价值观。因此，建立了共同研究工作的新方向 ④，设计研究课题就是风格。⑤ , [2]
建筑创新随风格推进而进行，因而可理解为风格累积演进过程和各种交互创新之间的相互作用。因此，风格代表着创新周期，将设计研究活动汇聚为集体行动。稳定自我特性成为演变的先决条件，这正是和有机生命的情况一样。面临困难时能否坚持原则对最终的结果至关重要，将风格理解为短暂的时尚理念是绝不正确的。任何情况下，仍需坚定地保留和捍卫基本原则与方法：任何方法都有其原则性内核和解决设计问题与完成设计任务的特征方法。
设计风格由方法论规则组成：有些规则告诉我们应避免采用何种研究路径（负面规则），还有规则告诉我们应追寻何种路径（正面规则）。负面规则形成避免重走老路（与核心理念完全背离）的制约因素，正面规则提供指导原则和优先技术，按特定方向快速推进工作。
定义规则和合理规程
参数化的规则定义完全反映在当代先锋设计文化的忌语和信条内：
负面规则（忌语）——避免采用刚性几何元素，如正方形、三角和圆形；避免要素的简单重复、避免无关要素或系统并置。
正面规则（信条）——考虑所有参数化可塑的形态，差异的渐变（在不同比率下），系统地屈折变化并相互关联。
当前参数化主义发展进程与计算设计技术的持续推进有很大关系，与它和设计师们抓住了此类进程中出现的独特性与组织性机遇有很大的关系。参数化只有通过持续推进计算几何的发展与探索才可以前行。最后，先进的设计计算技术，编程（如Maya中的MEL编程）和参数建模（采用GC或DP等工具），正普遍成为现实，以至于如果不掌握并精通这些工具的话，就不可能在当代前卫建筑领域竞争。然而，技术推进应与更多的目标携手并行。下列五项规程试图将新理念注入参数化范式，并进一步拓宽新风格的触及范围：
子系统的参数化关联
目标是从单个系统变化（如立面构件群）转向多个子系统的程序化协同——外维护、结构、内部划分、动线空间。任何系统的变化均与其他系统的变化相关联。⑥
重点参数
此处目标旨在通过有利于放大渐变偏差关系而非补偿差异性关系，强化有机整体感。相关系统应突出初始变化，以便取得更为丰富的差异性，形成更多可视化的信息。
外形参数 ⑦
设有多种潜在读数的复杂系统可制作成对外形极为敏感的参数变量模型。参数变量引发“格式塔灾难”，也就是说，定量修正参数导致感知因果的定性转变。除目标参数外，环境参数和观察者参数也应融入参数化体系。
响应参数 ⑧
城市和建筑环境拥有内在的动态性，参数化工具可使此类环境参数重置并通过适应性模式与参数互动。使用模式的实时状态推动了动态适应性参数的变化。因而，既定环境获得了不同时段的响应。
参数化城市主义 ⑨ ——深入关联
假定情况是：城市体块描述了许多建筑物的群体形态，借此程序化功能对城市体块、空间和方向性变量进行了精心编排。此外，建筑形态学的系统性调整产生了强大的城市效应，便于面向现场。其目标是建立关联性并整体融入变化的建成环境——从城市分布到建筑形态、详细建构节点和内部组织。参数化城市主义可将重点参数、外形参数和响应参数等作为获取深入关联性的工具。
参数主义者与现代主义者的城市主义
柯布西耶的首个城市主义理论描述始于对直线和直角的推崇，他认为这是人类征服自然的方式。著名的论述有《明天的城市》一文中的前两段将人类方式与运货之驴作了比较：“人类行走在直线上，因为他有目标，并且知道他的目的地；他已下定决心到达某些特定场所，并径直向目标走去。运货之驴蜿蜒前行，注意力分散的大脑很少思考，它走了很多弯路，只是为了避开大石块或方便攀爬，或者为了获得些许荫凉；它采用了阻力最小的路线。”[3]
柯布西耶崇尚罗马的城市秩序，排斥我们今天对中世纪城市不规则美景怀有的情感：“曲线具有破坏性、困难性和危险性；是一件令人麻痹的事”[4]；取而代之是，他坚持认为，“房屋、街道、城镇……应整齐有序；……否则，对我们不利”[5]。 柯布西耶的局限并不在于他坚持秩序，而在于他对古典几何的秩序认识有限。总体而言，一直以来，复杂性理论，尤其是弗雷 · 奥托的研究 ⑩，总是教导我们认识、测量并模拟由自我组织产生的复杂图案。现在，我们可以分析和赏析诸如“运货之驴路线”的现象和未规划居住区的城市图案，剖析其基本逻辑和合理性，即隐藏的规律和相关表现力。
柯布西耶认识到，尽管“自然向我们展示了它的混乱性……赋予自然生命力的精神即为秩序之精神”[6] 。然而，虽然他对自然秩序的理解受到当时科学水平的限制，但是我们今天拥有通过建立模拟“材料运算”并揭示明显随机图案的复杂秩序工具。在此过程中，参数主义者的敏感性更愿将“运货之驴路线”视为递归材料运算，而非将简洁的几何逻辑强加入单一或特定姿态。
弗雷 · 奥托对自然结构的先锋性研究工作包括居住区模式。起初，他注重“占有”与“连接”间的差别与关系，将其视为所有城市化进程 [7] 的两项基本活动。他对现有模式的分析与对重要居住进程模式化的实验同时进行。在一个先锋实验中，为了模拟占有与排斥的关系，他使用了浮在水中的磁铁；为了模拟占有与吸引，他使用了漂浮的聚苯乙烯芯片。更为复杂的模型结合了排斥性和吸引性，使聚苯乙烯芯片（保持间距）聚集在保持芯片间距离的漂浮磁针周围 [8] 。结果近似模拟了我们真实城市景观的典型居住模式。⑪
弗雷 · 奥托，《排斥和吸引并存的占用》，德国斯图加特轻质结构研究所
（ILEK），1992年
弗雷•奥托的研究所采用了结构建筑形态（寻找形态）的材料计算类似模型。
他在城市模拟工作中也采用了同样手法。图示模型采用聚苯乙烯芯片，将排斥
和吸引占用融为一体。该芯片聚集在漂浮的磁针（用于保持间距）周围。
弗雷 · 奥托，计算最短路径-系统的仪器，斯图加特轻质结构研究所，1988年。
模拟模型找出了最短路径系统，即连接全套分布给定点的系统，因而缩短了
路径系统的总长。每个点均可到达，但某些成对的点之间会有很多的强制绕
道。该系统呈树状结构（分支系统），没有任何多余过度连接。
马瑞克 · 科罗兹克，计算优化绕行路线网络的羊毛线模型，斯图加特轻质结构研究
所，1991年。
依靠丝扣额外长度的可调参数，通过丝扣熔合，仪器可算出显著减少路线系统总长
的答案，同时平均绕行因子保持很低。
与连接进程相关的是，弗雷 · 奥托凭经验划分出三个层级的路径网络，每个层次均作典型配置：居住路径网络、区域路径网络和远距路径网络。所有网络均发端于分叉体系，并最终封闭形成连续网络。奥托相继划分出三种基本配置类型：直接路径网络、最短路径网络和最短绕行网络。他再次构想出能自组织的相关材料并形成相对优化的解决方案。为了模拟最短路径网络，奥托发明了肥皂泡表皮测试工具，将玻璃板固定在水面上，从而在针内形成最短路径体系 [9] 。为了寻找优化绕行网络，著名的羊毛线模型 [10] 可在优化整个给定点与平均绕行因素间合理的网络长度解决方案。在每一组点求解超出理论最短直线不同的距离的长度时，就会产生优化解决方案。尽管独特的优化方案并不存在，每种计算方法各不相同，参数化空间的不同区域依然出现了不同的特征模式。
弗雷 · 奥托的形态建模将大量元素引入模拟的场地关系，使任何要素的任何参数外观变化均会从系统内部的其他要素中产生自然反馈。此类定量适应性经常穿越临界点，进入涌现的量体内。
当此类相关敏感性在系统内止住摇摆时，我们即可谈论“关系场”。关系场由相互关联的子系统组成，例如占用模式与连接模式间的相关性。未规划居住地模式的增长过程确实会在当占据点产生小路和小路产生的吸引力之间的各个瞬间持续摇摆不定。
路径网络的连续变化——线型延伸、分叉、交叉与肌理（密度、功能类型和形态）的连续划分相关。此类关系场的组织与形成节点的能力令人惊叹，尤其与现代美国城市网格（未作划分，因而不适用）比较时更是如此。其目前的“自由度”颇为有限：它会导致随意并列，造成视觉混乱。
现代主义建立于通用空间概念之上。用参数化划分引力场，空间是一片空白。引力场充满物质，就像装满了流体介质似的。也许我们会想起运动中的液体——它由辐射波、层流和旋涡组成。引力场概念也将集群视为类比范式：集群建筑如景观般浮游，并没有锐利天际线的柏拉图方体与离散形体。引力场内仅有区域场地的品质起作用：偏移、漂移、梯度，也许还有醒目的奇点（如辐射中心）。变形不再会打破秩序，而是信息的表达。复杂而变化的引力场指引了矢量的变形方向。试想当你首次抵达大都市、未预先安排酒店、没有地图的情况下，可能会激起此类场所定位。想象一下这样的情况：再无地标可停留、再无轴线可遵守、再无界线可穿越。
参数主义者的城市主义旨在通过多城市体系的关联性来定义新场所逻辑：肌理模型、街道体系、开放空间体系。深入关联的规程意味着肌理模型调整也会延伸至建构环节。体块和开窗如果顺其自然，可通过太阳朝向驱动，从而产生与视觉朝向效果的相互增进。因而，地域性（外立面）观念可为全球化的城市体量系统 ⑫ 提供相对性的定位线索。建筑物入口位置和节点连接通道可能与划出的城市交通体系关联，甚至可能与内部流线系统相连。当然，深度关联理念也可能起相反作用，例如主体建筑的内部组织可能会导致多个入口，从而引发城市交通体系内部的适应性问题。此类交通规则必须和大城市整个系统联系，这一点至关重要。
如何实施参数主义者的城市主义
城市参数化的实施仍处于起步阶段。然而，扎哈 · 哈迪德建筑事务所通过在一系列国际总体规划竞赛中标体现了这一重要风格。此类项目包括占地200公顷的新加坡“一北”多功能商务园区总体规划、面积达250万m2的北京SOHO项目、毕尔巴鄂多功能区总体规划（包括河流岛和两岸堤坝）、占地55公顷且面积为600万m2的Kartal-Pendik多功能城市用地总体规划（包括所有城市功能）。⑬
扎哈 · 哈迪德建筑事务所，土耳其伊斯坦布尔Kartal-Pendik总体规划，2006年
Maya模型，该模型在交叉塔楼和周边街区、周边肌理间设立互通区域，从中也可
看出宽度与高度间的关系。
扎哈 · 哈迪德建筑事务所，土耳其伊斯坦布尔Kartal-Pendik
总体规划，2006年
玛雅毛发-动态模型模拟了最短绕行网络。因而，路线网络随数字羊毛线模型而产生。
它的建立定义了大量引入街道，并将其组合 成服务于大片地块的大型道路网。
扎哈 · 哈迪德建筑事务所，土耳其伊斯坦布尔Kartal-Pendik总体规划，2006年
绘制书法街区图案；根据地块大小、比例和朝向，配置周边街区的不同脚本编程。
脚本编程也可在街区内作任意变化（引入出入口）。
Kartal-Pendik项目要求伊斯坦布尔亚洲一侧的副中心设计能缓解该市历史中心的压力。该场地原为工业用地，两侧为小型市郊乡镇。尊重参数主义者应避免无关联并置的忌语，邻近环境，尤其是引入的进入流线，是产生城市几何的重要初始前提条件。Maya的毛发动态工具生成了大型道路（围合大型地块）的参数化指引路线，使侧向道路系统呈现出弗雷 · 奥托最短绕行网络的基本特征。纵向方向由主干道和一系列平行次干道组成，结果生成了最短绕行和变形网格的混合体。同时，扎哈 · 哈迪德建筑事务所设计了两种初始的肌理原型，塔楼和参数街区，每种元素均被视作生成元或基因类型，并允许产生基本原型变量。塔楼即交叉塔楼，坐落于交叉点处，以突出道路网络。周边街区通过地块区域与高度求解相关性，庭院发生形变后融入内庭而变小，街区则变高。街区沿次级道路网络被隔开，并突出高差，使街区与交叉塔楼类型趋同。某些交点处将汇集于一角的四个街区的四个拐角抬高，形成“虚拟塔楼”。
因此，尽管整个过程已从两个不同的城市类型学入手，但仍然取得了整体连贯感。根据全球通用高度规范，除高度局部依赖地块尺寸外，项目将醒目高度与整个场地的侧向宽度关联起来。参数主义者通过操作城市天际线的节奏来规划了城市地块加宽与收窄的空间，通过合法（基于规则）规程与既能反映全球化又可体现地方性的重要建筑实践，创造了优雅与条理清晰的城市景观。
假定采用建筑控制线和高度规范，严格执行规划导则，就可能实施Kartal-Pendik项目设计，当然，还需要政府和私人的买入。此外，需让所有选民确信：对所有场地的单独约束力确实会带来集体价值，如遵守导则要求，就会形成城市地块（所有当事人均可获益）的独特性和一致性。此处的有序复杂性取代了原有规划的单一性和令人迷失的混乱视觉——该混乱状态是当代城市扩张的通病。
进一步讲，在深入相关性概念方面，扎哈 · 哈迪德建筑事务所应将其涉足范围从城市规划拓展至建筑操作层面。只有这样，才能通过介入体现建构特征的模型系统来强化预期关联性特征。例如，在“书法街区”（第三次周边街区变化，设计用于开放内部地块和交叉地块）方面，考虑内、外立面的重大差异，采用沿街一侧至庭院的连续外立面；其他则是协调景观和公共空间，次级道路体系与内部交通体系的关系。
当单个设计团队面临在城市地块上设计总面积600万m2项目的可能性时，质疑随之而来。是否超出了我们的能力？答案，否。当我们面临设计此类项目的机会越多，就会越发自信地认为，当与欠关联、随意并列的通常方案作比较时，高举参数化旗帜运用的工具和策略的确可以产生决定性的剩余价值。当代类型学选择、施工选项和风格过于宽泛，无法使潜在实用逻辑清晰化。结果就是杂乱的纯粹差异。参数化可以进一步协调实用性关联，调和各种差异和相关事项，同时最小化透支实际生命周期的危险；这是因为变化和适应性已写入该创新风格起源时的基因内。
扎哈 · 哈迪德建筑事务所，土耳其伊斯坦布尔Kartal-Pendik总体规划，2006
新城市景观；Kartal-Pendik规划结合一片开阔的采石场——它横穿城市地
块，是公园体系的最大亮点。城市肌理的节奏产生一种有机融合感。
扎哈 · 哈迪德建筑事务所，土耳其伊斯坦布尔Kartal-Pendik总体规划，2006
“书法街区”——建构细节，外立面的衔接体现的是在城市领域内区位的功
能，这样外部的街区就被赋予了比内部更多的休闲性。当街区敞开时，公共
空间就可以延伸至私人的后院，一个半私人的地带就在这里形成，成为内外
过度和衔接的地方。
扎哈 · 哈迪德建筑事务所，土耳其伊斯坦布尔Kartal-Pendik总体规划，2006
交叉塔楼的闭合性；交叉塔楼造就城市制高点。此类综合性塔楼通过地面节
点空间的塑造，参与营造构成街道的连续城市肌理，塑造了街道的架构，偶
尔也会将街道空间拓宽至半公共广场。在达到这一效果的同时，还能保持裙
房肌理和塔楼间的整体连续性。
① ZHA和AADRL在该高速发展的网络内共同组建了仅有的节点。
② 我们也不能忘记：在新数字工具诞生以前，以复杂、流动、自然状连续性为标志的建筑设计已有清晰表述：参阅扎哈 · 哈迪德1980年代末期作品和1990年代早期
埃森曼/林的折叠项目（这一点还表明：我们面对的是新风格而非全新的技术）。从此以后，我们见证了概念激进化，提高了原有线条沿线的复杂性，从而导致新风
格的产生。
③ 打造这一重要口号的功劳非格雷格 · 林恩和杰夫 · 科普尼斯莫属。
④ 在任何风格的前卫阶段，风格解释方为有效。
⑤ 从机构研究计划的字面意义上将研究计划从研究计划（科学哲学）的大科学概念（已被引入科学的基本原理中）中区分开来是很重要的：全新研究传统受新基本
理论架构指导。此处使用的后一个概念重新解释了风格概念。
⑥ 参数化涉及部分—整体关系直至构件—系统关系、系统—系统关系和系统—子系统关系的概念转移。参数化倾向于一直不完整的开放系统，也就是说，并非整体
系统。随着关联程度的提高，部件可能与多个系统相关。起初独立系统的关联性意味着新围合体系的形成。
⑦ 作者在耶鲁大学建筑学院、维也纳应用艺术大学、AADRL的教学中均使用了“参数化表达”。
⑧“参数化响应”是我们在伦敦AADRL三年（2001—2004年）设计研究议程“响应环境”的核心内容。
⑨“参数化城市主义” 是我们近期完成的设计研究周期的标题（2005—2008年）。
⑩ 弗雷 · 奥托也许是参数化领域唯一、真正的先驱。
⑪ 在“参数化城市主义”的AADRL研究议程内，我们经常从材料模拟入手，然后将其移入为数字模拟、自我组织的范畴。
〇 即为扎哈 · 哈迪德建筑事务所编制的新加坡总体规划城市指南内容。
〇 该项目的设计团队 (Design Team, ZHA)：Zaha Hadid, Patrik Schumacher, Saffet Bekiroglo, Daewa Kang, Daniel Wildrig, Bozana Komljenovic, Sevil
Yazici, Vigneswaran Ramaraju, Brian Dale, Jordan Darnell, Elif Erdine, Melike Altinisik, Ceyhun Baskin, Inanc Eray, Fluvio Wirz, Gonzalo Carbajo, Susanne
Lettau, Amit Gupta, Marie-Perrine Placais, Jimena Araiza;
数化主义的基本型是可塑的和可适应的：比如泡状体，nurbs曲面和其他一些参数化的单元体。澄
清参数化设计基本特征的最好方法是从启示法的角度去定义。这种定义明晰了现代主义和参数化主义的不同点。