张烨，刘嘉玲，许蓁/ZHANG Ye,LIU Jialing,XU Zhen

1 数字时代的设计思维和设计方法

计算机辅助设计（computer aided design）提高了设计效率与设计精度[1]，赋予了建筑更多形式可能性。然而，数字化设计在趋于非标准化、建构复杂化和形式曲面化的同时，由于缺少对物质性能的关注，导致部分作品片面地追求形式感，材料、结构、建造方式等要素沦落为形式的附庸。然而，建筑中的各个要素之间并不是独立或静止的，因此有必要探究各项性能要素如何被运算、优化、整合，并反馈到建筑设计中[2]，实现性能信息、设计决策、建造技术之间的协同。

1.1 建筑物质性能缺失的危害

前数字时代，数字化设计更多的只是将形式表达计算机化[3]。在设计思维上，以弗兰克·盖里（Frank Gehry）、扎哈·哈迪德（Zaha Hadid）为代表的雕塑化设计派，以及以彼得·艾森曼（Peter Eisenman）、克雷格·林恩（Greg Lynn）为代表的图解理论派，都采用了基于计算几何的设计方法。在设计工具上，Rhino、Maya 等参数化软件的建模方法是建立在Nurbs 曲面或多边形网络（Ploygon Mesh）几何逻辑上的，并不能够比传统的二维图纸表达出更多的物质性。数字化设计被狭隘地理解为用各种参数来定义一个形体。形式生成与结构性能、材料性能、建造性能相脱离，这导致了许多问题：

首先，对材料性能和建造性能的忽视拉大了电子模型与实际作品间的差距。在计算机屏幕上，建筑师可以自由地建出复杂的具有曲线的几何形体，并在模型上渲染任意的材料贴图。但在实际建筑中，建筑并不是自由悬浮的，而是受到材料的重量、推力和阻力等因素的制约[4]。……