中國古建筑施工圖參數(shù)化設(shè)計(jì)探討
本文對(duì)建筑參數(shù)化設(shè)計(jì)的概念，參數(shù)化設(shè)計(jì)的初始化設(shè)置，古建筑臺(tái)基部分的參數(shù)化設(shè)計(jì)以及古建筑屋身部分的參數(shù)化設(shè)計(jì)進(jìn)行分析和研究。
一、建筑參數(shù)化設(shè)計(jì)的概念
一種建筑設(shè)計(jì)的方法就是參數(shù)化設(shè)計(jì)。將建筑設(shè)計(jì)的全要素都變成某個(gè)函數(shù)的變量，通過對(duì)函數(shù)的改變，或者說對(duì)算法的改變，人們能夠?qū)Σ煌?strong>古建筑設(shè)計(jì)方案進(jìn)行獲得，簡(jiǎn)單理解為一種可以通過計(jì)算機(jī)技術(shù)自動(dòng)生成設(shè)計(jì)方案的方法就是這個(gè)方法的核心思想。
二、參數(shù)化設(shè)計(jì)的初始化設(shè)置
1、基本繪圖參數(shù)
不管是對(duì)機(jī)械加工圖、建筑施工圖進(jìn)行繪制，還是對(duì)服裝剪裁圖進(jìn)行繪制，比例、線形、圖紙幅面、文字樣式等內(nèi)容都會(huì)存在于圖中，我們一般就會(huì)統(tǒng)稱這些內(nèi)容是繪圖環(huán)境。古人在建筑設(shè)計(jì)中，圖畫圖樣就已經(jīng)開始進(jìn)行運(yùn)用了，這種方式是在春秋和戰(zhàn)國時(shí)期進(jìn)行采取的；而使用百分之一比例尺的圖樣和木制模型，這種方式是在隋唐的時(shí)候開始使用的。在《營造法式》中，“殿閣地盤分槽圖”就是平面圖的名稱（如圖1）。圖中有很清晰的柱網(wǎng)，對(duì)于柱子立的位置要有明確的位置，也就是建筑平面的布置，“地盤”就是這里指建筑所占有的面積。
圖1
2、臺(tái)基放線定位
對(duì)古建筑臺(tái)基的放線方法進(jìn)行研究，就可以對(duì)古建筑平面的朝向和總體布置進(jìn)行確定，也就只能是在把計(jì)算機(jī)參數(shù)化方法進(jìn)行引入的時(shí)候，才可以將基礎(chǔ)的坐標(biāo)參照系建立起來。長方形、六邊形、八邊形、五邊形、圓形以及復(fù)合形都是包含在古建筑的平面形式中，下面就介紹其中幾種放線方法：
2.1長方形臺(tái)基
古建筑中最常用的平面形式就是長方形臺(tái)基，也是較為重要方法。它的放線步驟如下：
2.1.1把臺(tái)基所有尺寸包括灰土壓槽的總尺寸作為依據(jù)，對(duì)建筑平面的大致位置進(jìn)行確定，并且將放線用的“海將子”或者下“龍門樁”、釘上“龍門板”，在適當(dāng)?shù)奈恢眠M(jìn)行砌筑。其中，應(yīng)該保持龍門板的上皮水平，并且保持一個(gè)高度與臺(tái)基的平水；
2.1.2把建筑群的“中”作為依據(jù)，對(duì)這個(gè)建筑的“中”進(jìn)行確定，然后，再對(duì)通面闊和通進(jìn)深的“中”以及各間的面闊、進(jìn)深“中”進(jìn)行確定，并且在龍門板上用小釘釘上這些“中”，用筆標(biāo)識(shí)清楚；
2.1.3根據(jù)面闊、進(jìn)深“中”，將里包金、外包金、出山、下出以及灰土壓槽的位置找出來，并且把它釘在龍門板上；
2.1.4把所需要的點(diǎn)用墜子引至灰土表面，隨著基礎(chǔ)的砌筑，把需要的點(diǎn)逐漸引至基礎(chǔ)墻體上，并且隨之將標(biāo)記畫出。把這些標(biāo)記馬磉、包砌臺(tái)明和安裝柱頂石作為依據(jù)。
2.2六邊形臺(tái)基
2.2.1對(duì)中心點(diǎn)進(jìn)行確定；
2.2.2將十字線彈出；
2.2.3以十字線為中心將兩個(gè)矩形彈出，矩形的短邊和面闊相同；
2.2.4將兩個(gè)矩形連接成八邊形。
三、古建筑臺(tái)基部分的參數(shù)化設(shè)計(jì)
1、臺(tái)基的建造方法
從建筑結(jié)構(gòu)的角度進(jìn)行分析，基礎(chǔ)就是在屋身以下的建筑部分，建筑物的地下結(jié)構(gòu)部分就是基礎(chǔ)，它對(duì)于建筑物的壓力進(jìn)行承擔(dān)并且傳遞，是對(duì)周圍穩(wěn)固的重要部分的保證，它又分為以下三個(gè)部分：
1.1地基。建筑物基礎(chǔ)以下的土層就是地基，它對(duì)于全部建筑物的重量進(jìn)行承擔(dān)，可以分為人工地基和自然地基；
1.2基礎(chǔ)。木柱以下的部分就是古建筑的基礎(chǔ)，它的構(gòu)成由柱礎(chǔ)、磉墩以及磉墩下面的人工地基；
1.3臺(tái)基。建筑物的基座就是臺(tái)基，也就是建造在地面以上的方座部分。室內(nèi)地平就是臺(tái)基的上平，“臺(tái)幫”就是四周邊，在臺(tái)內(nèi)包砌柱礎(chǔ)、磉墩、攔土墻，將臺(tái)基構(gòu)成。
2、軸線網(wǎng)的參數(shù)化
在古建筑的建造過程中，在嚴(yán)格的模數(shù)制度上，建立一切建筑尺寸，要對(duì)古建筑的平面設(shè)計(jì)進(jìn)行完成，首先必須對(duì)古建筑平面軸線的組成關(guān)系進(jìn)行掌握，但是這些平面尺寸又都在其臺(tái)基的設(shè)計(jì)之中進(jìn)行反映，所以，對(duì)臺(tái)基的參數(shù)化設(shè)計(jì)進(jìn)行完成是整個(gè)建筑參數(shù)化設(shè)計(jì)過程中相當(dāng)重要的一步。
四、古建筑屋身部分的參數(shù)化設(shè)計(jì)
古建筑的垂直受力構(gòu)件就是柱子，用于支撐梁架。在所有落地的柱子上，屋頂梁架上的重要全部分散傳遞，再由柱子向柱頂石上進(jìn)行傳遞，最后傳遞到基礎(chǔ)上，還有一類不落地的短柱，安裝在梁與梁之間，也是傳遞力的構(gòu)件。這些柱子的名稱是以柱子的位置確定的。
1、柱子的名稱和尺度
1.1檐柱。它的位置一般在房屋前、后檐最外一排，前檐柱和后檐柱是其分為的兩個(gè)形式。檐柱所處于的位置就是確定每個(gè)檐柱名稱的依據(jù)；
1.2角柱。方形在大多數(shù)的古建筑平面中都會(huì)運(yùn)用到，至于“角柱”，就是處于四角位置的柱子；
1.3金柱。它的位置在檐柱以內(nèi)，平行于檐柱，梁架是其上面所要承受的，但是建筑中線上的一列柱子也不處于，這就是“金柱”?！扒伴芙鹬本褪窃谇伴艿闹?，“后檐金柱”就是在后檐的柱子，若是建筑的進(jìn)深比較大，則有外圍金柱和里圍金柱之分。
2、柱式的參數(shù)化生成
在中國古建筑中，我們最容易發(fā)現(xiàn)的就是其柱子的三大組成部分會(huì)與古希臘和古羅馬的柱式定義及其相似，因此，我們就對(duì)古代歐洲對(duì)柱子構(gòu)件整體的稱呼進(jìn)行借用，盡管，會(huì)比較明確古今柱式的名稱位置和尺寸的規(guī)定，但是，針對(duì)于計(jì)算機(jī)來講，想要進(jìn)行處理困難那是相當(dāng)大的，所以，我們一定要簡(jiǎn)化對(duì)它進(jìn)行處理，以便可以把計(jì)算機(jī)處理的難度和錯(cuò)誤發(fā)生的幾率降低到最小。我們通過認(rèn)真的分析，認(rèn)為從構(gòu)成成分上看古建筑柱子是尤為簡(jiǎn)便的，柱礎(chǔ)、柱身和斗拱是組成每一根柱子的三個(gè)部分，但是構(gòu)建它的直徑位置和長短尺寸，都要把古時(shí)的構(gòu)造規(guī)律作為依據(jù)來進(jìn)行。
