中国古建筑施工图参数化设计探讨

本文对建筑参数化设计的概念，参数化设计的初始化设置，古建筑台基部分的参数化设计以及古建筑屋身部分的参数化设计进行分析和研究。

　　一、建筑参数化设计的概念
　　一种建筑设计的方法就是参数化设计。将建筑设计的全要素都变成某个函数的变量，通过对函数的改变，或者说对算法的改变，人们能够对不同的古建筑设计方案进行获得，简单理解为一种可以通过计算机技术自动生成设计方案的方法就是这个方法的核心思想。
　　二、参数化设计的初始化设置
　　1、基本绘图参数
　　不管是对机械加工图、建筑施工图进行绘制，还是对服装剪裁图进行绘制，比例、线形、图纸幅面、文字样式等内容都会存在于图中，我们一般就会统称这些内容是绘图环境。古人在建筑设计中，图画图样就已经开始进行运用了，这种方式是在春秋和战国时期进行采取的；而使用百分之一比例尺的图样和木制模型，这种方式是在隋唐的时候开始使用的。在《营造法式》中，“殿阁地盘分槽图”就是平面图的名称（如图1）。图中有很清晰的柱网，对于柱子立的位置要有明确的位置，也就是建筑平面的布置，“地盘”就是这里指建筑所占有的面积。
　　图1
　　
　　2、台基放线定位
　　对古建筑台基的放线方法进行研究，就可以对古建筑平面的朝向和总体布置进行确定，也就只能是在把计算机参数化方法进行引入的时候，才可以将基础的坐标参照系建立起来。长方形、六边形、八边形、五边形、圆形以及复合形都是包含在古建筑的平面形式中，下面就介绍其中几种放线方法：
　　2.1长方形台基
　　古建筑中最常用的平面形式就是长方形台基，也是较为重要方法。它的放线步骤如下：
　　2.1.1把台基所有尺寸包括灰土压槽的总尺寸作为依据，对建筑平面的大致位置进行确定，并且将放线用的“海将子”或者下“龙门桩”、钉上“龙门板”，在适当的位置进行砌筑。其中，应该保持龙门板的上皮水平，并且保持一个高度与台基的平水；
　　2.1.2把建筑群的“中”作为依据，对这个建筑的“中”进行确定，然后，再对通面阔和通进深的“中”以及各间的面阔、进深“中”进行确定，并且在龙门板上用小钉钉上这些“中”，用笔标识清楚；
　　2.1.3根据面阔、进深“中”，将里包金、外包金、出山、下出以及灰土压槽的位置找出来，并且把它钉在龙门板上；
　　2.1.4把所需要的点用坠子引至灰土表面，随着基础的砌筑，把需要的点逐渐引至基础墙体上，并且随之将标记画出。把这些标记马磉、包砌台明和安装柱顶石作为依据。
　　2.2六边形台基
　　2.2.1对中心点进行确定；
　　2.2.2将十字线弹出；
　　2.2.3以十字线为中心将两个矩形弹出，矩形的短边和面阔相同；
　　2.2.4将两个矩形连接成八边形。
　　三、古建筑台基部分的参数化设计
　　1、台基的建造方法
　　从建筑结构的角度进行分析，基础就是在屋身以下的建筑部分，建筑物的地下结构部分就是基础，它对于建筑物的压力进行承担并且传递，是对周围稳固的重要部分的保证，它又分为以下三个部分：
　　1.1地基。建筑物基础以下的土层就是地基，它对于全部建筑物的重量进行承担，可以分为人工地基和自然地基；
　　1.2基础。木柱以下的部分就是古建筑的基础，它的构成由柱础、磉墩以及磉墩下面的人工地基；
　　1.3台基。建筑物的基座就是台基，也就是建造在地面以上的方座部分。室内地平就是台基的上平，“台帮”就是四周边，在台内包砌柱础、磉墩、拦土墙，将台基构成。
　　2、轴线网的参数化
　　在古建筑的建造过程中，在严格的模数制度上，建立一切建筑尺寸，要对古建筑的平面设计进行完成，首先必须对古建筑平面轴线的组成关系进行掌握，但是这些平面尺寸又都在其台基的设计之中进行反映，所以，对台基的参数化设计进行完成是整个建筑参数化设计过程中相当重要的一步。
　　四、古建筑屋身部分的参数化设计
　　古建筑的垂直受力构件就是柱子，用于支撑梁架。在所有落地的柱子上，屋顶梁架上的重要全部分散传递，再由柱子向柱顶石上进行传递，最后传递到基础上，还有一类不落地的短柱，安装在梁与梁之间，也是传递力的构件。这些柱子的名称是以柱子的位置确定的。
　　1、柱子的名称和尺度
　　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为的两个形式。檐柱所处于的位置就是确定每个檐柱名称的依据；
　　1.2角柱。方形在大多数的古建筑平面中都会运用到，至于“角柱”，就是处于四角位置的柱子；
　　1.3金柱。它的位置在檐柱以内，平行于檐柱，梁架是其上面所要承受的，但是建筑中线上的一列柱子也不处于，这就是“金柱”。“前檐金柱”就是在前檐的柱子，“后檐金柱”就是在后檐的柱子，若是建筑的进深比较大，则有外围金柱和里围金柱之分。
　　2、柱式的参数化生成
　　在中国古建筑中，我们最容易发现的就是其柱子的三大组成部分会与古希腊和古罗马的柱式定义及其相似，因此，我们就对古代欧洲对柱子构件整体的称呼进行借用，尽管，会比较明确古今柱式的名称位置和尺寸的规定，但是，针对于计算机来讲，想要进行处理困难那是相当大的，所以，我们一定要简化对它进行处理，以便可以把计算机处理的难度和错误发生的几率降低到最小。我们通过认真的分析，认为从构成成分上看古建筑柱子是尤为简便的，柱础、柱身和斗拱是组成每一根柱子的三个部分，但是构建它的直径位置和长短尺寸，都要把古时的构造规律作为依据来进行。