论非线性建筑设计

1.2 参数化设计(Parametric d esign) 建筑的外部影响及内部要求可以看作 一个复杂系统，众多外部及内在因素的综 合作用决定设计结果。我们可以把各种影 响因素看成参变量(Parameter)，并在对场 地及建筑性能(Performance)研究的基础上， 找到联结各个参变量的规则，进而建立参 数模型(Parametric Model)，运用计算机技 术生成建筑体量、 空间或结构， 且可以通过 改变参变量的数值，获得多解性及动态性 的设计方案[3][4]。 1.3 非线性体(Non -lin ear Volume) 设计过程中各个参数按某种规则的集 合是一个动态稳定结构，设计结果只不过 是过程某阶段的动态结构形态的定格记录。 这一动态稳定结构的形态是建筑的外部影 响及内部要求共同作用这一复杂系统的写 照，必然反映出各个参变量之间游牧状 (Nomadic)的相互关联，因而其形态也会呈 现出一种非线性的存在状态[5]。
国家自然科学基金资助项目(50578087) 作者单位：清华大学建筑学院(北京，100084) 收稿日期：2009 -06 -28
性， 从而保持三者之间的积极互动， 产生建 筑活力 。
[2]
建筑学报
等的客观规律， 寻找适当的数理方法， 在计 算机内建构描述各因素相互关系的数字图 解，并根据不同的设计条件生成形体。在 “找形”过程中，设计者的空间构思能力处 于辅助地位，而更为强调数字图解与建筑 设计需求在科学上和哲学上的联系，以及 整个设计过程的逻辑性；另一方面， 设计者 需要自行探索各因素关系的本质和特征， 并建立数字图解，生成多解结果。 3 建筑设计中的“找形” 在非线性建筑设计教学中， “找形”是 关键一步，也是教学的重点。2008 年清华 大学建筑学院三年级非线性设计 Studio 的 设计题目为 2008 北京奥运会信息亭，该信 息亭将被设置在奥运公园等场所，可四周 环行该信息亭，内部体积 200m3，信息提供 的方式包括人工咨询、电脑咨询、大屏幕 等。要求学生使用计算机软件或编写程序 “找形” 生成建筑雏形。 ， 下面以此次非线性 设计 Studio 部分学生作品为例对 “找形” 过 程进行说明。 3.1 多代理生成 奥运赛场周围人员密集，处于过饱和 的状态，设计的目的便是如何在这种状态 下更高效的提供服务。整个找形过程是一 系列模拟和分析，通过 M E L 语言编程在 Maya 中实现。 找形过程由以下步骤组成： 1) 以拟建信息亭中心为圆心，设定半 径为20m的圆形场地作为建筑的影响范围， 并在此范围内使用随机函数生成点阵，以 代表在不同场地条件下人群的各种可能分 布 ； 2) 确定 3 个入口的方位，以使通过每 个入口的进入的人数相同，并由此确定大 屏幕位置； 3 ) 使用多代理系统( M u l t i - A g e n t System, M A S ) 的智能方法，以代理 ( Ag en t) 代表人和信息源，模拟人群的运 动。这里的多代理系统中借用了静电场中 电荷相互作用的模型来描述场地上的各种 力：广场上的人们如同正电荷， 互相排斥以 保持适当距离，与此同时他们又受到如负 电荷的信息源的吸引而向其运动。用 MEL 脚本语言编写的多代理系统程序模拟了人 们从四面走近信息亭，并进入其中获取信 息的过程； 4) 过程中发现单纯静电荷模型与人的

新的建筑设计方法以现象学思想为基础即重视人的意识活动以及意识活动所指向的外部事物也就是重视日常生活世界建筑设计的起点关注场所及场所精神建筑设计成为对建筑自身内在性能的研究以及对影响人们生活的周边的地形风景气候文化传统经济条件建造手段等各种环境现象的分析过程建筑的形体是这一分析研究过程的结果建筑的躯壳成为把人们的活动与周边结合的物质媒介这样便把建筑锚固在场所中人建筑及场所形成协调的生命体
３） 色的进一步延续。 ■
tecture theory and phenomenology architectural design, this paper expatiates on the method for non-linear architectural design by example of students’ work. KEY WORDS/ Non-liner architecture, Phenomenology design thought, Method for non-liner architecture design
注释 １）Ｎｅｃｄｅｔ Ｔｅｙｍｕｒ， Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ ，ｉｓ－ ｓｕｅｓ ｉｎ ｅｄｕｃａｔｉｏｎａｌ ｐｒａｃｔｉｃｅ ａｎｄ ｐｏｌｉｃｙ，１９９２． ３８ ２）常青．同济建筑教育的新动向． 时代建筑，２００４（６） ３）吴志强． 同济建筑规划设计精神的起源与发展．时 代建筑，２００４（６）
一、非线性建筑 人们往往忽视最普通的自然现象，比 如自然界中的万物都是非规则的形状便是 一例。 无论植物、 生物还是动物， 包括人本 身在内，其形状没有一个是规则状的。但 是， 在人类世界中， 人造物大部分却都是规 则规范的几何形体， 建筑更是如此。 原因之 一可能与人类坚信欧几里德几何理论有关， 原因之二也许因为人类生产能力有限，技 术条件不够， 因而， 依靠仅有的生产技术能 力只能制造出简单标准的人造物体。 ２０ 世纪中叶开始， 非线性科学理论的 不断发明， 突破了线性科学对人类的束缚， 人们对欧几里德几何体系产生了怀疑，影 响到人类产品制造业，则表现为产品形态 的非标准化。 模糊理论、 混沌学、 耗散结构 理论、 涌现理论、 非标准数学分析等理论的 建立，给人们展现了远离平衡态下的动态 的稳定化有序结构；揭示了自然界丰富的 复杂性潜力；清除了时间与空间的二元对 立， 表现了时空统一共呈的状态 ； 歌颂了高 度的连续性与流动性。建筑物也象其它人 造物一样受这些新的科学理论的影响，开 始摆脱规则标准几何形体的枷锁，走向非 线性的发展道路， 可以推测， 其目标将是向 着接近自然万物的方向。 非线性建筑已经诞生，并在世界各地 蔓延， 它预示着一个新的时代， 展现了人类 更自由和睦的未来。正象建筑评论家查尔 斯・詹克斯上世纪末所预言的那样， “非线 性建筑将在复杂科学的引导下，成为下一 个千年一场重要的建筑运动。 ” 非线性建筑是一种连续流动状的形体， 这种形体作为结果来自于对建筑性能及周 边环境因素的分析，建筑的设计过程即是 对各种影响建筑因素的研究，并通过提练 和综合，将各种影响因子从概念发展到形 象， 作为建筑的最终形体， 由于影响的因素 是复杂的， 建筑的形体也必然是不规则的。

非线性建筑设计分析摘要：在设计非线性建筑的过程中，立面设计通常与它的性能与邏辑的结合会形成一定的矛盾，这种矛盾对非线性设计产生具有一定的负面影响。

怎样处理这种冲突，并利用有效的方式进行处理，是非线性建筑设计过程中极为重要的一项问题。

文章对此进行了相应的探讨。

关键词：非线性;建筑设计;研究Keywords：non-linear;architecturaldesign;research0 引言作为一门前沿的科学理论，建筑的非线性设计理念不断改变人们的世界观和思维方式，并将变成目前信息社会的主要象征。

建筑非线性设计方式在城市建筑空间设计中进行了相应的使用，并且可以有效塑造特色城市的空间。

1 非线性参数化建筑设计介绍2 当代非线性建筑的形态特征当代建筑形式的改变和复杂性科学、计算机技术、拓扑、几何、生物科学领域的新发展，反映在经历了后现代建筑与解构主义建筑和当代建筑之间的差异，当代建筑不断追求一个新的联合，也就是异质元素的联合，使其能够处于过渡状态。

所以，对于当代概念性的非线性建筑的研究，我们可以利用无定形来进行。

目前，站在非线性建设设计的角度来看，建筑形态更多的是设计的产物，它并非设计的目的，设计的焦点从形式的形成原则转向过程的操作。

在设计过程中，逐步将并置、拼贴、组合等设方式转变为新的操作逻辑，例如：透明、平滑等。

这一部分的操作本质更倾向于和物质的体量进行分离，溶解其形式，通过弱化整体来完成形式的分解，与此同时，通过连接复杂的组织系统来实现整体统一。

对于这一点，西方建筑师在最近几年的理论和实践中获得了验证。

他们强调形式的扭曲和模糊，以及由此形成的空间效果，利用不同的建筑元素进行有效结合;与此同时，这样的形式和有机建筑、表现主义各不相同，它不是一种先入为主的形式，而是可以对外部环境、功能和技术做出最直接的反应，还能让其他的参考框架被引入进来促进形式的发展，特别是通过计算机技术和新的几何形式，如拓扑，其最终形式往往是各种因素操作的结果。

２ ０ １ ３年 ７月
■ 韧 国 蒜 糯
规 划 与 设 计
试论非线性建筑设计
程 曹 云
（ 中国美术学 院风景建筑设计研 究院 摘 浙江 杭州 ３ １ ０ ０ ０ ０ ） 要： 非 线性 建筑是 当前建筑 学发展 的趋势 ， 非线性建筑将在复杂科 学的引导下 ， 成为 下一个千年一场重要的运动 ， 非线性 建筑摆脱 了传统 了欧几里得平面几何的构型 ， 去 中心化和无规 则性是其重要表现特征 。 关键词 ： 非线性 建筑； 去 中心化 ； 理念 中图分类号 ： Ｔ Ｕ ２ ０ １ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ６ ７ ３ — ０ ０ ３ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ２ ０ — ０ ０ １ ７ — ０ ２ 后来就逐渐摆脱 了， 他充分 的掌握 了混凝 土的性质 ， 作品趋 向于
引 言
其风格逐渐用几何性的平面取代 了规规矩矩 人 们 往 往 忽 视 了最 普通 的 自然 现 象 ， 比 如 自然 界 中 的 万 物 柯 比意式 的雕塑感， 蜕变 出雕塑 的造型 。其代表 作秀美美术馆 明显 的显示 都是非规则 的形状便是 。在 中国传统建筑 文化 中， 一 向都善于营 的方盒子 ， 以及 造一种与 自然 和谐 、 寄情 与山水的氛围 。在传统 的赏梅 文化 中， 了贝聿铭先生对空间的驾驭 能力和对建筑材料 的熟练运用 ， 而无法实 文人更是 以曲为美，但是传统 的建筑却是 以对称 性和规则性 为 与 自然融合 的理念。人们常常埋怨建筑受到各种 限制 、 。但 常常又 由于有 了限制， 优秀的创造才得 以体现 ， 美秀 美， 如北 京城 的设计就是沿着 中轴线 两边对称 ， 极富线条感 ， 规 现初衷 现在我们看到完成的这个超过我们 规矩矩 ， 方方正正 的。在西方 的传统建筑也是局限于欧几里得几 美术馆就是一件绝好的范例 ， 可 以说是被约束 下的杰作 ， 在 制约 中， 我们 看到了贝 何平面 图形， 这跟 那个时代 的理念 有关 ， ２ ０世纪 中叶开始 ， 非线 想象的建筑， 聿铭的天才手笔。从外观上只能看到许多三角 、 棱形等玻璃 的屋 性科学理论便 开始提 出了， 突破 了人们对线 性科学 的舒服 ， 人们 顶 、 其 实那都是天窗 ， 一但进入 内部， 明亮舒展的空间超 过人 们的 开始对欧几里得几何体 系提 出了质疑。非线性理 论的提出给人 整个 建筑 由地上一层和地下两层构成 ， 入 口在一层 ， 进 正门 们的生活生产理念带来 了巨大的变化，工业产 品设计 开始走 向 预想。 天窗错综 复杂 的多面多角度 的组合 ， 成为你对这 非标准化 ， 更倾 向于 个性化 ， 产 品只有设计 出 自己的个 性 ， 才会 之后仰首看去 ， 而 室内 吸引人们 的眼球 ， 人们才会引起 购买欲望。９ ０年代 ， 非线性建筑 个美术馆 的重要记忆 。用淡黄色木制材料做成遮光格子 ， 这 概念 开始兴起 ， 并逐渐 的付诸于时 间， 非线性建筑主要是 电子计 的壁面与地面 的材料特别采用了法国产 的淡土黄色的石灰岩， 与贝聿铭 为设计卢浮宫美术馆前庭使用 的材料一样。 从另一方面 算机 的飞速发展 ， 利用 电子计算机强大 的数据处 理能力、 图解系 这方面也满足 了小 山美秀子本人追求一流水平 的建筑和环 统 的分析 能力 ， 并生成 建筑形体 ， 选 择多样 结果 ， 经过不断 的修 来说， 改， 最后用数控机床加 工成模 型， 在按 照模 型去施工 。这就 是非 境享 受 的愿 望 。

非线性建筑的低技术设计方法摘要：本文介绍非线性建筑建造过程中设计表达的整体描述，讨论的是如何从方案创意到建造图纸表达的过程。

关键词：非线性建筑、低技术设计方法、手工、表皮非线性建筑的方案设计充满创意，超越了欧几里德几何学的框架，让人有不可思议的感觉。

非线性建筑造型创意办法很多，通过与复杂性科学相结合，建筑方案可以通过各种渠道的构思理念进行。

但是，面对不同于传统线性建筑的非线性的外形，如何用图面表达出来成为设计中的一个难题。

我们现在见到的如扎哈哈迪德的作品均大量的采用计算机虚拟技术，运用编程等手法将非线性建筑形体呈现出来。

接着在模型的基础上进行大量的虚拟剖切，得到各种施工用的图纸。

这是一种全新的设计方法，具有尖端性和高科技性。

我们身边的大量的普通建筑，或者投资规模小的建筑是无法做到的。

那有没有可能采用低技术的设计手段设计出非线性建筑，并将其付诸于实施呢？本文即是试图探讨相关的问题。

1、非信息技术的传统手工方式在计算机带来的信息革命到来前，建筑师的工作手段就是草图、模型和二维图纸，而绘图的工具就是普通的尺规和图板。

而在这样原始的条件下，那些被称为风格派、自然主义、神秘主义的建筑师照样设计出很多非线性建筑。

这些建筑采用的设计流程现在看来很原始，一般是先绘制草图，在此基础上制作草模，接着对模型进行不断的深入推敲，确定最终的形态，最后在模型的辅助下进行二维图纸的绘制。

由于手工绘图的局限性，在绘制的过程中只能是确定一些关键点的坐标信息，采用曲线板等方式放样绘图，这样就造成图纸绘制不精确，很多问题很难在图纸上发现出来。

由于图纸的不精确，这些项目在实施过程中只能靠对施工现场的控制，施工完成后的建筑形态是否完美取决于建筑师的现场控制和建筑工人手艺的高低。

而有些时候，由于建筑的非线性形态过于复杂，无法用图纸表达，就只能靠大尺寸模型和现场施工控制了。

门德尔松的爱因斯坦天文台被称为德国风格派的代表。

这个流派反对写实，主张用抽象形式强烈地表现人的情绪和心理感受。

非线性建筑设计随着科技的进步和人们审美意识的提高，传统线性建筑设计已无法满足现代社会的多元化需求。

非线性建筑设计作为一种新兴的设计理念，打破了传统建筑的束缚，为建筑行业带来了一场革命。

本文将从非线性建筑设计的定义和特点、设计原则及实际应用案例等方面，探讨非线性建筑的重要性和应用前景。

一、非线性建筑设计的定义和特点非线性建筑是指形态复杂、不具备线性构成关系的建筑。

这类建筑通常具有自由形态、空间多变、结构混沌等特点，给人带来强烈的视觉冲击和心理感受。

非线性建筑设计注重形态与结构的有机融合，追求建筑与自然环境的和谐共生。

二、非线性建筑的设计原则1、材料选择：非线性建筑设计在材料选择上，注重材料本身的特性，如自重、强度、耐久性等。

同时，还材料之间的相互关系，如何通过不同材料的组合，实现最佳的结构效果。

2、结构设计：非线性建筑强调结构的有机性和复杂性，注重各个结构元素之间的相互作用和关系。

设计过程中，需要综合考虑结构的受力、传力路径和稳定性等因素，以实现建筑与结构的完美融合。

3、空间设计：非线性建筑设计中，空间设计是核心要素之一。

设计师需空间的变化、流动和视觉效果，通过不同空间元素的组合与穿插，创造出丰富多变、流动开放的空间体验。

三、非线性建筑的应用案例1、西班牙毕尔巴鄂古根海姆博物馆：该博物馆运用非线性建筑设计的经典之作，通过悬臂式结构、金属钛板外墙等设计手法，将建筑与自然环境融为一体，展现出动态、流畅的视觉效果。

2、法国诺曼底住房：这栋建筑采用非线性设计理念，将曲线形态融入住宅设计中，使建筑呈现出独特的美感。

同时，合理的结构设计使其具有出色的抗震性能。

3、中国广州白云国际机场：该机场航站楼运用非线性建筑设计，将自然景观与现代建筑相结合，突出空间感和层次感。

非线性形态的航站楼与周围环境相得益彰，为乘客提供了舒适的乘机体验。

四、总结归纳非线性建筑设计作为一种创新的设计理念，已在国内外众多优秀建筑作品中得到应用与展现。

建筑结构的非线性分析建筑结构的非线性分析是对建筑结构进行分析时所面临的一种难题。

一方面，建筑结构本身复杂多变，在外力作用下会呈现出非线性响应；另一方面，建筑结构的分析不仅需要考虑结构的受力状态，还要考虑材料、几何、荷载等因素的影响。

因此，建筑结构的非线性分析是一项非常重要的任务，它可以帮助工程师更准确地预测结构的响应，并为结构的优化设计提供有力的支持。

建筑结构的非线性响应建筑结构的非线性响应是由于材料的非线性特性、几何的非线性特性、以及受力状态的非线性特性等因素导致的。

这些因素可以是单独的，也可以是相互作用的。

其中，材料的非线性特性是指材料的力学特性呈现出非线性的形态，例如材料在不同的荷载下呈现出不同的弹性模量和极限应变等；几何的非线性特性是指结构的形态或尺寸呈现出非线性的形态，例如结构由于荷载作用变形，导致结构的尺寸出现变化；而受力状态的非线性特性是指在不同荷载作用下，结构的刚度、强度等性质呈现出非线性的形态。

建筑结构的非线性分析方法建筑结构的非线性分析方法包括有限元法、分步分析法、极限荷载法等。

其中，有限元法是应用最为广泛的分析方法之一，它利用有限元离散化的方法来近似连续介质结构的行为和响应，可以进行非线性材料、几何和受力状态的分析，并能够准确地描述结构的弯曲、剪切、扭转、局部破坏及塑性行为等现象。

与有限元法不同的是，分步分析法是一种迭代计算方法，其基本思想是将整个分析过程分成若干个阶段，逐步引入不同的非线性因素，从而分析出每个阶段的响应结果。

而极限荷载法则是一种经验法，它忽略计算领域中不便考虑的因素，例如非线性响应的微小变化、材料的粘性和不均匀性等，而仅仅关注于结构在极限荷载下的反应，从而得出结构的破坏载荷。

建筑结构的非线性分析应用建筑结构的非线性分析应用非常广泛，可以用于结构的优化设计、结构的健康监测和结构的可靠性评估等方面。

首先，在结构的优化设计方面，非线性分析可以帮助工程师更准确地预测结构的响应，并根据所得到的结果对结构进行优化设计，从而提高结构的性能。

非线性建筑设计分析摘要:非线性设计就是将偏向于感性的建筑设计思维转变为更加理性的设计思维，将在传统的设计方法中更倾向于专注建筑形式的实现结果，转变为专注设计过程的逻辑推理，并大幅提高建筑设计的运算速度和运算量，使设计规则向更高效、科学的方向转变。

关键词:；建筑设计；非线性设计；特点非线性建筑设计突破传统建筑设计条框,主要体现在部分新型特征层面,如动态、自相似等,建筑内部空间为人们视觉提供新的流动性,与城市环境高度统一,成为城市的核心标志。

城市化建设脚步加快,为城市中添加多数非线性建筑,逐渐变更城市整体面容,但其仍处于探索阶段,带来优势的同时与各方冲突矛盾日渐凸显。

因此,建筑设计人员需不断提升自身素养,以创新性思维加强非线性建筑设计探索,实现建筑多元化目标,满足时代发展需求。

本文对设计方法进行简要分析并探究其在建筑设计中的应用策略，主要阐述的概念及其性质，介绍非线性建筑设计的概念及其特点，对在建筑设计过程中的关键环节进行详细论述，并对建筑思维的常用设计方法进行分析。

1非线性参数化设计概念及其性质非线性设计是一种全新的设计方法，通过数据逻辑建立一种特定的关系，这套逻辑包含自变量、逻辑联系、因变量，形成一套完整的方程式。

如果其中某个自变量发生改变，将会对数据结果产生影响，进而产生一种全新的数据模型。

即可以通过不断地改变参变量的数据，从而快速生成多种建筑方案。

这种设计模式可以将设计师从烦琐反复的设计修改工作中解脱出来，提高他们的工作效率，使他们将更多的精力专注于设计过程本身。

2非线性建筑设计的概念及其特点2.1线性与非线性的区别线性是数学上的概念，指变量与变量之间的直线关系，也可以理解为一阶导数为常量的函数，即f(x)=ax+b。

这样非线性的概念就很好区分，非线性的数学关系就可以理解为：一阶导数为非常量的函数。

非线性科学，其实就是复杂性科学。

在自然界中，很多事物都呈现复杂性的特征，如山脉、波浪、植物、细胞等，它们本身就是流动的、不规则的、自由的、随机的。

非线性建筑非线性建筑是一种连续流动状的形体，这种形体作为结果来自于对建筑性能及周边环境因素的分析，建筑的设计过程即是对各种影响建筑因素的研究，并通过提练和综合，将各种影响因子从概念发展到形象，作为建筑的最终形体，由于影响的因素是复杂的，建筑的形体也必然是不规则的。

因而建筑的形体是设计研究过程的结果，是分析发展的生成物，从而也最符合建筑的性能，并也能最好地适应场地。

流动状的非线性形体不仅在形体的生成上依赖于计算机软件技术，并且在形体的建造上依靠于计算机辅助制造技术(CAM)。

借助于编程或已有软件，影响建筑的各种因子首先转化成计算机内在逻辑语言，而后可通过计算机生成建筑形体，经过不断地修正与反馈，确立最终建筑形体。

而借助于计算机数控机床(CNC机床)，非标准的建筑形体可以拆分成不规则的部件，由计算机数控机床自动制造出来，并组装成型。

计算机强大的运算能力为非线性建筑的产生与发展奠定了坚实的基础。

非线性思维对建筑的影响一、概述自20世纪中叶以来，随着计算机的发展，科学技术逐渐的改变着人们的生活，无论是高科技术的航空领域和通信领域，还是人们生活中所应用的工具，信息技术已经改变了这个世界。

21世纪以来，中国也随着经济的迅速发展，逐渐的进入了信息化时代。

为举办2008年的北京奥运会，所修建的鸟巢、水立方、CCTV等前卫的建筑更加开阔了人们的视野，没有人会知道建筑可以是这样的，我们也许只知道数字信息化改变着科学技术的发展，例如航空、通信、汽车、互联网等。

却很少有人知道数字信息化技术，改变着建筑的发展。

任何艺术的理论、形式、风格的产生，都与当时的时代背景息息相关，建筑更不例外。

1920年产生的现代建筑体系在统治了世界近半个世纪后，历史进入了一个多元共存的时代，各种学科的交叉融会，为建筑理论的发展与建筑设计的创新提供了丰富的养分，建筑师们在各种新思想和新理论地指导下不断进行着各种建筑实践的探索，各种各样的建筑理论与形式不断涌现。

简析非线性建筑的设计作者：贾景奇张娜来源：《科技探索》2013年第09期中图分类号：TU 文献标识码:A 文章编号：1007-0745（2013）09-0186-01摘要：当前，西方建筑创作中出现的追求非线性形态的倾向于非线性科学有着不解的渊源，一些建筑师有意或无意地引入了非线性科学的基本原理来拓展建筑创作的理论和方法。

非线性复杂形体建筑是用理性表达感情的典型建筑类型，虽然目前在世界范围内，总体的建造量不算太大，但它代表了建筑设计领域和建筑技术的最高水准。

关键词：建筑非线性建筑形式建筑立面任何艺术的理论、形式、风格的产生，都与当时的时代背景息息相关，建筑更不例外。

1920年产生的现代主义建筑体系在统治了世界近半个世纪后，历史进入了一个多元共存的时代，各种学科的交叉融合，为建筑理论地发展与建筑设计的创新提供了丰富的养分，建筑师们在各种新思想与新理论地指导下不断进行着各种建筑实践的探索，各种各样的建筑理论与建筑形式不断涌现。

在可持续发展成为人类实践主题的当代，建筑师们都希望能够为建筑学的发展找到正确的方向。

非线性建筑设计冲破了传统欧几里得几何学与现代主义建筑匀质空间的限制，走向动感强烈、风格多变的自由空间造型艺术的领域[1]。

这样的建筑必定是运用最新地科学理论与建筑技术，迎合人类社会的发展趋势并体现时代精神特色。

建筑作为一种塑造物质形体和空间的造型艺术，似乎先天的拥有“形式”的优先权[2]。

当代世界建筑在＂复杂性科学研究＂的影响下,建筑形态呈现平滑、折叠、混沌的趋势以及复杂性形态[3]。

2004年竣工的瑞士再保险公司总部大楼坐落在伦敦圣玛丽阿克斯大街，是座玻璃外观的尖顶摩天大厦，高180米，40层。

面对狭窄的基地，建筑师没有追求强烈的视觉效果，而是试图找到”适合基地的最有效的结构”，生态节能，顺应环境成为建筑的出发点。

为此福斯事务所组织了一个由建筑师、结构工程师、建筑物理工程师数学家、计算机编程员等各类专家特殊的设计顾问小组。

非线性建筑工程设计探索中图分类号：k826.16 文献标识码：a 文章编号：何为非线性建筑？非线性建筑是一种连续流动状的、不规则的形体。

非线性形体不仅在形体的生成上依赖于计算机软件技术，并且在形体的建造上依靠于计算机辅助制造技术。

借助于编程或已有软件，影响建筑的各种因子首先转化成计算机内在逻辑语言，而后可通过计算机生成建筑形体，经过不断地修正与反馈，确立最终建筑形体。

而借助于计算机数控机床，非标准的建筑形体可以拆分成不规则的部件，由计算机数控机床自动制造出来，并组装成型。

本文中所说的非线性建筑除以上概念的非线性形体外，还包括了通过二维方式无法表达出准确建筑形体的所有非传统建筑。

自20世纪中叶以来，随着计算机的发展，科学技术逐渐的改变着人们的生活。

建筑师们在各种新思想和新理论地指导下不断进行着各种建筑实践的探索，各种各样的建筑理论与形式不断涌现。

21世纪以来，中国也随着经济的迅速发展，逐渐的进入了信息化时代。

为举办2008年的北京奥运会，所修建的鸟巢、水立方、cctv等，2010年上海世博会的中国馆、会议中心、中轴系列等建筑，以及近期北京建成的国家大剧院、t3航站楼、银河soho、凤凰卫视中心、上海中心大厦、广州大剧院等。

前卫的建筑更加开阔了人们的视野，非线性理论必将为城市建设与建筑的可持续发展开辟一条全新道路。

总结非线性建筑与传统建筑相比较的几个特点。

一、建筑形体或为非水平、垂直的平面，或为不规则曲线、曲面，形体极为不规则。

传统的二维表达方法即平面图加立面图的表达方法已经无法准确表达建筑形体及各部分空间关系。

必须借助三维模型作为辅助工具，以提取二维空间准确数据，并提供直观的三维空间形象。

面对非线性建筑发展的必然趋势，我们如何应对？我们在以往的几个非线性建筑工程案例中，在设计方法上进行了一些探索和研究。

从方案设计方法、施工图设计程序、设计成果三个方面总结非线性建筑设计与传统建筑设计的区别。

一、方案设计方法：1 建立第一版模型。

非线性建筑的参数化设计及其建造研究一、本文概述《非线性建筑的参数化设计及其建造研究》一文旨在深入探讨非线性建筑设计的理论框架和实践方法，以及参数化设计在这一领域的应用和建造技术。

随着科技的快速发展，尤其是计算机技术和数字化工具的广泛应用，非线性建筑设计逐渐成为建筑领域的新趋势。

本文将从非线性建筑的基本概念出发，阐述参数化设计的基本原理和方法，分析其在非线性建筑设计中的具体应用，并探讨相关的建造技术和挑战。

本文首先将对非线性建筑和参数化设计的基本概念进行界定，明确研究范围和研究对象。

在此基础上，文章将系统梳理非线性建筑的发展历程和现状，分析其在建筑设计领域的创新性和优势。

文章将详细介绍参数化设计的基本原理和方法，包括参数化建模、算法优化、性能模拟等方面的内容，为后续的应用研究提供理论基础。

在非线性建筑的参数化设计应用方面，本文将通过具体案例分析，探讨参数化设计在非线性建筑形态创作、空间组织、结构优化等方面的实际应用。

同时，文章还将关注参数化设计在非线性建筑中的创新性和局限性，分析其与传统建筑设计方法的差异和联系。

在建造技术研究方面，本文将重点关注非线性建筑的施工工艺、材料选择、结构安全性等关键问题，分析现有技术的优缺点，并提出相应的改进建议。

文章还将探讨数字化建造技术在非线性建筑中的应用前景和挑战，为未来非线性建筑的发展提供借鉴和参考。

《非线性建筑的参数化设计及其建造研究》一文将全面系统地探讨非线性建筑设计的理论框架和实践方法，以及参数化设计在这一领域的应用和建造技术。

通过本文的研究，旨在为建筑设计师和相关从业人员提供有益的参考和启示，推动非线性建筑设计的理论创新和实践发展。

二、非线性建筑的理论基础非线性建筑，作为建筑领域的一种新兴思潮，其理论基础根植于现代数学、物理学、计算机科学等多个跨学科领域。

其核心思想在于突破传统建筑设计中线性、对称、规则的限制，拥抱复杂性、动态性和不确定性。

非线性建筑深受现代数学的影响。

建筑结构非线性分析技术标准建筑结构非线性分析技术标准是指在建筑结构设计和分析过程中，针对非线性效应的分析方法和技术所遵循的标准和规范。

随着建筑结构工程的不断发展和完善，非线性分析技术在工程实践中得到了广泛的应用，其标准化和规范化对于保障建筑结构的安全性和可靠性具有重要意义。

首先，建筑结构非线性分析技术标准涉及到的内容主要包括材料非线性、几何非线性和边界非线性等方面。

在材料非线性方面，包括混凝土、钢材等材料的本构关系的非线性特性，以及在高应变、低周反复荷载下的材料损伤和破坏机理。

在几何非线性方面，考虑到结构在变形过程中的大位移、大变形和非线性几何效应对结构性能的影响。

在边界非线性方面，考虑到结构在受力过程中的支座和连接件的非线性特性对结构整体响应的影响。

其次，建筑结构非线性分析技术标准的制定需要考虑到工程实践中的实际需求和现有技术水平。

在制定标准时，需要充分考虑到建筑结构的不同类型、不同材料和不同受力特点，针对不同情况制定相应的分析方法和技术要求。

同时，还需要考虑到非线性分析技术的计算精度和计算效率，以及与线性分析技术的衔接和对比，确保非线性分析结果的准确性和可靠性。

此外，建筑结构非线性分析技术标准的制定还需要考虑到国际标准的相关要求和国内工程实践的特点。

在国际标准的基础上，结合国内建筑结构工程的实际情况和发展需求，制定适合国内工程实践的非线性分析技术标准。

同时，还需要考虑到标准的实施和推广对于建筑结构工程行业的影响，确保标准的可操作性和实用性。

总的来说，建筑结构非线性分析技术标准的制定是建筑结构工程领域的重要工作之一，对于提高建筑结构的抗震性能、改善结构的整体性能和可靠性具有重要意义。

在今后的工作中，需要进一步加强对非线性分析技术的研究和应用，不断完善和更新相关标准和规范，推动建筑结构工程领域的发展和进步。

何设计。
关键词 ： 非线性建筑 ； 非 线Ｉ ｝ 生 表达 ； 数字化设计 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｕ ２ ０ １ 文献标识码 ： Ｂ
文章 编 号 ： １ ６ ７ ３ — ０ ０ ３ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ３ ７ — ０ ０ １ ０ — ０ ２
引 言
非线性建筑理论认为 ， 建筑创作的关键在于 ， 建筑师是否 以大 自
为研 究对 象 ， 研 究 的 是 众 多 非 线 性 现 象 的共 性 问题 。 从 ２ ０世 纪 有 效 地 消解 重 力 对 层 和 对人 的支 配 。 ７ ０年代 以来 ， 逐渐 发 展 成 一 个 跨 学 科 的综 合 性 领 域 ， 被 誉 为 继 相
对 论和 量子力学之后 的“ 第三次革命 ” 。非线性科学的主体是混
性。
１ ． ２ 非线性 思维 对建 筑设计 的影 响
图 １某浑然一体公共汽车站设计示意图
随 着 非 线性 科 学 理 论 的逐 步 推广 ， 其有 关 的理 念 以及 思 维被 ２ ． ２ 动态 曲线 应 用 到 建 筑 学 设 计 的 有 关 领 域 中 。非 线 性 建 筑 是 以非 线性 哲 学 在 非 线 性 建 筑 设 计 中 ，往 往 会 大量 且 灵 活 的 运 用 到 自由 曲 为 思想 基 础 ， 其中 ， 去中心学说 、 非 整 体 化 思 想 等 都 成 为 非 线 性 线 、 抛物线 、 双 曲线 、 螺 旋 曲线 等 动 态 曲线 （ 图２ ） ， 这 些 动 态 曲线 复 杂 形 体 建 筑 的 思 想 依 据 。非 线 性 思 想 与 理 论 为 思维 的创 新 与 的运 用 都 赋 予 了 非线 性 建 筑 极 强 的 流 动性 与 动 态 感 。
非 线性 理 论 是 当 前 较 为先 进 的科 学 理论 ， 它在 逐 步 改 变 着 人 然 组织 自身 的方 式 或 人 类 认 识 自身 和 感 受 世 界 的 方 式 来 认 识 和 一些具有先锋意识的建筑 师将 们 的世 界 观 与 思 维 方 式 ， 运用 到实际生活中， 对 社 会 各 领 域 都 产 表现建筑的本质。在 日本和西方 ， 生 了较 大 的 影 响 。 由于 建筑 、 城市、 环 境 是 一个 复 杂 非 线 性系 统 ， 非线性 思想 与 自己对建筑 的理解 结合起 来 ，形成 了极 富个性 的

线性建筑与非线性建筑的比较分析建筑可以分为许多不同的类型，其中线性建筑和非线性建筑是比较常见的两种。

线性建筑是指有序排列的房间、在同一平面上的楼层，设计上呈线性分布。

非线性建筑则其设计风格与线性建筑大相径庭。

本文将从建筑形式、设计灵活度、空间利用效率等方面阐述线性建筑和非线性建筑的区别。

建筑形式线性建筑的建筑形式是一条直线排列，通常明确的前后关系和排列方式，楼层之间楼板设计上互相吻合，高度差异不大。

楼层整齐，外观简洁，外围较为规整。

非线性建筑的建筑形式则为曲线型、原型、变形或有机型，并不呈现明显的前后关系，更加具有空间的动态感。

外观比线性建筑更加朴素、自然、有生命的感觉，可以呈现出更加多元化的形态。

设计灵活度考虑到空间的可塑性，非线性建筑在形式和功能上的变化要比线性建筑大得多。

设计师们可以灵活地应对场地的地形起伏和空间限制，并利用建筑外形、空间布局等方面进行创新和差异化。

为了实现这种灵活的设计，需要建筑师在空间规划和内外部氛围营造等方面尤为注意，以确保每个区域都有其自身的价值和意义。

而线性建筑的设计则相对固定，自身限制较多，因此在设计时所具有的灵活性较少。

空间利用效率线性建筑的空间内部环绕着一个中央走廊，每个房间、厨房和卫生间通常只有一侧的门。

这样的设计易于维护，但也会导致空间浪费。

非线性建筑的设计通常更加充分利用了场地空间，通常会采用双重高度或分层设计、可移动隔断、挑高和倾斜天花板等方式来改善空间。

在这样的设计下，空间能够更加方便地适应人们的需求，从而提高了空间的利用效率。

结语总结来说，线性建筑通常是一种保守的设计方式，外观、空间和结构上较为规矩，设计灵活度较低。

非线性建筑则是更具创新性的建筑形式，设计更加自由、有机、动态感十足，同时也更加复杂。

不同的建筑风格对于场地和业主的要求有所不同。

了解不同风格之间的差异，可以帮助建筑师和设计师更好地满足不同需求并创造出更有特色的建筑。

非线性建筑设计的发展特点及构造方式邵永霞发表时间：2018-03-15T14:44:38.520Z 来源：《基层建设》2017年第35期作者：邵永霞[导读] 摘要：随着人们对于自然的深入探究，对线性系统的研究已经有了全新的研究方向，即非线性建筑。

它是对线性建筑的一种革新。

江西省建工集团有限责任公司摘要：随着人们对于自然的深入探究，对线性系统的研究已经有了全新的研究方向，即非线性建筑。

它是对线性建筑的一种革新。

建筑形态是建筑本质的重要组成部分，是对其社会、自然属性的主要展现。

随着数字网络化的进入，当代建筑展现了更多的非线性、动态的超理性面貌，非线性已成为现代建筑的重要形态了。

文章在分析非线性建筑设计特点的基础上，进一步对非线性建筑的构造方式进行探讨，希望以此为非线性建筑的发展提供一定的参考依据。

关键词：非线性建筑；发展特点；构造方式引言由于现代科技的快速发展和网络信息化的不断深入，近年来，我国加大了对非线性建筑设计的研究，但是，当前依然处于起步发展时期，需要加大借鉴与学习的力度。

非线性是当前建筑学界的重要研究方向。

将非线性科学的思维与建筑形态学探究方式进行融合。

鉴于此，本文对非线性建筑设计特点和构造方式进行分析和探讨，为非线性建筑提供一定的参考理念。

一、非线性建筑设计的发展特点非线性建筑设计具有多方面的特点，所存在的特点在很大程度上决定了设计的方向及内容，具体特点如下：（一）现代主义以后建筑形态的发展变化在20世纪时期，建设设计主要从建筑效果，效率和科学以及当时新型的建筑技术相融合，具有很大的生存价值，对整个世界都带来不同程度的影响，把建筑带入了一个全新的发展时代。

涉及到了柯布的“新建筑五点”与密斯的“少即是多”等现代式的思想成了建筑设计必须遵守的规定。

在当前发展过程中，现代主义依旧是现代建筑的主要思想，目前有关建筑形态非线性特点的研讨都是基于现代主义建筑的发展展开的。

（二）材料分析下的非线性建筑形态出现十八世纪以前，主要的建筑形态是砖石构造。

定 性 ，概 率 不 再 等 同于 不 可 知 。 非 线 性 科
学 让 人 类 认 识 到 世 界 的 复 杂 性 、 多样 性 ， 暴 露 出传 统 欧 几 里 得 几 何 学 （ＥｕＣ ｉ ａｎ Ｉ ｄｅ Ｇｅ ｏｍｅ ｔ ｙ）的 局 限 性 ，并 引 发 了产 业 革 ｒ
面尽 量 把横 平 竖直 的 形体动
表 现 为平 滑 的 、连 续 的和微 变的 ；而 非线 性 运 动 则表 现 为跳 跃 的 、间 断 的和 突变 的 ，反 映在建 筑 学 中就 类 似于 现代 主 义建 筑 的 匀质 空间 与非线 性建 筑 的突 变空 间。 字 面 上 看 ， 线 性 与 非线 性概 念 截 然相 反 ，实 际二 者是 对 立统 一 的系 统。 线 性 空间 只 不过 是 非 线性 空 间在 一定 特殊 环 境 下 的近 似 ，或者 说 线性 空 间只 不过 是 非线 性 空 间的 特 例 ，这 就像 牛 顿力 学 可 以看作 爱 因斯 坦相
１ 非 线 性 科 学 （ ｎ ｉｅ ｒ ｃｅ ｃ ） Ｎｏ ｌ ａ ｉｎ ｅ ｎ Ｓ １１ 非 线 性 与 线 性 （ ｎ— ｉ ｅ ｒ ａ ｄ ． Ｎｏ ｌ ａ ｎ ｎ
Ｌｎｅ ｒ） ｉ ａ 在 数 学 上 ，非 线 性 是 相 对 于 线 性 来 说 的。 线性 是 指 变量 与 自变 量之 间是 成 正 比 的 关 系 ，用直 角坐 标 系来 画个 图形 的话 就是 一 条直 线 ：而 非线 性 则是 不 成正 比例 关 系 的 ， 画 出的 图像 是呈 曲线或 者抛 物 线 。在 线性 系 统 中 ，部 分 之 和 等 于 整 体 ， 遵 从 叠 加 原 理 ； 而 非线 性系 统 中 ，叠加 原理 失 效 ，整 体 不等
Ｎ ｎｉｅ ｒ ｒ ｈ ｅ ｔ ｒ ： ｅ ｃｅ ｃ ＝ｎ ｗ ｏ ｌ ａ ｃ ｉ ｃ ｕ ｅ ｎ ｗ ｓ ｉｎ ｅ ｅ ｎ ａ ｔ