استخدم مصطلح البارامتريك أول مرة سنة 1940 من طرف المعماري الإيطالي" لُويجيمُوريتي "في أطروحة الدكتوراة حيث أشار الى أنّ العلاقة بين الشكل وأبعاده يتوقف على مجموعة من الإعدادات (parameters) المتمثلة في أرقام، أشكال، سُطوح، زوايا ومنحنيات. استخدم موريتي التصميم البارامتري لأول مرة في ملعب في ميلانو، موضحاً كيف يمكن أن يصمم الملعب باستخدام تسعة عشر مدخلا أو معلومة (parameter)، مثل زوايا المشاهدة والتكلفة الاقتصادية للخرسانة. تم تقديم الاستاد الذي صممه موريتي كجزء من معرضه للعمارة البارامترية في الذكرى السنوية الثانية عشر .لميلانو عام 1960

وتُعدُّ المهندسة المِعمارية العراقية الأَصل زَها حديد من البارزين في مجال البارامتريك،ولقد سار على نهجها زميلها المعماري الأَلماني باتريك شوماخر الذي يرى أنّ العمارة البارامترية استطاعت دمج كل العناصر المعمارية وحوّلتها إلى عناصر أو مُحدِّدات لوغارتيمية سهلة التحويل والتشكيل، الأمر الذي يساعد على تقوية العلاقات بين مكوِّنات وأشكال المشروع وعلاقة المبنى بِمحيطه.

‍

2. خصائص العمارة البارامترية

من الخصائص الأساسية لأنظمة التصميم البارامتري هي القدرة على إعادة النظر والتغيير في النماذج في أي مرحلة من مراحل التصميم، وقد تم وصفها بأنها مرنة وفعالة لقدرتها على التكيف مع المدخلات المتغيرة وتقديم بيانات هندسية دقيقة لتصنيعها رقمياً وتحليلها.

كما ذكر أنصار البارامترية أن إحدى الخصائص المحددة هي أنّ البارامترية تعني أن تصبح جميع عناصر التصميم متغيرة حدوديًا وقابلة للتكيف المتبادل. ووفقًا لشوماخر، ترفض البارامترية التماثل كلياً (تكرار السلسلة)، وكذلك الاختلاف الخالص(للعناصر المستقلة)، وإنّما تدعم التمايز والارتباط بشكل متناسق كقيم أساسية للتكوين. الهدف هو بناء الفضاء المكاني بمزيدٍ من التعقيد مع الحفاظ على قابلية القراءة، ومعرفة كيفية تقوية العلاقات بين المسافات (أو عناصر التكوين) والتكيف مع السياقات بطريقةٍ ما، والتي تجعل الاتصالات قابلة للقراءة.

تشير البارامترية إلى أنّ جميع العناصر والتركيبات المعمارية مرنة، وهذا يعني أيضًا تغييرًا وجوديًا أساسيًا في العناصر المكونة للعمارة. فبدلاً من التبعية الكلاسيكية أو الأشكال الهندسية المثالية (خطوط مستقيمة، مستطيلات، مكعبات، الأسطوانات والأهرامات وشبه الكرات) فإنّ الأوليات الجديدة للبارامترية هي الأشكال المتحركة؛ ديناميكية، تكيفية، تفاعلية.... إلخ.

3. الواجهات البارامترية :

• الواجهات المتحركة kinetic facade:

لها القدرة على تغيير شكلها وتوجيه نفسها ذاتياً والتحكم بكمية فتحاتها وفق العوامل البيئية الخارجية بما في ذلك درجات الحرارة والرطوبة والرياح. وتعتبر هذه الواجهات ذات تأثير كبير في خفض درجةالحرارة. ويجب تصميم هذه الواجهات في المراحل الأولى للتصميم بحيث تتكامل مع كل أجزاء المبنى لتحقيق مبدأ الآليّة والحد من استهلاك الطاقة.

‍

• الواجهات المتكيفة adaptive façade :

تتميز بمجموعة متنوعة من التقنيات التي تتكيف مع البيئة الخارجية، وتوفر نظاماً ذو خصائص ذاتية التحكم، بحيث تتحسس التغيرات التي تحدث في البيئة وتتخذ رد فعل مناسب لذلك. علاوةً على الاستجابة للتغيرات في احتياجات المستخدم من درجة حرارة وإضاءة، وتستخدم لتحقيق عدة أهداف منها: الجمالية، الإنشائية، الوظيفية، والبيئية.

• الواجهات التفاعلية :interactive façade

تعمل على الاستجابة للظروف البيئية المختلفة من خلال إدخال منهج تصميمي معقد مثل استخدام الزجاج عالي الأداء وتحسين أنظمة التحكم لضمان أداء مثالي للمبنى، والاستغلال الامثل للطاقة الطبيعية المتاحة من إضاءة، وتهوية.

‍

4. برامج التصميم البارامتري:

• برنامج Generative component

برنامج Generative componentمن شركة banetly هو برنامج cad بارامتري تم تطويره سنة 2003  

• برنامج :Grasshopper

يعتبرRhino/ Grasshopper أحد أكثر أدوات التصميم شيوعًا، الذي دفعنا إلى استخدامه لتنفيذ أعمال المحاكاة، نظرًا للمرونة التي يوفرها من جانب الاتصال البيني مع أدوات المحاكاة الأخرى، على وجه الخصوص مع plugins (GECO) الذي يوفر ارتباطًا مباشرًا بين النماذج Rhino / Grashopper وEcotect  

من المباني التي استخدمت هذا البرنامج :تصميم برج bishopsgate  في لندن ,للمصمم PLP Architects   و تصميم سقيفة componentmembrane في لندن

‍

MAYA 

هو برنامج لرسومات الكمبيوتر ثلاثية الأبعاد تم تطويره في الأصل من قبل مؤسسة (الياس سستم ) وتمتلكه وتطوره حاليًا شركة أوتوديسك ويستخدم لإنشاء تطبيقات ثلاثية الأبعاد تفاعلية، بما في ذلك ألعاب الفيديو أو الأفلام المتحركة أو المسلسلات التلفزيونية أو التأثيرات المرئية. مايا يكشف بنية الرسم البياني بالعقدة، وعناصر المشهد تعتمد عليها، ولكل عقدة سماتها وتخصيصها. نتيجة لذلك، يعتمد التمثيل المرئي للمشهد على شبكة من العقد المترابطة، اعتمادًا على معلومات كلٍّمنهما. تم تجهيز مايا بلغة برمجة عبر الأنظمة الأساسية تسمى بـ(م.ي.ل)، تستخدم للبرمجة النصية، ووسيلة لتخصيص الوظائف الأساسية للبرنامج؛ لأنّ العديد من الأدوات والأوامر المستخدمة مكتوبة فيه، ميل أو بيثون يمكن استخدامها لهندسة التعديلات، المكونات الإضافية يتم حقنها في وقت التشغيل،ويتم تسجيل تفاعل المستخدم في م.ي.ل، مما يسمح للمستخدمين المبتدئين بتنفيذ البرامج الفرعية.

دور الواجهات البارامترية في الكفاءة الطاقوية  :

نظرًا لقدرتها على التكيف مع ظروفها المناخية البيئية المباشرة تساعد الواجهات البارامترية الذكية على تحسين الحرارة الداخلية، إذ إنّ هذه الواجهات قادرة على التغير اعتماداً على المسار الشمسي والمتطلبات الداخلية لمستخدمي المبنى من أجل تحقيق متطلباتهم وراحتهم. كما أنّ لها تأثير كبير على استخدام الكهرباء وعلى انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في البيئة.

وعن طريق الكاسرات الشمسية الدينامكية المستخدمة في الواجهات البارامترية والتي تتغير وفق الأشعة الشمسية خلال مختلف الفصول للتقليل من الانعكاسات وتخفيض الضياع الحراري، مع تحسين الرؤية للخارج والتوزيع الجيد للضوء الطبيعي. فتعمل على تحسين الجو الداخلي مع توفير الطاقة بنسبة 2 و38٪حسب هندسة الواجهة التي تتميز بـ: العمق والثقوب الموجودة، نسبة الامتلاءات / الفراغات، التظليل.... إلخ.

كما أنّه مؤخراً مع الأنظمة المدمجة في الواجهات البارامترية دفعت إلى توليد الطاقة الكهربائية ذاتياً وليس الحفاظ عليها فقط، من خلال التقاط معظم الأشعة الشمسية وتخزينها، ومنه تتضاعف كفاءة المبنى وتوفر المزيد من الطاقة دون الحاجة إلى مولدات خارجية.

‍

• Revit

يمثل نظام نمذجة معلومات البناء BIM وقد تم تطويره استجابة للحاجة إلى البرمجيات التي يمكن أن تنشئ نماذج بارامترية ثلاثية الأبعاد التي تشمل التصميم والبناء ويتسم البرنامج بإمكانية تتبع مراحل المشروع المختلفة من الفكرة إلى البناء. من المشاريع التي استخدم فيها Revit مركز الملك عبد العزيز الثقافي.

• Dynamo

هي بيئة برمجة رسومية مفتوحة المصدر للتصميم، و تمتد نمذجة معلومات البناء مع البيانات والبيئة المنطقية لمحرر الخوارزميات الرسومية.

‍