适应性建筑设计

ed209

这个学期作的主要设计，题目是适应性建筑，设计要求用一套设计/系统通过不同的参数/条件输入生成建筑来适应不同地点的需求，建筑本身是临时性的并不要求全年使用，主要工具rhino+grasshopper。

基本上属于研究性的题目，对功能和完成度的要求很宽泛，两个场地分别在斯图加特和罗马。


设计之初的构想和草图，主要从两个方向入手 功能 和 审美，这也是我的建筑理论的实践，即以寻求功能与审美的契合点为目标进行造型。造型灵感来源包括建筑设计方案、欧普艺术、游戏设计插画以及动画片；功能上从最简单的功能需求 空间 的大小出发。两者的契合点在于通过某种可重复并有变异可能的单元来适应不同大小和排列的空间，这里指的单元并非仅仅作为表皮一部分的surface population（即所谓的表皮构成），而是可构成空间意义上的单元。这点的理论基础是仿生，并非复制自然界中的生物造型而是借用其内在规则，即自然界中通过复制单体--复制过程中的变异--保留适应环境的变异体 这一进化规律。题外话建筑设计演化至今天由于计算机模拟技术的发展，我们得以更进一步的去应用自然界中的各种规律，新生代参数化建筑的形体已从贝聿铭，福斯特时期对较单纯的几何形体的应用发展到了能够容纳更多信息输入的复杂形体，自然界中很少存在单纯的几何形体的原因就在于信息和需求的多样性，建筑作为一个复杂功能的综合体也是不例外的。


在之前草图基础上的GH程序，编程上和草图是吻合的，即从审美和功能两方面入手，审美方面的难度相对较高，由于审美本身的直观性和非逻辑性使得以逻辑结构为基础的程序编辑难以找到切入点，在经过了几次失败的尝试后，暂时将草图中造型的审美原理归结为形体间的对比和形体的旋转两类。具体编程的过程：在GH中以场地/轴线等为参数得出的单一曲线为基础生成类似底纹的曲线排列，之后以功能上空间的组合为输入，通过每个横截面上点的坐标向之前的曲线底纹反馈高度的信息，以此产生的三维曲线为中心建立多边性的“管道”，而“管道”的半径则由之前的底纹间距确定，这之后为“管道”添加旋转的功能。

http://www.tudou.com/programs/view/dJuYix97dyk/
动画中演示的是这个系统各个可调整的参数，通过调整来适应进一步的设计要求，这些调整分为两类：总体类，即牵一发动全身型，作用是在同一套输入（起始的单一曲线与空间组合）下得到不同的形体以供比较和挑选；局部类，即在决定了整体造型的基础上，针对功能使用等局部要求进行调整（比如微调特定“管道”间的间距，“管道”的长度等）


内部功能设计，在斯图加特的功能是时装店，在罗马的是咖啡店，这两者基本上是基于两块场地的性质决定的，斯图加特的位于该市主要商业街，人群以购物为主，罗马则处在一个公众聚集休憩的广场。


在大形体和功确定后表皮的程序介入，主要的设计意图包括两点：通过结构上“肋条”的排列达到先前欧普艺术中类似视错觉的效果，加强前面所述主体上形体间的对比和形体的旋转两者的动感；通过表皮的开闭，达到按照方向控制采光的功能。程序上前者主要靠shift 两条曲线边上点的list达到，后者则是用牵引点决定一个明确的开窗比例后用随机方法完成开和闭区域间的均匀过渡。

http://www.tudou.com/programs/view/svU4Tes959E/
表皮程序演示


效果图

期末的展览，该设计参与者的海报和模型

赫赫，这个设计很容易被归为标新立异类型，我目前要求不高，个人认为当下建筑在 满足功能基础上 可以分为三个去向 技术，审美，人文 ：科技包括新材料，结构，施工等技术的应用；审美则是绝大多数人主观上的一种认同；人文关于人性化，对人的行为的组织，文脉等。 三者都是熊掌都是鱼，以我目前的能力并不奢望能尽揽于一个设计之中。 作为这个设计人与建筑的考量是从审美出发的，如果多数人能够认同其在审美上的价值，通过这个形体身心愉悦，身处其中能得到一番新的空间体验那这方面的意图就达到了；建筑与环境，设计本身的参数是综合了场地环境的情况，形体可以通过对程序的调整来符合场地的形状和人流的方向，同样表皮的设计也是将光照作为一个主要输入参数，进而符合当地的日照情况（比如罗马的设计顶部开窗必然会大大少于斯图，地中海地区的照度不是盖的）

恩，这是个很有意思的问题，而且也是很普遍的问题，基本上就是先有形还是先有分析，在参数设计中就是参数决定造型还是造型确定参数。在我看来是个黑猫白猫的问题，我们做建筑最后可以使用的还是那个方案的结果，而不是放案的过程。

严格意义上要求自下而上的推导是一种教条，因为参数本身不能生成任何造型，这也是为什么同样的参数可以得到不同的造型，这其间必然要加入人为的主观因素，比如审美，至于之后的那个作为结果的造型也必然是主客两者的妥协。这就好比去问鸟巢的造型到底和它的周边环境以及功能有什么必然联系，答案是没有任何必然联系，它完全可以是别的样子。

那么接下来的问题就是两者间的契合点/妥协度到底为何，对于很多只有形体没有理由的设计，别人必然提出这样的问题：你如何得出的这个造型，你的理由/原因为何？虽然在我看来这样的问题完全不是必要的，这就好象欧几里得的几何证明一样，要对一个摆在眼前的天大的事实，用一堆繁复的公式几经推导加以证明，好像没有这个证明，那事实就不成为事实，这么做形同于脱了裤子放屁。对于建筑很多人有这样的癖好，就是要有那么一套公式推导，他才能够同意自己去接受那摆在眼前的事实，即这个建筑是美的，甚至于他会因为这么一套推导而蒙骗自己，指鹿为马，把原本丑陋的东西说成是美的。

当然这也是从极端的角度来说的，我们之所以不能拍拍脑袋想出个造型把它放到场地上了事，是因为这样做出来的东西几乎没有可能符合设计要求（功能，造价，工艺，材料等等），而作为设计要求的这些条件是建筑方案得以实行的必然条件，只有在满足了这些条件才谈得上造型，那么我说在满足了这些条件后则是建筑师的自由，固然他可以把这些设计要求做的更好（更合理的工能，更便宜的造价，更新的工艺，更优良的材料等等），但他同时也有权力去为审美服务。而自下而上的理论到此也就该有点自知之明而适可而止了，假如有人把 蒙娜丽莎的微笑 这幅画的美解释为那个让蒙娜丽莎发笑的原因的话，那他除了得到嘲笑外就不会再有什么了。

最后还剩下一个问题就是到底这个符合审美的形式是出现在那套为设计要求而设的推导之前还是之后，我想在你看到我的设计过程之后应该也有了答案，这个设计从最开始就是两条腿走路，两者是并行的，至于最后的结果和草图相似，并不能作为这个形体不能满足设计要求的依据。

关于美就又是一个大题目了，从哲学范畴上解释 美是意志进入客体世界后最原本最初始的那个客体，即理念的表出，所具有的特性，这是叔本华的看法。这句话中你不必去管意志是什么（这个是更大的题目所在），只要考察一下这个从柏拉图口中创造的 理念 ：世间万物内在上都是理念的表出，内在上都具有理念，这也是为什么任何事物都有美的一面，而自然中的万物本身客观上又都是有缺陷的，没有完美的事物实际存在，比如再漂亮的女人也会有瑕疵，如果瑕疵很多就变成了丑，更有甚者身体不健全则变成了残废，瑕疵越多就越妨碍我们去看到它美的那一面，但画家在作画时却能画出家几乎完美的人体，这是因为受过专业训练的人看到了理念和瑕疵的区别，而可以将前者集成一体。作为一个以美为目标工作的人，他的任务就是将他看到的美变成更容易为人所接受的形式展现给他人，让没有受过专业训练的人也很容易的看到那美的所在。

这里还要说一下美的一种特性，就是直观性，人对客观事物的认识有两种 直观 与 抽象，思维将直观加以提取转化为概念，对于美 抽象的概念太过贫乏，比如我说红和黄的搭配很美，你会问是什么样的红和黄，我说是深红和偏绿的黄，继而问又是多深的红又是偏多少绿的黄，这样的问题可以无穷的继续，因为我们的抽象概念永远不可能将直观表达的滴水不漏，这也是为什么不能通过抽象的数学公式来推导出美，这也是前面那个评价 蒙娜丽莎的微笑 的观点的可笑之处。

简要说了美之后再来看 审美 ，审美对一个人要求是他要放下杂念，心无旁物的去对那个直观加以审视，要把那个客体当作一个孤立无源的象来看待，这相当于在那短暂的刹那你忘却了自己和这个世界的联系，这时人即是物，物即是人，你全然不感到自己的存在而将全部的关注施以被观之物。很多人做不到这点，一看到某物就要去想它的经济价值，逻辑顺序，是非曲直，就要去想这个物和自己的关系，这些杂念阻碍了他对美的观审，造成了错误的印象，就好比我前面举的那个指鹿为马的例子。

说了这么多你可能对美还是有云山雾罩的感觉，这是因为我一直在用抽象的语言去对它的特性加以描述，正如前面说的这样的描述就如对颜色的描述，无法精准，想对这些描述加以理解就要去进行实践。不过你所说的INTERESTING      COOL     CRAZY ，都是更加不精准的描述，对于美真正的理解是教不会的，就如意欲是教不会的一样，这方面要靠一个人的天分，很多人缺乏这方面的天分于是他们走上了别的道路。不过建筑本身是个混合体包罗万象，美只不过是它的一部分，即使你没有美的天分，你仍然可以沿着别的有天分的方向前进，学习建筑，设计建筑本身就是一个人对自己天分发现和发挥的过程，也是这个行业的乐趣所在，信奉教条主义的人没有去发现自己的天分而是建立各种规定去束缚他人，将建筑设计变成一个枯燥繁琐的空壳，这是不可取的。

“无论是自上而下，还是自下而上，只不过是探寻事物本质和关系，处理方法的不同而已，当然我还不太了解的。”
这句话你已经开始去理解了，解决问题的方法是多样的，关键是你的方法能将问题解决得多好，你可以一开始就有一个想达成的形体，关键是这个形体最后能为这个设计带来多大好处，是否在符合了设计要求后还为大家带来什么额外的品质。

5# ed209  
我觉得审美应该归入人文。考虑日照风向的整体情况不成问题但在表皮设计时将光照作为一个主要输入参数是如何实现的，还请LZ不吝赐教，这是我一直想解决的问题。以怎样的形式能将这些气候数据定义为主要变 ...
rxrx107 发表于 2009-8-31 10:13

你问的问题非常关键，目前GH这样的软件与现实模拟软件比如Ecotect间的对接或者说交互是这类设计的薄弱环节，现在的做法只能是在GH中建好模型，然后拿到Eco中进行分析，再返回来修改模型，这样做效率很低下而且结果不精确。

本质的原因在于GH中没办法直接参考光照效果，只能用类似 吸引点/磁场 这类手法作以最原始的模拟，要达到真正意义上的匹配还有很大距离。

顶
请问楼主影响该建筑形式的参数大概都有哪些呢？谢谢！
qiancy88 发表于 2009-9-6 21:58

这个问题比较笼统，实际上前面的回复中已经大概列出了我个人的看法：在满足功能的前提下 技术，审美，人文。当然后面也有人提出审美也可算入人文范畴，只是对于我个人我把审美放到了一个比较主要的位置。

但这些仅仅是个分类，或者说仅在对建筑设计评价上有所助益，实际进行设计时不要想着这些条条框框，尽量的根据设计要求去发掘可以利用的参数来达到提高建筑品质的目的。同时也要避免高大全，过多的参数会导致系统过于复杂失去方案上的灵活性，在选择参数的类别时一定要慎重。

27# ed209  
请问楼主 您是怎样把这些影响因素量化的？
qiancy88 发表于 2009-9-15 11:44

每个参数的特征通常是不同的，这个设计里没有精确的参数数据，我的想法是利用GH实时生成的特性，在编成程序时留下充足的余地，之后根据后续计算和工程人员的意见进行修改。所以编成时候要做的量化主要体现在用什么样的程序来表达/符合参数的特征，需要具体参数具体分析，比如采光的要求，程序可以通过具有能够调整采光位置，强度，方向，面积等特征来量化这个要求，明确了需要达到的目的后制作程序就有很大的针对性了。