更新時間:2024-05-23 17:34:11作者:佚名
這張圖表達了房子從外到內的層級劃分(對應1、2、3),同時空間也逐級劃分為外層空間、過渡空間、內層空間。(ps:推薦圣書,這本比建筑史書有趣多了,描述也更具體)
4.2
成員
中國傳統建筑不同于西方古典建筑渾然一體,如果你把它拆開,就會發現里面有n多個小的構件。
界面體系劃分和算法分類的背后是建筑的構件體系,構件體系代表了建筑的每一個細部構件,設計和建立構件體系可以控制設計體系的模塊化細分,界面為這些子構件提供了工作平面和工作軸,為構件的擺放提供了支撐。
工作軸
用樂高來類比(網絡圖片)
算法邏輯下的建筑更多的是族群的組合與重疊,不同族群的組合可以呈現出不同的建筑形態,我們可以通過多個單一個體組件組成簡單的“開間建筑構圖”,再通過“開間建筑組件”組成完整的建筑。一般來說,1+1=2,2+2=4,以此類推。(你可以想象成樂高積木)
清潔建筑部工程實務守則示例第4卷:《建筑》各部門算法邏輯關系圖(作者繪制)
上圖是“九浦柔筑”的算法邏輯圖,你可以理解為將一塊巨大的木塊(柱子的寬度)按照一定的數學關系切割成小塊木塊,再將小塊木塊按照數學關系切割成更小的木塊,以此類推……直到最小的構件尺寸,每一層級的尺寸比例都受到數學關系的引導和約束。
這種尺寸約束關系是不是類似于一個參數系統?每座建筑都有一套完整的算法邏輯,可惜古人沒有計算機,記錄和重建起來很麻煩。
算法邏輯是參數化系統設定與搭建的核心,像上面的算法邏輯圖,大組件在自己的中與小組件關聯,比如:bay-wall/door/- frame。當然組件形狀的設計原理比較復雜且篇幅較長,這里就不細說了~
算法邏輯關聯參數、參數關聯組件(作者自繪)
最后,還有組件的參數化系統。
假設初始參數是開間,那么墻體、窗洞、門窗等構件均由原始參數控制。這樣保證了開間與建筑體積相對應,建筑的子構件也貼合相應的尺寸范圍。
零部件參數化設計系統(作者繪制)
Ps:整理樣式實在是太多了,希望AI機器人能快點替代我的這個殘缺。
4.3
空間
在完成上述兩大范疇的探索之后,我們對于本主題的思考,仍需關注建筑空間的靈活性與可定制性,以應對建筑功能的多樣性與設計體系的適應性。如果將空間比作建筑的本質,那么在傳統空間語境中基于算法邏輯,可以探索出更多空間營造的可能性。
傳統大型木結構建筑中的梁柱體系非常關鍵。梁柱可以在特殊的位置和尺度上形成圍合感。最基本的框架有三種構件維度——作為垂直支撐的柱子,以及兩個方向的梁。空間的變化需要調動兩種類型的構件,構件的主次強度會對空間的劃分產生影響。當梁結構得到加強時,梁所界定的圍合空間具有很強的空間感和領域感。
框架空間認知對應古建筑空間
如果你長期觀察古建筑,基本上可以發現它們有很多共同點。比如界面可以決定空間的內外,虛實。比如私宅中梁柱組成的天花板區域,宮殿建筑中的藻井都強化了這種空間。
當柱子被加強后,可以與梁一起形成方向感,在建筑中營造出空間方向趨向感。這一點在中國和日本的建筑中都有充分的體現。例如故宮的太和殿和京都的天龍寺大殿,由于大屋頂的覆蓋,過渡空間非常大。將院前的禪意場景與室內主要房間連接起來后,人們可以感受到外部自然空間向內部生活空間的延伸,園林亦是如此。在普通的住宅建筑中,由于受到各種限制,采用先進的做法,用中庭代替外部環境,繼續營造和保持這種維度感。
用小處和大處去思考
我的空間出發點是“觀畫”,觀畫體系是寫意的。中國畫的寫意性,不是將看到的視覺內容轉化為現實,也不執著于物質現象的自然屬性。古人在構圖中常常以物質現象為媒介來表達自己的思想觀念,這使得中國畫在構圖中擺脫了時空觀念的限制和原有自然屬性的束縛,形成了一種“以小見大”的宏觀思維。
單一空間一般被劃分為六個方向區域,即屋頂面、地面、周邊四個方向面。人在單一空間中,對空間的感知與界面的開合程度有關。人可以通過視覺、聽覺感知周圍環境,而各個界面的可見性都會影響人在空間中的感受和判斷。
如果將建筑空間抽象為一座山,人便游于山中,框架的并置、位移、轉向、拆解、壓縮等變換,創造出游走于山間不斷變化的視覺體驗。(通俗地說,就是借用山水畫、園林的視線原理)
空間的屬性及虛擬與現實的局限
空間模擬
好了~我們來到整個框架的最后一部分——空間的模擬。前面說了界面可以決定空間內外的虛實,那么誰能決定界面呢?答案就是柱子和梁。我們需要控制的變量就是柱子的向量位移,可以賦值給算法,最終篩選出我們想要的空間框架~
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控制變量被函數取代
利用原函數模擬變量向量位移,改變原有有限空間
柱深度變化對空間條件的影響
完成柱子的矢量位移后,可以重新定義空間屬性,原有的外層空間、過渡空間、內層空間都可以因柱子的位移而重新獲得一個新定義的空間,甚至產生混合空間,這種模擬可以為后續的空間功能定義提供支持依據。
太空虛擬現實
本打算等到上一步就結束,但總感覺少了點什么……直到看到下面這張圖,哇!我忘了空間最重要的東西:真實與現實!
為什么空間虛擬與現實是我考慮的一個類別?
紅樓夢第六回“賈寶玉初戀,劉姥姥投奔周瑞家”
紅樓夢第七回“寶釵說病送寒味丸,薛姨媽叫周瑞送花,金項鏈,周瑞笑得菱形”
上兩幅畫分別描繪了《紅樓夢》第六回“賈寶玉云雨初試情,劉姥姥投奔周瑞家”和第七回“寶釵談病備寒丸,薛姨媽讓周瑞送花,金項鏈,周瑞笑得菱形”的場景,不難看出,在傳統的空間營造中,存在著對空間視線的認知考量,即同一區域內的虛實空間可以營造出各種獨立的氛圍與主題。
算法模擬
對于空間的虛擬現實,首先想到的是通過遺傳算法模擬視線回避,遺傳算法可以幫助我們通過建筑基礎模擬不同情況下整體空間的張開、閉合和程度,并得出最優解。
視線避讓原則:線段的交點代表著獨立位置上的多條視線通道,交點越多,說明此處經過的視線通道越密集,此處局部空間的開放度越高,反之越低。
這里分享一位堂長對這類算法的一點看法,其中一種設計是利用遺傳算法模擬視線來安排橫向座位,避免不同座位區之間出現尷尬的視線,給出了一個非常實用的視線回避算法,有興趣的可以點擊下面的網址鏈接了解一下。
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受此啟發,我也模擬了每個小空間與其他空間的視野在同一框架內,讓設計更具可操作性。但由于時間和知識有限,我能想到的方法也只有這個了。希望以后能修改和增加算法。
遺傳算法凝視回避(作者繪制)
在傳統算法的模擬下,可以得到局部空間視線通道的多種樣本,在此基礎上通過算法的調整廣州3a大學,得到各種條件下的細微變化,最終篩選出所需要的空間。
使用遺傳算法模擬凝視回避和凝視交叉
視線路徑對空間虛實影響
當然空間也是可以過濾的,我們在遺傳算法結果中對虛擬與現實架構再次進行模擬和微調(退火算法),保證視野空間大方向的局部變化,幫助我們分類和研究解決方案的多樣性(比如某一區域需要最大的可視范圍)。
經過篩選,我用參數關聯群組來控制整個系統。框架現在完成了!
算法下的空間篩選與優化(作者繪制)
模塊化建筑設計
此時,我們有了界面、組件、空間三個關鍵詞,就可以思考建筑層面的組合了。(哈哈哈,就是樂高拼裝)
通過對整個體系的研究,將原型整理出來并轉化為新的結構,再將新的結構演化為建筑。計算機參數化輔助技術成熟后,可以為無數用戶量身定制。其模塊化的設計理念使得裝配式建造方式更加容易提供,未來可以應對更大體量甚至群體的建筑需求。(希望有一天裝配式建筑能夠成熟,人們可以通過手機選擇實現自己想要的房子)
計算空間框架的樂高拼裝(作者繪制)
5.1
整體式設計
接下來我們進入單體建筑的詳細設計,我們設定了三種建筑類型——公共建筑、家庭辦公建筑和休閑商業建筑。
家庭辦公(soho)和休閑商務(作者繪制)
花園類(作者繪制)
我舉個例子,其中一個單元可以叫作雀臺,它是由兩套框架體系組成的文化建筑單元,功能包括棋牌游戲、談判、藝術創作等。
補充一下名字的由來,沒錯!是曹家的!
單體由一對穿插在不同豎向位置的系統框架構成,兩組框架承擔相應的功能,整體保證了合理的功能分區和視線的交織。
由于空間設計的重心在于觀畫,空間數字模擬的策略主要考慮內部空間,希望通過結構模擬、算法篩選、群體營造等方式,形成一個可以讓人沉浸其中的文化空間,每個單體圍合空間都可以與周邊空間互動,塑造整體的空間氛圍,達到游園而非游園的體驗。(相當于一個微縮花園)
整個建筑被分為三個立面段,兩組框架共用中間立面段,保證了建筑的連接性。兩組框架首先進行界面的變換,在功能運用上,減少頻率,增加幅度,使變換方向傾向于讓豎向框架在連接處形成互補的嵌套關系,這樣可以獲得更適合空間模擬的框架結構。
空間模擬必須考慮同高程界面,保證視野的完整性和行走的穿透性,參數設定注重兩幀的聯合模擬,遺傳算法幫助我們均勻分布視野最好的空曠空間,讓視線密集的區域作為整個步行系統的節點,將這些節點連接在一起,可以形成一條沒有固定道路的路徑,讓人在不知不覺中暢游其中。
組團的擺放需要將花園的觀感與體驗帶入其中,窗洞、門洞、露臺、走廊、樓梯等作為組團組合的元素。
清 郎世寧《三月賞桃》(網絡)
部件更換可帶來設計的變化,并通過計算機對界面部件進行整體調整,創造出全新獨特的空間與視覺體驗。
下一張圖片請水平觀看~
5.2
集群設計
如果將上述概念,由單體建筑轉化為集群城市,又能呈現出怎樣的奇妙狀態呢?
通俗的說,“城市改造”就是把我們的一般建筑、園林建筑整合起來,形成一個完整的城市體系,這個體系應該包括比較完善的交通、物流、自然環境體系等。
去過古城的人都應該能感受到,傳統城鎮的風格往往呈現一種同質化的狀態,普通的房屋都是大同小異,只有公共建筑才有特殊的造型,整個城市的秩序感很強。
在此基礎上,將園林與一般單體建筑相結合,形成融合傳統天人合一、道家道法自然的理念與現代技術條件和生活方式的完整城市群體。
瀟湘八景中,國畫中常見的八個題材,我比較喜歡《秋山萬木圖》和《游江城圖》,卷軸中房屋與景色的協調堪稱典范。
于是,我們學著葫蘆畫瓢,就有了如下的城市概念。
城市選址在自然環境較好的云貴山林區,當地氣候炎熱潮濕,多雨,為了通風采光、防盜防獸,這里的傳統建筑多采用下部高架的干式結構,布局和結構形式多樣,讓我得以依托它們進行創作。
同時,建筑間合理的街道尺度營造了良好的空間氛圍,適合人們漫步。由于獨特的山地地貌,其本土建筑往往依山而建。從這個角度來看,新構想的聚落能否依山而建,形成連續的組團城市?
對于游客來說,城市中優秀而獨特的建筑會帶給游客對這片土地的美好回憶!
中國大部分城市的外觀千篇一律,冰冷沉悶的建筑立面在每個角落重復。因此我決定從傳統的陽臺空間出發,改變城市的建筑立面。在概念上,陽臺空間不再是每戶獨立的空間,在保證安全的前提下,成為人們日常生活交流的公共空間。
建筑立面不再是單調的墻體廣州3a大學,而將成為人們日常活動的平臺。擺脫了私密性的要求,陽臺不再是一個單元,而是可以相互連接的公共活動平臺,使建筑綜合體成為一個和諧統一的有機體。
如果選擇裝配式建筑模型進行建設,城市可以在這個語言體系下不斷擴展,人們甚至可以在網上挑選方案進行個性化定制,在大體系中尋找屬于自己的小天地。(這也算是參數化設計的好處,可以進行大規模原型設計,進行個性化調試更改)
當城市成為一個有機體時,建筑、房屋、亭臺、石塊、木材、橋梁、船只等個體實體就會融入其中,各要素相互補充,成為同質、獨立的集群。城市的同質性從古代的平面布局轉變為立體關系,人與自然和諧共存。此時,我的研究從原型和算法邏輯走向了巨石,巨石構成了城市,其中的過程和系統環環相扣、相互促進。
未界定的同質建筑群,鄉村與城市的概念模糊
結論
最后展示的是我自己為了娛樂而制作的部分手工模型~
這些也算是個人愛好,不過還算沒有達到我想要的感覺(多出來的一段木頭被砍掉了,本來還有一根很細長的樹枝)
設計項目即將收尾,整個研究過程耗時3個多月,整理和撰寫文檔也花費了一定的時間,即便如此,我還是覺得這次研究設計還存在一些不足留學之路,比如空間的實用性,構件組合的規則,結構思維等。同時,房屋上方的屋頂空間潛力巨大,可以大有作為,如果以后有機會,我會繼續思考,探索。
我對未來科技很感興趣,覺得建筑應該嘗試融入更多新技術,如果能把傳統的思維理念、哲學體系和新技術結合起來,挖掘再創造,一定能碰撞出不一樣的火花~
最后,比起建筑的吸引力,我更喜歡當地的文化內核。我做助教的時候發現,越來越多的年輕人有了這個意識。希望以后能遇到更多志同道合的伙伴。俗話說——人生幾年,不孤單,我愿意陪你喝酒。
或許以后這片土地無法重現唐宋時期的繁華,不過有點幻想也是好的~
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結尾
讀完這篇文章后
相信大家對作者都很好奇
讓我們來揭開他的神秘面紗吧!
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霍安
廣州大學
熱愛旅游(已經記錄當地風景5年了)
我喜歡自己做咖喱烏冬面。
還有成都的陳麻婆豆腐,
我喜歡AAA大作,最近沉迷于《只狼》。
希望國產單機游戲廠商能夠努力,
如果您想討論文章內容,請隨時聯系我們~
寫在后面的命運
這次能為設計坐標平臺做貢獻,非常開心。我和王翔主編的緣分也頗為戲劇化——2014年,我們讀本科的時候,老師帶我們去同濟參觀大三商業綜合體課程作業展,其中有一個設計作品讓我印象深刻,印象非常深刻。回校之后,我在自己的設計中嘗試模仿那個理念和手法。后來2017年寒假參加了一個數字化設計工作坊,教課的老師正是設計作業的作者,也是主編,我頓時覺得無比陌生和興奮~相信主編以后會是一個非常優秀的建筑師!
文/圖:霍安