鐘云浩，顧伊豐，孫亦遜，鄭爽

（美國(guó)俄亥俄州立大學(xué)諾爾頓建筑學(xué)院，俄亥俄州哥倫布43210）

1 “離散”簡(jiǎn)介

“離散”以重新衡量數(shù)字化的角度在建筑領(lǐng)域中興起。2008年后，被晚期資本主義的金融危機(jī)所定義的離散是一種新興的工作模式，它試圖加速離散這個(gè)概念在建筑中的計(jì)算機(jī)計(jì)算過(guò)程和物理的裝配能力，想要重新定義整個(gè)建筑業(yè)的生產(chǎn)鏈。而這預(yù)示了建筑業(yè)有著像電子數(shù)據(jù)一樣易于接近而且通用的部件?；诖说臄?shù)字化裝配形式讓復(fù)雜的、可擴(kuò)展的、開(kāi)放式和分布式的建筑更容易實(shí)現(xiàn)[1]。

2 前期分析

2.1 氣象學(xué)邏輯

建筑師對(duì)于“離散”的想象力，不應(yīng)僅局限于塑造建筑，而應(yīng)將其置于塑造城市，對(duì)未來(lái)領(lǐng)土進(jìn)行大膽的設(shè)想與展望?！半x散”這種工作模式的基本邏輯正是基于Daniel koehler曾經(jīng)提到的“氣象學(xué)”的思考，它如同電腦的計(jì)算，使部分零散的數(shù)據(jù)被高效整合與處理。這種思維模式可使建筑師更加整體地看待城市的形成。僅僅通過(guò)建筑來(lái)建造城市，這將是建筑師面臨的挑戰(zhàn)[2]。建筑師在設(shè)計(jì)建筑的同時(shí)，也在塑造城市，二者共同形成，相互交融。一個(gè)城市有著它自身的肌理，通過(guò)“氣象學(xué)”建筑師可以更宏觀地看待城市的各個(gè)部分如何進(jìn)行集合，并梳理清楚建筑與城市的塑造所基于的邏輯和所擁有的相似性。因此，基于“離散”的氣象學(xué)是塑造未來(lái)都市戰(zhàn)略的基本邏輯。

2.2 科技的催化

“離散”如同零散的數(shù)據(jù)，將裝配能力從人的勞動(dòng)力變?yōu)榱俗詣?dòng)化的過(guò)程。需要通過(guò)計(jì)算機(jī)的計(jì)算與處理來(lái)對(duì)都市進(jìn)行塑造。該方式有很大潛力來(lái)產(chǎn)生更多的相似情景并研究相關(guān)聯(lián)系。而當(dāng)整個(gè)都市的形成基于程序時(shí)，不僅能夠極大地提高塑造空間的效率，還能在同一時(shí)間看到更多造型上的變化，從而為不同的生活方式提供更多的可能。因此，“離散”使科技的手段成為塑造未來(lái)都市戰(zhàn)略上的催化劑。

2.3 環(huán)境的適應(yīng)力

與現(xiàn)代主義的預(yù)制元素不同，在離散的氛圍里建筑的部件成為多變的數(shù)據(jù)形式，就如同一塊塊積木，并意在通過(guò)數(shù)字來(lái)重新定義整個(gè)建筑業(yè)的生產(chǎn)鏈。這道出離散本質(zhì)為自動(dòng)化地進(jìn)行物理裝配。因此，推測(cè)“離散”在構(gòu)建都市的同時(shí)，能像塑造建筑那樣，如積木的拼搭一樣可變，易拆卸，易擴(kuò)展，電腦計(jì)算能幫助人們進(jìn)行裝配與延伸，讓多變?cè)煨瓦m應(yīng)不同的場(chǎng)景與環(huán)境。

因此，在思考清楚“離散”所基于的理論邏輯，所擁有的科技技術(shù)和可適應(yīng)環(huán)境的潛力，本文提出以下基于“離散”來(lái)塑造未來(lái)都市的戰(zhàn)略。

3 塑造未來(lái)都市的戰(zhàn)略

項(xiàng)目提出新的離散的聚合物群體，從單個(gè)模塊（大小類比于房間），到組塊（大小類比于建筑），到超級(jí)組塊（大小類比于建筑群），是對(duì)都市塑造中組裝步驟和各部件規(guī)模的一種理解。且這些離散部件將通過(guò)不同因素下的重力（在Maya中模擬），形成高度密集的空間組織形式，被置于未來(lái)可能出現(xiàn)的領(lǐng)土資源緊缺的環(huán)境，并對(duì)不同場(chǎng)景中的都市生活進(jìn)行展望，以圖片形式展示人類對(duì)于領(lǐng)土的擴(kuò)張。

3.1 塑造基本模塊

針對(duì)未來(lái)領(lǐng)土資源短缺的問(wèn)題提出的0.42m3的基本模塊，其作為超級(jí)聚合物的最小單位，是能夠滿足未來(lái)人們需求的模型。基本模塊通過(guò)編程來(lái)賦予圖案，并探索當(dāng)代繪圖技術(shù)產(chǎn)生的視覺(jué)效應(yīng)。模塊內(nèi)部造型并非作為外部輪廓的向內(nèi)偏移，進(jìn)而采用充滿變化的自動(dòng)化開(kāi)洞策略，并在接下來(lái)的階段里進(jìn)行裝配與整合（見(jiàn)圖1）。

圖1 基本模塊

3.2 塑造計(jì)算邏輯

統(tǒng)一的公式化邏輯將為離散部件的聚合奠定基礎(chǔ)。在未來(lái)，領(lǐng)土將向著外太空逐步擴(kuò)張，人類將在不同的重力下生活，于是該項(xiàng)目模擬了地球上從0～18m/s2范圍內(nèi)的重力加速度，使基本模塊形成密集和松散的聚合物。然而由于基本模塊的幾何造型過(guò)于復(fù)雜，當(dāng)前技術(shù)手段無(wú)法承載它導(dǎo)致的電腦負(fù)荷，于是僅用方塊來(lái)對(duì)其進(jìn)行模擬。在研究中，除重力大小外，初始旋轉(zhuǎn)角度和投擲高度也都作為研究變量，并根據(jù)模擬結(jié)果繪制重力附錄表，從而探索科技給空間塑造帶來(lái)的多樣與變化（見(jiàn)圖2）。盡管在之后的研究觀察中人們發(fā)現(xiàn)不同的幾何形狀所受到的不同變量的影響大小也均有不同，但在此階段保留模擬結(jié)果。

圖2 重力附錄表

3.3 塑造組塊

根據(jù)第2階段的模擬結(jié)果，使基本模塊聚合形成組塊（見(jiàn)圖3），可以看到自動(dòng)化帶來(lái)的意想不到的空間特性：分散的、整體的、稠密的、稀疏的以及其他多樣的空間系統(tǒng)。給組塊賦予連續(xù)輪廓管道骨的架系統(tǒng)，該系統(tǒng)與其本身具有的色彩圖案消磨掉了基本模塊的獨(dú)立性，帶給了組塊新的整體解讀。

圖3 戰(zhàn)略步驟

在組塊的內(nèi)部空間，開(kāi)始投影居民生活。根據(jù)重力因素假設(shè)新的交通流線與新環(huán)境。在無(wú)重力條件下，交通流線將自行發(fā)展，人們可任意穿梭。在超重的條件下，相近表面成為連接處，墻面將成為地板。小的基本模塊滿足了居民的隱私，而不同重力下形成的組塊卻有著意想不到的間隙。重力的不同也導(dǎo)致了間隙空間質(zhì)量的不同，為集體活動(dòng)提供可能，如社交、景觀、廣場(chǎng)等（見(jiàn)圖4）。

3.4 塑造超級(jí)組塊

離散的組塊進(jìn)一步通過(guò)原有計(jì)算邏輯，聚集為超級(jí)組塊，為結(jié)構(gòu)配置上的密度提供了可能。而最終它所增長(zhǎng)至的密度與體積，都將難以想象。其規(guī)?？深惐扔诮ㄖ?、社區(qū)、商業(yè)中心。人們無(wú)法想象以“離散”的語(yǔ)言于此向下拓展，會(huì)出現(xiàn)多少代產(chǎn)物，也不清楚最終的聚合物的尺寸將會(huì)跨越多少領(lǐng)土。而我們正處于一個(gè)計(jì)算處理能力有限的年代，所以無(wú)法看到該空間組織的最終形態(tài)，只能將對(duì)階段性的產(chǎn)物的想象展現(xiàn)出來(lái)（見(jiàn)圖3）。

圖4 “離散”的內(nèi)部生活

3.5 戰(zhàn)略成果

戰(zhàn)略的最終階段，是對(duì)于都市生活進(jìn)一步完善與設(shè)想。人類所生存的聚合物以高度密集的空間組織形式存在，解決了未來(lái)的領(lǐng)土資源短缺問(wèn)題（見(jiàn)圖5）。而這樣的空間組織具有可變性、可擴(kuò)展性，讓其能夠適應(yīng)不同的環(huán)境，如城市、高山、草原、沙漠、外太空（見(jiàn)圖6～圖8）。

圖5 “離散“于高度密集環(huán)境

圖6 “離散“于草原

圖7 “離散“于沙漠

圖8 “離散“于外太空

4 結(jié)語(yǔ)

“離散”這種工作模式在建筑領(lǐng)域目前還沒(méi)有研究成果，建筑師還并未對(duì)于未來(lái)人們的都市生活進(jìn)行充分的投影與展望。因此，此項(xiàng)目對(duì)未來(lái)進(jìn)行了模擬與推測(cè)，并投影了未來(lái)人們的都市生活，而這都得力于科技這一重要的角色。

自動(dòng)化技術(shù)能夠幫助人類于在設(shè)計(jì)和建造上更少的付出更少的代價(jià)，便能于系統(tǒng)中預(yù)測(cè)并處理未來(lái)的變化[3]。該項(xiàng)目里恰好利用了自動(dòng)化的科技，針對(duì)領(lǐng)土資源短缺問(wèn)題，讓建筑不再僅憑借人類的感官與想象，而是借助電腦計(jì)算使未來(lái)問(wèn)題得以解決，這使人們?cè)谒茉炜臻g上節(jié)省了大量的時(shí)間。

智能化的社會(huì)是未來(lái)的必然趨勢(shì)，但人類勢(shì)必成為智能社會(huì)的主宰者。建筑師逐漸從最初塑造建筑的形態(tài)過(guò)渡為控制塑造的過(guò)程，既展示出人類的想象力，也展示出電腦呈現(xiàn)的結(jié)果，并且這件事很自然地就在建筑師身上發(fā)生了[4]。智能最終無(wú)法取代人類社會(huì)，建筑師能夠做的便是在規(guī)劃設(shè)計(jì)的過(guò)程中讓科技成為強(qiáng)勁手段。然而擁有現(xiàn)代化的技術(shù)，并不意味著要復(fù)制過(guò)去。建筑師應(yīng)該始終看向未來(lái)。任何建筑師的任務(wù)并不是用電腦來(lái)復(fù)制或自動(dòng)化已經(jīng)想到和生產(chǎn)的東西，而是讓計(jì)算機(jī)來(lái)揭示一種人類無(wú)法想象的全新的建筑智能形式[5]。

綜上，“離散”是當(dāng)今建筑師能夠借助的其中一種手段從而通過(guò)新型的都市塑造方式來(lái)解決未來(lái)領(lǐng)土資源短缺的問(wèn)題。未來(lái)處于智能化社會(huì)的人們還將會(huì)面臨許多困難，處于數(shù)字時(shí)代的建筑師，都應(yīng)當(dāng)思考如何借助科技手段來(lái)推動(dòng)未來(lái)空間的塑造。

本論文的順利完成，需要感謝導(dǎo)師Sandhya Kochar和Dow Kimbrell的大力支持。本文所有圖片均由“離散”團(tuán)隊(duì)所作，身為組長(zhǎng)，感謝組員顧伊豐、孫亦遜和鄭爽的資源共享！