鐘云浩，顧伊豐，孫亦遜，鄭爽

（美國俄亥俄州立大學(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，對未來領(lǐng)土進(jìn)行大膽的設(shè)想與展望。“離散”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。僅僅通過建筑來建造城市，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“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)化的過程。需要通過計(jì)算機(jī)的計(jì)算與處理來對都市進(jìn)行塑造。該方式有很大潛力來產(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，并意在通過數(shù)字來重新定義整個(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“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，讓多變造型適應(yīng)不同的場景與環(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”來塑造未來都市的戰(zhàn)略。

3 塑造未來都市的戰(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），到超級組塊（大小類比于建筑群），是對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，被置于未來可能出現(xiàn)的領(lǐng)土資源緊缺的環(huán)境，并對不同場景中的都市生活進(jìn)行展望，以圖片形式展示人類對于領(lǐng)土的擴(kuò)張。

3.1 塑造基本模塊

針對未來領(lǐng)土資源短缺的問題提出的0.42m3的基本模塊，其作為超級聚合物的最小單位，是能夠滿足未來人們需求的模型?；灸K通過編程來賦予圖案，并探索當(dāng)代繪圖技術(shù)產(chǎn)生的視覺效應(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)化開洞策略，并在接下來的階段里進(jìn)行裝配與整合（見圖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，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于復(fù)雜，當(dāng)前技術(shù)手段無法承載它導(dǎo)致的電腦負(fù)荷，于是僅用方塊來對其進(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的多樣與變化（見圖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（見圖3），可以看到自動(dòng)化帶來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、廣場等（見圖4）。

3.4 塑造超級組塊

離散的組塊進(jìn)一步通過原有計(jì)算邏輯，聚集為超級組塊，為結(jié)構(gòu)配置上的密度提供了可能。而最終它所增長至的密度與體積，都將難以想象。其規(guī)?？深惐扔诮ㄖ骸⑸鐓^(qū)、商業(yè)中心。人們無法想象以“離散”的語言于此向下拓展，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，所以無法看到該空間組織的最終形態(tài)，只能將對階段性的產(chǎn)物的想象展現(xiàn)出來（見圖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，解決了未來的領(lǐng)土資源短缺問題（見圖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

“離散”這種工作模式在建筑領(lǐng)域目前還沒有研究成果，建筑師還并未對于未來人們的都市生活進(jìn)行充分的投影與展望。因此，此項(xiàng)目對未來進(jìn)行了模擬與推測，并投影了未來人們的都市生活，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)測并處理未來的變化[3]。該項(xiàng)目里恰好利用了自動(dòng)化的科技，針對領(lǐng)土資源短缺問題，讓建筑不再僅憑借人類的感官與想象，而是借助電腦計(jì)算使未來問題得以解決，這使人們在塑造空間上節(jié)省了大量的時(shí)間。

智能化的社會(huì)是未來的必然趨勢，但人類勢必成為智能社會(huì)的主宰者。建筑師逐漸從最初塑造建筑的形態(tài)過渡為控制塑造的過程，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)制過去。建筑師應(yīng)該始終看向未來。任何建筑師的任務(wù)并不是用電腦來復(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)來揭示一種人類無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新型的都市塑造方式來解決未來領(lǐng)土資源短缺的問題。未來處于智能化社會(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推動(dòng)未來空間的塑造。

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，感謝組員顧伊豐、孫亦遜和鄭爽的資源共享！