从‘工具’到‘工具化’

From 'Tool' to 'Tooling'


作者:王欣


Tool,工具。工具原指工作时所需用的器具,后引申为为达到、完成或促进某一事物的手段。诚然,工具不能代替思考,但无疑,工具是承载我们思维的媒介。“原型”和“流程”,无疑是数字化设计时代工具的代表。

以一个坐标为圆心,一个点,按一定半径,转一圈,形成一个圆。另一个可能性,从一个中心,聚集无数的乌龟,乌龟开始漫无目的的往外走,彼此不碰撞,周边没有同类了,就停下来。如果时间够长,乌龟够多,这些停下来的乌龟,最后会形成一个圆。那么,哪个方式是自然界中更可能采用的方式呢?

计算机和算法的出现,让我们在上个世纪初,开始认识到了世界组成的另一种可能性,并逐渐证实这种自下而上的自组织形式,从微观到宏观。在这个思潮的影响下,从基础科学到实用科学,发展出一些列的研究。建筑学,一如既往,是这个大树中的末端,起步较晚,到目前也仍然是萌芽期,但正逐步形成相对明确的研究思路和主张——一种基于算法的数字化设计方法。

如果,自然界中不同的形态是生命体基于外界环境和生存需求而形成内在机制的必然结果。那在数字化技术影响下的建筑师就更应该探究形成不同建筑形态的内在规律、组织、结构,通过具体的流程而生成建筑图解,也就是原型,应该成为创造建筑的主要动力。

AA DRL的设计方法基于对原型设计(prototype design)的探讨。原型具有明确的内部逻辑,但同一个原型的表达形式,可以是千变万化的,因为任何参数的改变都会带来结果的差别。同时由于“原型”和“流程”的抽象特质,它们所代表的研究结果,是没有尺度和材料性的,具有更广的应用性。它们的结果,从更根本上在概括现象的本质,这也数字化设计的最大价值所在。

举个例子来讲。建筑材料革新是建筑技术中尤为重要的一方面。在建筑设计和软件构架中,对于结构的树立和对系统的整理不谋而合。重叠的定义使得数字化技术能够被用来了解和研究新的建筑技术。材料性能(material performance)成为讨论数字化技术下建筑设计的媒介,即通过数字脚本来分析和模拟材料自身的特性和极限并借此梳理出不同材料的行为模式(behavior principal),并从中分析和绘制出可以指导建筑实践的新的建造系统。

竹帘,是我与建筑师Christoph Klemmt合作的设计,作为2010年北京艺术三年展的参展作品。这个设计的研究研究背景,来源于DRL我们课题组对于网络化弯曲力的形态生成的研究,当时的设计尺度为百米为单位的大跨度建筑。基于算法的抽象关系,通过缩小尺度和改变建造材料,从而运用到了这个装置设计中。“竹皮”是非常常见的装饰材料,厚度一般不到一毫米,无法实现常规的结构构建。但由于其材质纯天然,虽然微弱,但具有弯曲力。通过大量叠加这种微弱弯曲力来实现群体的平衡与稳定,从而自然呈现帘子整体形态。将装饰材料同时转化为结构材料,也更好的突出了“竹”抗弯的材料特性。

fig1. 竹帘装置

fig2. 竹帘细节


在AADRL完成的Ginger项目,是一个关于计算机辅助建造的课题项目。当时行业内问世了一款CNC机器手臂,它从电脑中读取砖块的三维数据,并将砌体材料按照设计的形态逐一摆放。这款机器的成本大约在数百万欧元。然而,当时我们的经费是300英镑。在有限的经费和无限技术的条件下,我们设计了Ginger,同样是读取三维软件中的模型数据,但是通过激光定位的方式,将位置精确指出,然后由人来完成砖的摆放。这个设计的关注点在于重新思考“从设计到建造”这一过程,将传统的由二维图纸到三维构筑物的断裂的设计逻辑,借助计算机辅助设计和机器辅助建造,转变为“设计等于建造”的一体的连续的过程。

fig3. Ginger项目模拟实验


技术革新是催生和促进新的建筑潮流的基石。如果说现代主义的普适化依赖第三次工业革命的量化生产,以数字化技术(digital technology)为代表的当代科技革新,则着眼于客户化定制、个性化生产,注定会催发新的建筑思潮。这种新的建筑理念的产生会对建筑教育和建筑实践带来哪些影响?¬对于这些问题的讨论似乎都不可避免的指向对于建筑行为的重新定义,是对于“建筑师”这个传统职业的重新审视。

建筑师(Architect)从传统意义上讲,是工匠,是构建者。在数字化技术日益普及的今天,‘Architect’被用以描述另外一个职业 — 构架师。构架师是计算机科学(computer science)中软件构架的设计者。在已知的经济和技术约束下,基于数学演算和数据分析并梳理框架,从而得出设计策略满足用户的特殊需求。与基于虚拟化和数字化的电脑科学相比,建筑技术则很大程度依赖于物质化和实体化的建造革新。在数字化设计的语境下,建筑师的角色更多的转变为流程(process)的设计者。这种流程的结果,可能是具象的形态,用于建筑、城市设计等物的设计;也可能是抽象的图解,用以描述关系,指导物质未来的走向。

无疑,如果用电影技术打比喻,我们的计算机发展,还处在电影的默声阶段。但正如同电影,打动人的永远不会是技术,而是它所呈现的世界。思想最终要在实践中去应用与验证,才能发展成形。正如那个著名的说法“工具改变世界”,从“tool”到“tooling”,从对“工具”的关注,到基于“工具化”的设计思路,也许暗示我们眼中的世界将会逐渐开始的变化。


作者:
王欣 (Xin Wang)

- DRL, Architectural Association School of Architecture, UK


声明:作为交流会“我,建筑师”的拓展,建筑东西与《城市 空间 设计》(Urban Flux)杂志合作,在副刊《论道》(Remarks)出版了以“我,建筑师”为主题的专刊(2014年第6期-12月刊)。
          
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