作品自述

 

自然界中无形的秩序是我的设计项目中主要概念来源。设计过程中我应用了数字化的设计技术将自然界中的秩序衍生到建筑设计中,使得建筑以“自然”的方式对周围的文脉及环境做出相对的回应。

 

Swarming Phyllotaxis

集群叶序

 

集群叶序是2012夏季学期的研究项目,项目以自然生长为主题。在这个研究项目中引用了沃洛诺伊图形(Voronoi Diagram)、叶序(Phyllotaxis)以及集群智慧(Swarm Intelligence)作为生长法则。与传统自上而下的设计过程不同的是,自下而上由部分到整体的设计关系被应用于设计中。研究项目设计了由不同参数条件控制的复杂性系统,以满足不同的设计需求。最终的设计模型借助于3D打印技术来实现。研究成果被应用于2012冬季学期的巨构城市研究中。

 

 

高杰恩

 

道法自然的建筑





 

 

高杰恩

www.inhsin.com

 

2011-至今 德国伍珀塔尔大学 建筑学硕士研究生(Master of Science)

2006-2010 浙江工业大学 环境艺术设计专业 建筑与室内设计方向 学士学位

 

 

 

 

对话高杰恩

 

无论:

在“集群叶序”的作品自述中你提到三个关键词“沃洛诺伊图形”、“叶序”以及“集群智慧”,你能先简单地给我们介绍一下这几个词的含义吗?它们是通过怎样的“自下而上由部分到整体”的关系被用于设计中的?

 

高杰恩:

沃洛诺伊图形(Voronoi Diagram,也称作Dirichlet tessellation,狄利克雷镶嵌)是由俄国数学家Georgy Fedoseevich Voronoi 建立的空间分割算法。在几何,晶体学,建筑学,地理学,气象学,信息系统等许多领域有广泛的应用。在自然界里从树叶的经脉、蜻蜓的翅膀、长颈鹿的斑纹、海龟的表皮中都能找到这一图形。

 

叶序(Phyllotaxis),是指叶在茎上排列的方式称为叶序,叶序的类型主要有对生、互生、轮生、簇生,植物体通过一定的叶序,有利于植物体本身光合作用的进行。在设计里我选择了一种存在于向日葵和宝塔花菜中的特殊叶序,人们能从里面找到斐波那契数列和黄金角。这两项法则对最终的形态产生了很大的影响。

 

集群智慧同样源于自然界中。蚁群、鱼群、鸟群、兽群等群体行为都具有一种固定移动模式。尽管没有集中控制机制来指示这些个体如何协作,但仅以简单的局部交互行为通常能涌现出复杂的全局行为。将这样的移动模式通过人工智能来模拟便是集群智慧。

 

在设计中我以上述的三种从自然界中汲取的秩序作为生长法则来进行空间生成研究,所有的研究结果均产生于环境和个体间的相互影响,如同山川、河流的形成一般这是一种生成的设计。相较于传统的自上而下的设计模式,这是一种自下而上由部分到整体的设计过程。

 

无论:

上面有几张图表达的应该是你所指的不同参数条件控制下所得出的不同设计吧。分别是哪几个参数,它们在不同的建筑设计需要中起到怎样的关键作用?

 

高杰恩:

是的。事实上有非常多的参数是可以调整的。图解里所调整的参数分别是叶序生长细胞个数,曲面偏移距离以及随机种子数值,任一参数的调整都会对最终的设计形态产生影响。这也使设计结果的弹性空间大幅度的增加。

 

无论:

在“空间反应”作品中提到的“自然界的反应扩散系统”究竟是一个怎么样的复杂系统,它对建筑的空间有着怎样的影响?为什么会想到把这样一个“空间反应”的概念用于汉诺威动物园入口处的建筑设计中?

 

高杰恩:

反应扩散系统(Reaction-Diffusion System)是用来表述物质在空间中变化受到“反应”、“扩散”两种过程影响的数学模型。它被广泛应用于生物学、地质学、物理学和社会生态学。简单的讲它可以描述生物的生长发育,如图灵从微观角度以豹子、斑马、奶牛的身体斑纹展示了反应扩散系统。由于这一设计的项目用地位于汉诺威动物园,因此我想利用这一与自然生物息息相关的系统来做文章再适合不过了。在设计中我利用数字化的技术将这一系统用于三维空间的构成。通过调整参数使其产生了一系列的候选空间,通过分析选出最优空间。如同自然界中的表皮,在设计中建筑的表皮同样受到了这一系统的影响,产生了变化的立面。

 

无论:

之所以这次把这两件作品放在一起呈现是不是因为它们都和“自然”的主题有关?你怎么看待建筑这种“人工”的产物和“自然”之间看似有着矛盾关系的两者的结合?

 

高杰恩:

正如我在作品自述中所提到的,自然界中的秩序是我设计项目的概念来源,也是我这两件作品的共同主题。人类自古以来便一直通过对自然的学习和效仿来改善人工的产物。在我的设计中,建筑这种“人工”的产物以一种自然界普遍存在的方式来产生,在过程上其实是“自然”的。

 

无论:

我们都知道德国是世界上建筑行业最发达的国家之一,但是也因此面临着行业饱和的问题,你觉得今后整个建筑行业会有怎样的发展趋势,特别是在设计环节上会出现什么新的概念和挑战吗?

 

高杰恩:

众所周知由于德国发展起步较早,建筑业存在着一定程度的饱和,本土市场已经无法满足所有建筑师的需求,向海外拓展成为了建筑业的新出路。中国作为发展中国家和新兴市场对与海外具有极大的吸引力。目前德国几所最大的事务所均在中国开设了分部。我相信在未来的几年内,国外设计事务所与国内市场之间的联系会更为密切。对于在海外学习的同学来说是个很好的机遇。

 

无论:

在国内本科毕业后再到德国念硕士,谈谈关于两国在建筑教育上面的区别吧,或者你个人有什么体会和感悟?

 

高杰恩:

在德国的学习过程中,我个人体会到德国的教学更加注重各方面建筑素养的综合发展,例如理论与实践的结合,在设计过程中经常需要思考自己的理论是否真正体现于实践中,实践中得到的经验能否对自己的理论反馈一些思考。此外通过各种媒介尽各种可能来深化自己的表达,也在学习中有着重要地位。模型与设计之间的互动关系,通过图解展示设计的同时推进设计,以动态媒介来诠释设计等都是我在德国的学习中重新了解的。

编辑 / 吴竞

Space Reaction

空间反应 汉诺威动物园入口综合体设计

 

2012年冬季学期设计项目,以“反应扩散系统(Reaction-Difusion System)”为基础进行的空间研究。借由模拟自然界复杂性的反应扩散系统来进行空间找形, 以探索自然生成空间的多样性。建筑位于汉诺威动物园入口处,结合旅馆、入口售票、餐厅等功能的综合体。

 

 

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