自由之“环”——BIAD设计的北京凤凰国际传媒中心

张 烙 （华中科技大学，湖北 武汉 430000）

1 自由的参数化设计与空间体验

参数化设计对建筑设计的巨大影响有目共睹，著名的Zaha Hadid Architects设计的众多建筑项目均采用参数化设计；同时，随着人们对建筑空间高品质的诉求，以前的国际式现代建筑风格的泛滥越发受到挑战，基于这正反两方面的原因，参数化设计成为当下建筑设计方法的主流。目前使用较为普遍的技术有Rhino与Grasshopper，后者采用计算机程序算法生成复杂模型，通过简单的输入-输出端的逻辑连接便可创造出前所未有的建筑形态与空间。

在现代高密度城市环境中，建筑应同时承担城市的公共性功能。人们花大部分时间在建筑内部从事工作，而同时对城市公共空间的诉求非常强烈；建筑是凝固的音乐，也是事件发生器，人们在其中徜徉运动、相互交往，建筑的传统意义被延伸至城市公共空间。空间的变化将引起形体的变化，人们在空间中的行为与活动往往是随机的、偶然的、复杂的、无序的、自由的，形体也相应是拓扑、解构、破碎的。凤凰中心赋予形体与空间的自由变化为公众提供了类似城市的开放空间，实在难能可贵。

2 非线性形体蕴含着自由的力量

2.1 包裹

凤凰中心位于北京朝阳公园东南角的2条城市干道交汇处、紧邻城市CBD，景观良好且视野开阔。项目甲方是香港凤凰传媒集团，它的公司logo也给了设计师灵感，BIAD最终以‘莫比乌斯环’的方案胜出，其正反相接、上下相承、内外相连的形体，恰好体现了凤凰中心所推崇的阴阳相生及古今文化融合的理念。

用Rhino绘制莫比乌斯环（图1）：先绘制一个横向立方体，基于其几何中心线扭转180度；在其侧绘制一个圆形，立方体基于圆形路径放样（沿着曲线流动）即可得到莫比乌斯环。

要想得到凤凰中心这样精炼的莫比乌斯环，需要借助参数化设计插件Grasshopper，可通过三个主要参数来调整实体最终效果，参数分别控制空心部分大小、圆环的大小和形体旋转。绘制逻辑过程（图3）如下：先定义一个一定半径的圆形，沿该圆形均分20个垂直平面，根据这20个垂直平面定义20个椭圆，赋予椭圆的长短轴一定数值，将20个椭圆按一定规则旋转一定角度，规则是定义[0，π]区间、分割成20等份；为了防止出现首尾衔接错误，将起点椭圆旋转180度，再将所有的椭圆放样得到实体，根据效果调整参数值，得到较为理想的莫比乌斯环。

图1 Rhino绘制莫比乌斯环

图2 实际形体控制生成过程

形体尺寸深化是基于初步的形体进行数学性建模，相比方案阶段建筑的形体创作要更加理性，以便指导后期施工安装。实际形体控制生成过程（图2）如下：先在基地确定建筑红线范围，基于红线形状定义一个正交XY轴坐标系，旋转XY轴一定角度，在X轴上寻找两点作某个角度的4条射线，可确定2条弧线；再在射线上确定圆心点作3条弧线，将其沿某条射线对称，由8条圆弧段共同连接成一个封闭曲线。基于功能布局要求细分定义的射线角度，将各射线定义成轴网；从轴网中找出四条轴线分别作垂直类椭圆曲线，具体形状由功能确定，将4个曲线进行顺序放样，即可得到实际的凤凰中心莫比乌斯环。

2.2 编织

凤凰中心的表皮结构类似一张复杂编织的网，交织在一起，可以简单的分成主次两个维度的结构骨架，每个维度骨架的旋转逻辑其实与前面做形体旋转的逻辑过程类似，只是在具体骨架细化上加以变化。交叉状曲面网壳绘制逻辑过程（图4）如下：在形体基础上等分曲面，在U、V两个方向上分别赋予一定参数，将曲面上的等分点先进行错位操作同时将点的横列进行转化，连成曲线；复制已有网格，进行反方向偏移；将线生成圆管，放样得到主次肋编织状的骨架网。

图3 参数化设计插件Grasshopper绘制

图4 Grasshopper绘制交叉状曲面网壳

2.3 嵌套

与传统设计思路相反，不是先符合建筑功能布局等任务书要求再来思考建筑形体，该方案的实体部分（媒体总部办公楼和演播与体验楼）的轮廓形态其实是为了呼应莫比乌斯环形态而嵌套在其中的（图5），即莫比乌斯环的总体形态直接决定了后期建筑功能布局及空间的特征，从这个角度上来说，凤凰中心“莫比乌斯环”方案的整体性非常的统一，与凤凰传媒集团的亲和、开发与包容文化不谋而合。

这种嵌套操作是以自由的空间体验为导向灵活设计的，譬如有一条由地面至空间并环绕贯穿与建筑内部的公众体验流线，公众可从西侧拱桥拾级而上，到达烟波楼二层的开放平台；沿二层平台向东观大演播厅后可到达演播楼顶层的休憩空间，然后沿平台走向紧邻朝阳公园湖面的东中庭，是凤凰中心开放的公共空间中体验建筑艺术表现力的高潮（图6）。可见，看起来并不是简单地叠加，而是在多维度空间推敲后的理性操作。

图5 嵌套过程

图6 空间高潮之东中庭

图7 凤凰中心设计竞赛第一名方案

3 结语

自由引领我们走向新建筑

按常规设计思路亦可做出较理想的设计方案（图7），上图方案曾获得竞赛第一名，至于为什么最终放弃该方案不得而之。参数化设计与非线性自由形体或许是莫比乌斯环最终胜出的关键。

通过对凤凰中心的剖析，我们深刻体会到数字化的重要性：一是参数化设计可以为建筑领域带来一种新的思想观念，能够使得建筑更加精准，更加可控和创新性；二是参数化设计和建筑的本体问题并不相矛盾，参数化设计不是指以夸张的造型取胜，而忽略必要的基础性工作，这是对参数化设计的反面的理解。参数化设计作为一种设计方法，正悄然地改变世界，改变我们的生活以及今天的设计时代……