以“离散”塑造未来都市生活的战略

钟云浩，顾伊丰，孙亦逊，郑爽

（美国俄亥俄州立大学诺尔顿建筑学院，俄亥俄州哥伦布43210）

1 “离散”简介

“离散”以重新衡量数字化的角度在建筑领域中兴起。2008年后，被晚期资本主义的金融危机所定义的离散是一种新兴的工作模式，它试图加速离散这个概念在建筑中的计算机计算过程和物理的装配能力，想要重新定义整个建筑业的生产链。而这预示了建筑业有着像电子数据一样易于接近而且通用的部件。基于此的数字化装配形式让复杂的、可扩展的、开放式和分布式的建筑更容易实现[1]。

2 前期分析

2.1 气象学逻辑

建筑师对于“离散”的想象力，不应仅局限于塑造建筑，而应将其置于塑造城市，对未来领土进行大胆的设想与展望。“离散”这种工作模式的基本逻辑正是基于Daniel koehler曾经提到的“气象学”的思考，它如同电脑的计算，使部分零散的数据被高效整合与处理。这种思维模式可使建筑师更加整体地看待城市的形成。仅仅通过建筑来建造城市，这将是建筑师面临的挑战[2]。建筑师在设计建筑的同时，也在塑造城市，二者共同形成，相互交融。一个城市有着它自身的肌理，通过“气象学”建筑师可以更宏观地看待城市的各个部分如何进行集合，并梳理清楚建筑与城市的塑造所基于的逻辑和所拥有的相似性。因此，基于“离散”的气象学是塑造未来都市战略的基本逻辑。

2.2 科技的催化

“离散”如同零散的数据，将装配能力从人的劳动力变为了自动化的过程。需要通过计算机的计算与处理来对都市进行塑造。该方式有很大潜力来产生更多的相似情景并研究相关联系。而当整个都市的形成基于程序时，不仅能够极大地提高塑造空间的效率，还能在同一时间看到更多造型上的变化，从而为不同的生活方式提供更多的可能。因此，“离散”使科技的手段成为塑造未来都市战略上的催化剂。

2.3 环境的适应力

与现代主义的预制元素不同，在离散的氛围里建筑的部件成为多变的数据形式，就如同一块块积木，并意在通过数字来重新定义整个建筑业的生产链。这道出离散本质为自动化地进行物理装配。因此，推测“离散”在构建都市的同时，能像塑造建筑那样，如积木的拼搭一样可变，易拆卸，易扩展，电脑计算能帮助人们进行装配与延伸，让多变造型适应不同的场景与环境。

因此，在思考清楚“离散”所基于的理论逻辑，所拥有的科技技术和可适应环境的潜力，本文提出以下基于“离散”来塑造未来都市的战略。

3 塑造未来都市的战略

项目提出新的离散的聚合物群体，从单个模块（大小类比于房间），到组块（大小类比于建筑），到超级组块（大小类比于建筑群），是对都市塑造中组装步骤和各部件规模的一种理解。且这些离散部件将通过不同因素下的重力（在Maya中模拟），形成高度密集的空间组织形式，被置于未来可能出现的领土资源紧缺的环境，并对不同场景中的都市生活进行展望，以图片形式展示人类对于领土的扩张。

3.1 塑造基本模块

针对未来领土资源短缺的问题提出的0.42m3的基本模块，其作为超级聚合物的最小单位，是能够满足未来人们需求的模型。基本模块通过编程来赋予图案，并探索当代绘图技术产生的视觉效应。模块内部造型并非作为外部轮廓的向内偏移，进而采用充满变化的自动化开洞策略，并在接下来的阶段里进行装配与整合（见图1）。

图1 基本模块

3.2 塑造计算逻辑

统一的公式化逻辑将为离散部件的聚合奠定基础。在未来，领土将向着外太空逐步扩张，人类将在不同的重力下生活，于是该项目模拟了地球上从0～18m/s2范围内的重力加速度，使基本模块形成密集和松散的聚合物。然而由于基本模块的几何造型过于复杂，当前技术手段无法承载它导致的电脑负荷，于是仅用方块来对其进行模拟。在研究中，除重力大小外，初始旋转角度和投掷高度也都作为研究变量，并根据模拟结果绘制重力附录表，从而探索科技给空间塑造带来的多样与变化（见图2）。尽管在之后的研究观察中人们发现不同的几何形状所受到的不同变量的影响大小也均有不同，但在此阶段保留模拟结果。

图2 重力附录表

3.3 塑造组块

根据第2阶段的模拟结果，使基本模块聚合形成组块（见图3），可以看到自动化带来的意想不到的空间特性：分散的、整体的、稠密的、稀疏的以及其他多样的空间系统。给组块赋予连续轮廓管道骨的架系统，该系统与其本身具有的色彩图案消磨掉了基本模块的独立性，带给了组块新的整体解读。

图3 战略步骤

在组块的内部空间，开始投影居民生活。根据重力因素假设新的交通流线与新环境。在无重力条件下，交通流线将自行发展，人们可任意穿梭。在超重的条件下，相近表面成为连接处，墙面将成为地板。小的基本模块满足了居民的隐私，而不同重力下形成的组块却有着意想不到的间隙。重力的不同也导致了间隙空间质量的不同，为集体活动提供可能，如社交、景观、广场等（见图4）。

3.4 塑造超级组块

离散的组块进一步通过原有计算逻辑，聚集为超级组块，为结构配置上的密度提供了可能。而最终它所增长至的密度与体积，都将难以想象。其规模可类比于建筑群、社区、商业中心。人们无法想象以“离散”的语言于此向下拓展，会出现多少代产物，也不清楚最终的聚合物的尺寸将会跨越多少领土。而我们正处于一个计算处理能力有限的年代，所以无法看到该空间组织的最终形态，只能将对阶段性的产物的想象展现出来（见图3）。

图4 “离散”的内部生活

3.5 战略成果

战略的最终阶段，是对于都市生活进一步完善与设想。人类所生存的聚合物以高度密集的空间组织形式存在，解决了未来的领土资源短缺问题（见图5）。而这样的空间组织具有可变性、可扩展性，让其能够适应不同的环境，如城市、高山、草原、沙漠、外太空（见图6～图8）。

图5 “离散“于高度密集环境

图6 “离散“于草原

图7 “离散“于沙漠

图8 “离散“于外太空

4 结语

“离散”这种工作模式在建筑领域目前还没有研究成果，建筑师还并未对于未来人们的都市生活进行充分的投影与展望。因此，此项目对未来进行了模拟与推测，并投影了未来人们的都市生活，而这都得力于科技这一重要的角色。

自动化技术能够帮助人类于在设计和建造上更少的付出更少的代价，便能于系统中预测并处理未来的变化[3]。该项目里恰好利用了自动化的科技，针对领土资源短缺问题，让建筑不再仅凭借人类的感官与想象，而是借助电脑计算使未来问题得以解决，这使人们在塑造空间上节省了大量的时间。

智能化的社会是未来的必然趋势，但人类势必成为智能社会的主宰者。建筑师逐渐从最初塑造建筑的形态过渡为控制塑造的过程，既展示出人类的想象力，也展示出电脑呈现的结果，并且这件事很自然地就在建筑师身上发生了[4]。智能最终无法取代人类社会，建筑师能够做的便是在规划设计的过程中让科技成为强劲手段。然而拥有现代化的技术，并不意味着要复制过去。建筑师应该始终看向未来。任何建筑师的任务并不是用电脑来复制或自动化已经想到和生产的东西，而是让计算机来揭示一种人类无法想象的全新的建筑智能形式[5]。

综上，“离散”是当今建筑师能够借助的其中一种手段从而通过新型的都市塑造方式来解决未来领土资源短缺的问题。未来处于智能化社会的人们还将会面临许多困难，处于数字时代的建筑师，都应当思考如何借助科技手段来推动未来空间的塑造。

本论文的顺利完成，需要感谢导师Sandhya Kochar和Dow Kimbrell的大力支持。本文所有图片均由“离散”团队所作，身为组长，感谢组员顾伊丰、孙亦逊和郑爽的资源共享！