当感官体验可视化后,设计突然变得简单

文摘   文化   2023-08-29 08:59   美国  

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可持续建筑的被动策略因2016年普利兹克建筑奖获得者亚历杭德罗·阿拉维纳的建筑作品和理念,以比较重量级的姿态重返视野。并因2020、2021、2022年连续三年的普利兹克建筑奖获得者们的作品中的突出呈现,获得更为广泛的关注。

普利策奖得主们

(从左至右:亚历杭德罗·阿拉维纳,2016 / 伊冯·法雷尔与谢莉·麦克纳马拉,2020 / 安妮·拉卡顿与让-菲利普·瓦萨尔,2021 / 弗朗西斯·凯雷,2022)


UC创新中心,2016年普利策建筑奖得主亚历杭德罗·阿拉维纳 © Archdaily

(从左至右:外围实墙——剖面——中庭)

亚历杭德罗·阿拉维纳:

"我们建造一个开放的中庭,但把实体外墙和其他东西安排在外周,所以当太阳照射时,不直接照在玻璃上,而是在墙上。当你在内部有了一个开放的中庭时,……,你也可以更好地控制光线。另外当你把实墙放在外周时,你就可以阻止阳光的直射。你也可以打开那些窗户让穿堂风通过。……这些都不是什么尖端技术,你不需要做复杂的规划,这些都无关技术,这只是一种古老的、原始的常识通过运用这些常识,我们把这座大楼用于降温的能耗从一座传统的玻璃幕墙建筑的每平米每年120千瓦降到了每平米每年40千瓦。所以,通过正确的设计,可持续性就不过是对常识的严格运用"
2014年TED演讲:我的建筑哲学,让社区参与设计过程
亚历杭德罗·阿拉维纳在2014年的TED演讲中,没有试图用华丽的语言将“可持续建筑的被动策略”包装成晦涩神秘的概念。同时他又交出反映其理念,且极具说服力的建筑作品。

01

控制流动的能量

一个人在使用建筑时,体验来自所有感官接收到的信息,例如鼻子嗅到的花香、皮肤感受到的温度和湿度、耳朵听到的空调运行的声音、眼睛看到光线等。
迈克尔·本尼迪克特:

"暖通学科是一门干燥无味的学科——工程师的工作——但是你皮肤能感受到的和鼻子能辨别的却不是。想一想门口的气压变化,洗衣房的味道;有请现象学家出场……并且谁不喜欢看风吹动窗帘呢?“
《中心23:空气》前言

住宅和办公楼,室内,2021年普利策建筑奖得主安妮·拉卡顿与让-菲利普·瓦萨尔的作品

© lacaton & vassal 
这些无形的因素通过非视觉的感官直接地影响着人们的心理感受和精神状态。所以设计师通过被动策略设计控制无形的能量流动,可以有效地提升使用者的体验。这里的“控制无形的能量流动”不是魔法玄学,而是遵循自然规律,例如太阳东升西落,热空气向上移动等,通过设计利用或促进自然现象的发生,有效地控制建筑中的空气,光,水(水蒸气),热量,声音的流动,而形成宜人的环境。

53套底层公寓,2021年普利策建筑奖得主安妮·拉卡顿与让-菲利普·瓦萨尔的作品

© lacaton & vassal

从53套底层公寓的照片中可以看到阴凉、阳光(光和热)、滑动的透明聚碳酸酯板(冬季关闭呈温室、夏季开敞自然通风)、隔热反射窗帘、大玻璃门洞口等。流动的热量通过被动策略得以控制,更稳定宜人的居住环境得以实现



02
简单的设计反而更难
上面讨论的项目,无论从阐述的设计流程还是设计结果都呈现出质朴的状态。但是做出简单且有效的设计是非常艰难的,往往看似简单的设计,需要更加严谨和深刻的研究和设计过程。以Design Indaba10x10住宅项目为例,其目标是每栋450平方英尺(约45平方米),造价6480美元(约4万4元)。作为竞赛,由10组非洲本土建筑师与国际公司跨学科合作,提出有效的解决办法,分别应用于一栋建筑,共计10栋。但只有一组成功提出解决方案(且造价为9725美元),其他九组均以失败告终。最终该成功方案被用于全部十栋建筑。由此可见简单且有效的设计,即便在有平台扶持,跨学科,国际间优秀人才合作的情况下,也不能够轻易实现。

Design Indaba 10x10 住宅项目,Design Space Africa Architects的作品


03

 跨学科计算模拟的加持

那么如今建筑师和建筑学者们又是如何在先进技术的加持下,以更深刻严谨的设计流程实现简单且有效的作品的呢?
  • 案例一: FabPod (开敞平面中的独立会议室原型
设计学者团队:Nick Williams, Brady Peters, John Cherrey, Jane Burry, Mark Burry, Alexander Peña de León, Daniel Davis
地点:RMIT Design Hub的开敞办公室

FabPod内部实景

设计流程,数字化模拟(形体、模块),模块小样
开敞办公空间设计中,声环境一直是设计的重点,常用的方法有三种,分别为吸声、隔声和掩蔽。通常声学的设计都是以工程师的方式被呈现出来,然而该设计将声学直接反映在建筑构件——墙的形状、材料和构造。通过声学模拟,遵循声音传播的基本规律,减少会议室受到的干扰,以及会议室对其他办公空间的干扰。

设计流程,数字化模拟(声学),声学实验室模拟

FabPod外部实景

© Daniel Davis个人网站;Mark Burry个人网站;Brady Peters的文章

Integrating acoustic simulation in architectural design workflows: the FabPod meeting room prototype


  • 案例二: Jade Eco Park(室外环境微气候)

设计学者团队:Philippe Rahm, Mosbach Paysagistes, Ricky Liu & Associates, Transsolar KlimaEngineering[主要负责计算流体动态学模拟(CFD)]

地点:台中中央公园

Jade Eco Park微气候效果图

粉色代表凉爽微气候;蓝色代表干燥微气候;灰色代表无污染微环境


三种微气候路径的平面图和剖面图
该设计通过减少台中亚热带温暖潮湿气候的过度影响,为使用者提供不那么热,不那么潮湿和更少污染的室外空间。并根据微气候安排总平面的功能活动,将合适的功能活动放在合适的微气候中,例如干燥的微气候适合运动,促进流汗;无污染的微气候因蚊虫少,适合夏季休闲聊天等。

Philippe Rahm(菲利普·拉姆):


“……设计基于计算流体动力学模拟 (CFD) 绘制的气候多样性图:公园的一些区域自然情况下更温暖、更潮湿、污染更严重,而其中一些区域在自然情况下更冷(因为它们在来自北方的冷风的路线上),更干燥(因为西南风带来的海洋湿气被遮挡)和更干净(远离道路)。我们增强了这些小气候的差异,使本就凉爽的地方更凉爽,干燥的地方更干燥,干净的地方更干净……”

Philippe Rahm官网项目说明
计算流体动力学模拟(CFD)

微气候装置实景照片

© Philippe Rahm个人网站;The Architectural Review;Transsolar KlimaEngineering官网;IAAC




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