數(shù)字設(shè)計(jì)——從設(shè)計(jì)到建造的新途徑

1、48于雷清華大學(xué)建筑學(xué)院博士生、美國哈佛大學(xué)建筑學(xué)碩士。研究方向：互動(dòng)建筑設(shè)計(jì)、數(shù)字生成與建造、參數(shù)化設(shè)計(jì)。主要作品：廣西崇左新一代雷達(dá)數(shù)據(jù)中心、深圳曼海寧花園、銀川寧東物流港、美國國家歷史博物館改造等。DigitalDesign:anewwayoftranslationfromarchitectureDesigntoconstruction數(shù)字設(shè)計(jì)——從設(shè)計(jì)到建造的新途徑撰文于雷清華大學(xué)建筑學(xué)院從設(shè)計(jì)到建造的過程是一個(gè)轉(zhuǎn)譯的過程。在從

2、概念、圖紙到施工的整個(gè)過程中由于信息輾轉(zhuǎn)于各種中間媒介，造成了含義上的失真。在信息時(shí)代，采用數(shù)字設(shè)計(jì)的工作方式不僅能高效和準(zhǔn)確地完成這種轉(zhuǎn)譯的任務(wù)，而且可以直接生成構(gòu)造原型，甚至采用自動(dòng)化裝配技術(shù)完成建造。數(shù)字技術(shù)搭建了多學(xué)科共享的平臺(tái)，為建筑設(shè)計(jì)提供了更豐富的素材和有效的生成方式，將成為一種具有極大潛力的工作方法。轉(zhuǎn)換與轉(zhuǎn)譯數(shù)字生成數(shù)字建造三維打印技術(shù)機(jī)器人技術(shù)數(shù)字化整體解決方案摘要關(guān)鍵詞RobinEvans1的焦慮RobinEvan

3、s在他的《TranslationsfromDrawingtoBuildingotherEssays》[1]一書中指出了“轉(zhuǎn)譯”同“轉(zhuǎn)換”的關(guān)系，提出轉(zhuǎn)換就是一種傳遞方式，建筑設(shè)計(jì)往往是從圖紙（或者說是繪畫）轉(zhuǎn)換而來的，而這種傳遞的過程需要一種精確的轉(zhuǎn)換關(guān)系，使其盡可能少地發(fā)生含義上的改動(dòng)。這種過程就像語言之間的翻譯，既要傳達(dá)表面含義，又要傳達(dá)潛在的精神層面含義。但是，讓Evans感到焦慮的是建筑師的工作同其設(shè)計(jì)的建筑物并不是嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)

4、系，而要經(jīng)過一系列容易受到干擾的過程。他為剛剛（在寫這篇文章的時(shí)候）才思考到這個(gè)問題而感到焦慮。作為建筑理論家，Evans提出了一個(gè)大家習(xí)以為常的以至于被忽略的本質(zhì)問題。實(shí)際上無論是建筑教育還是實(shí)踐，我們都在努力修補(bǔ)這個(gè)過程中的各種缺陷，如在設(shè)計(jì)構(gòu)思的過程中就采用草圖和模型進(jìn)行各種研究，像NmanFoster和RenzoPiano等大型事務(wù)所都會(huì)制作足尺的節(jié)點(diǎn)模型，以提高最終效果的確定性。但是Evans認(rèn)為建筑是很難像畫家或者雕塑家一樣

5、幸運(yùn)地同顏料、畫布、石頭和金屬等創(chuàng)作資料進(jìn)行直接交流。他甚至感到，建筑圖紙本身已經(jīng)開始追求類似繪畫一樣的藝術(shù)效果，變成可以被“視覺消費(fèi)”的東西。而建筑圖紙作為一種形式逐漸地脫離了實(shí)際的基本功能，這種趨勢無疑增加了轉(zhuǎn)換過程中的干擾，不但對(duì)于彌補(bǔ)起始和結(jié)果之間的斷裂毫無幫助，反而使其表達(dá)的結(jié)果更加撲朔迷離。進(jìn)入工業(yè)化時(shí)代，建筑師普遍接受了采用標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)件進(jìn)行建造的工作方式，雖然這樣可以更精確地控制建造的結(jié)果，提高工作效率，但是這種過程使建筑師

6、及相關(guān)的一系列工程專業(yè)更依賴于圖紙和規(guī)范，通過圖紙（或者說引用標(biāo)準(zhǔn)圖）這種交流方式會(huì)使各個(gè)環(huán)節(jié)的操作過程更僵化，創(chuàng)作的空間也受到了制約。Evans在另一篇分析密斯凡德羅的經(jīng)典名作“巴塞羅那展館”的文章《MiesVanderRohe’sParadoxicalSymmetries》[2]中諷刺了追求工業(yè)化精美主義的密斯在巴塞羅那展館的設(shè)計(jì)數(shù)字化設(shè)計(jì)與建造技術(shù)工藝2014年4月.indd4814417下午6:1249中動(dòng)了各種不易被察覺的小手

7、腳，以達(dá)到他所追求的所謂嚴(yán)謹(jǐn)?shù)男问矫?。從結(jié)果和過程上分析，他認(rèn)為密斯的言行在某種程度上是前后矛盾的。RobinEvans作為一個(gè)深邃的思考建筑實(shí)踐和理論之關(guān)系的學(xué)者，他的尖銳觀點(diǎn)撼動(dòng)了很多實(shí)踐建筑師和理論家。他的這兩篇論文前后創(chuàng)作時(shí)間相差4年，所以在思維上具有很強(qiáng)的連續(xù)性。沿著他的邏輯，無論從安東尼奧高迪（AntoniGaudi）、弗雷克斯坎德拉（FelixCela）2還是包豪斯學(xué)派來講，那些曾經(jīng)振奮人心的創(chuàng)作過程都被逐漸遺忘了。二戰(zhàn)后

8、經(jīng)濟(jì)快速復(fù)蘇，為了適應(yīng)巨大的建設(shè)量，建筑設(shè)計(jì)行業(yè)也引入了福特主義式的流水線作業(yè)，一切都被標(biāo)準(zhǔn)般地固化下來，建筑師就逐漸變成了生產(chǎn)圖紙的勞動(dòng)者。而從圖紙到建筑建造的這種現(xiàn)代流水線過程中，建筑師能夠參與的部分越來越少。目前行業(yè)術(shù)語將出圖之后的工作部分定義為“后期服務(wù)階段”，這個(gè)階段本身就是閹割了的創(chuàng)作內(nèi)容的過程。數(shù)字的滲透令人惋惜的是RobinEvans英年早逝，如果他仍健在的話，上述諸多焦慮也許會(huì)被一種亢奮的情緒所迅速替代。因?yàn)榻ㄖO(shè)計(jì)行

9、業(yè)進(jìn)入了信息時(shí)代，擁有了數(shù)字平臺(tái)的支持，一場變革正在“切除”這條流水線上的諸多“病灶”。這不僅讓建筑能夠更精確地反映設(shè)計(jì)成果，更能夠讓設(shè)計(jì)理念充分貫徹到建造的整個(gè)過程中，最終促使建筑的技術(shù)性、實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性和藝術(shù)性等關(guān)鍵素質(zhì)得到整合與協(xié)調(diào)。在這種轉(zhuǎn)換的影響下，建筑設(shè)計(jì)師所能夠積極參與的部分將逐漸被還原到理想的狀態(tài)，那么在Evans那個(gè)時(shí)代的困惑也將因?yàn)橐詳?shù)字技術(shù)為代表的新技術(shù)的出現(xiàn)而被逐漸化解。在CAD（ComputerAidedDes

10、ign）CAM（ComputerAidedManufacturing）先進(jìn)技術(shù)的支持下，他也許將會(huì)展開對(duì)建筑形式與空間的一種全新的展望與思考。建筑不僅是一種視覺藝術(shù)，更是一種綜合感官的感知結(jié)果，是空間、材料、結(jié)構(gòu)、環(huán)境等元素通過一定的設(shè)計(jì)邏輯，由視覺作為主導(dǎo)的認(rèn)知轉(zhuǎn)換為意識(shí)的體驗(yàn)，并逐漸固化和積累成為經(jīng)驗(yàn)。這種經(jīng)驗(yàn)性就是以梅洛龐帝為代表的“知覺現(xiàn)象學(xué)”。人們的這種經(jīng)驗(yàn)性也許先天就來源于自然界的現(xiàn)象，區(qū)別于“國際式”的方盒子，天然的形式更

11、能夠激發(fā)感官的原始刺激。前衛(wèi)建筑師（如扎哈?哈迪德）對(duì)于新形式和空間的實(shí)踐與探索，與其說是讓人類有了新的建筑體驗(yàn)，不如說喚起了人類對(duì)于自然形態(tài)的記憶。只是這種追求自然態(tài)的母題在Evans的那個(gè)時(shí)代被認(rèn)為是烏托邦式的狂想而已。但是如果沒有數(shù)字技術(shù)的支持，我們現(xiàn)在見證的一切也許仍停留在幻想的階段。而這些嘗試在推進(jìn)數(shù)字建筑技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，融入了更多種類的學(xué)科知識(shí)，如分型數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)編程、智能化材料等。在數(shù)字平臺(tái)的支持下，建筑學(xué)找到了更多的同自

12、然科學(xué)產(chǎn)生交集的機(jī)會(huì)，因?yàn)閿?shù)字技術(shù)營造了一種美妙的兼容性環(huán)境，也就是說通過數(shù)字技術(shù)的轉(zhuǎn)換能力能夠繞過相關(guān)聯(lián)學(xué)科的基礎(chǔ)部分，而將其推導(dǎo)出的結(jié)果直接應(yīng)用。比如我們套用數(shù)學(xué)模型，可以通過一些輔助的插件所提供的支持，直接改變數(shù)學(xué)模型參數(shù)生成計(jì)算機(jī)模型，而計(jì)算機(jī)模型的數(shù)據(jù)也可以通過對(duì)應(yīng)的CAM軟件輸出為自動(dòng)化加工的機(jī)器代碼。建筑師則只需要掌握這些為設(shè)計(jì)師特供的插件的使用及其輸入輸出的組合方式即可。設(shè)計(jì)與建造的互動(dòng)設(shè)計(jì)與建造往往被認(rèn)為是一個(gè)過程的兩

13、個(gè)端點(diǎn)，中間則是一系列的轉(zhuǎn)化過程。這個(gè)中間也是RobinEvans感到擔(dān)憂之處，因?yàn)樗J(rèn)為像圖紙這樣的“數(shù)據(jù)傳輸”方式會(huì)在中間過程受到各種“左右”，事實(shí)上這是建筑師很難控制的事情，目前再嚴(yán)肅的建筑師也很難像西班牙建筑師安東尼高迪一樣用一生來打造一棟建筑。但是對(duì)于高迪來說，設(shè)計(jì)與建造是一個(gè)往復(fù)的過程，甚至本來就應(yīng)該是一個(gè)互為因果的相互作用的整體。他通過大量的建造實(shí)驗(yàn)在論證設(shè)計(jì)概念的同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了豐富而又合理的形式。在現(xiàn)代建筑師事務(wù)所里，電腦