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基于参数化技术的传统园林空间原型的现代转译.rar

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    编号:20181101170525614    类型:共享资源    大小:5.86MB    格式:RAR    上传时间:2019-04-03
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    基于 参数 技术 传统 园林 空间 原型 现代 转译
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    基于参数化技术的传统园林空间原型的现代转译——以 Voronoi 为例王天晖华东建筑设计研究院有限公司http://www.grasshopper3d.com/profile/tianhuiwangTianhui_wang@ecadi.com摘要:本文分析传统园林空间与 Voronoi 算法的相通之处,选取运用 Voronoi 参数化技术的实践案例,阐述从边界、核心、路径等三方面对中国传统园林空间进行转译的建筑设计方法,探索如何通过参数化工具去进一步发展中国传统空间原型。关键词:空间原型 传统园林 参数化 VoronoiModern Translation of Traditional Garden Space prototype Based on Parametric Technology—— A Case Study of VoronoiAbstract. This paper analyzes the similarities between traditional Chinese garden space and Voronoi algorithm selection using Voronoi Parametric Technology practice case, elaborated from the border, the core, the path tripartite face of Chinese traditional garden space translation method to explore how the parameterization tool to further develop the traditional Chinese space prototype.Keywords. Spatial prototype:Traditional garden:Voronoi:Parametric design.一、 引言随着社会的发展以及人们生活方式的巨变,传统建筑正面临着难以进一步发展甚至是淡出当代社会的现实困境。相对于传统的建造工艺来说,当代参数化浪潮显示出了极强的生命力,它正在以巨大的力量冲击着设计界。在建筑学领域,传统园林做为一种典型的空间形态,本文试着从一个新的视角对中国传统园林空间进行再思考。二、 Voronoi 的定义和应用图 1Voronoi 图释Voronoi 图又叫泰森多边形,是由俄国科学家 M.G.Voronoi 在 1908 年发现的,它由 1 组两邻点的垂直平分线组成的连续多边形组成。Voronoi算是很经典的算法,其本质是在一定边界内先定义一些离散点,可以是随机分布,也可以是有目的的,Voronoi可以根据设定的n个离散点的平面分割为n个区,所在区中的所有点到该离散点距离小于到其它任何一个离散点的距离,每个离散点被称为一个生成元,每个区被称作这个生成元的Voronoi区,两个相邻生成元具有公共层Voronoi边。Voronoi图形应用可从二维平面拓展到三维空间。一个三维表皮运用Voronoi算法来生成,首先需确定所有空间点的位置,之后得到临近两点连线的垂直平分面,这些垂直平分面交接形成多个以点为中心的空间多面体,各面的交接线即为表皮的结构。在参数化建筑设计中Voronoi算法常用来生成建筑表皮和空间结构。如MAYSYS设计事务所,他们研究生物学规则将其模拟应用到他们的作品中,通过Voronoi图形规则来产生丰富多变的形态。Faulders Studio设计的AIRSPACE TOKYO整个建筑外墙就像被错落有序的编制在一个网状结构之中。北京奥运会的水立方的即是基于此原理设计。图 2Voronoi 算法常用来生成建筑表皮三、 Voronoi 算法下传统园林的分析在 Voronoi 图中,在一定范围内围绕着离散点周围是分叉的 Voronoi 边,Voronoi 边所分割的平面范围内各个点距离离散点距离最近。假设 Voronoi 图中的范围就是园林的边界,离散点就是园林造园的核心景点,Voronoi 边就是围绕景点周围的曲折分叉的路径,那么按照假设就可以理解 Voronoi 图为园林的抽象图解。1、 边界边界指江南私家园林多取高高的园墙作为园林的边界。一方面处于安全防卫的心理,另一方面又是民族的传统习惯和内向为主要特征的民族性格,它几乎渗透于人们生活的各个方面。所有建筑均背朝外而面向内院,从而形成一个以园墙为边界的格局形式,和外部相对比园中的建筑则纯属外向布局形式,其特点是以建筑为中心,并在四周布置庭院绿化。2、核心核心指园林中亭、堂、楼、阁、山、石、水面、树木等。造园如绘画重在构图处理,求得气韵生动,在位置上有疏有密而不可平均对待,所谓“疏处可以走马,密处不使透风”所指的就是总体布局的原则,江南传统园林的布局和位置经营方面也毫无例外的恪守这一构图原则。例如苏州留园,它的建筑分布就是极不均匀的,有些地方稀疏,有的地方稠密,由于对比异常强烈,常使人领略到一种忽张忽驰,忽开忽合的韵律节奏感。3、路径路径至园林中的人行流线,包括廊、步道、石阶、石桥、驳岸、洞壑等。造园如作诗文,必使曲折有法,江南传统园林,为了引人入胜,为了求得景的瞬息万变,为了求得意境的幽深,在布局上无不极尽蜿蜒曲折之能事。路径均起到引导人流的作用。由于景和空间的设置都可以追求曲折变化,加之地形高低起伏,作为围绕连接各景点、空间的路径,自然也是曲折尽致。通过大胆假设,笔者对多个江南园林进行空间要素提取分析求证。现以留园为例,如图 6 示,第一步把苏州留园的园墙作为设定范围,第二步把疏密有致的核心景点作为离散点,第三步可求出离散点的 Voronoi 边界与园中存在相似性和邻接性。以上以园林中的边界、核心、路径对应于 Voronoi 图中的范围、离散点、Voronoi 边,建立了 Voronoi 算法与传统园林空间的相通性,由此可利用 Voronoi 算法搭建传统园林的空间原型算法。图 3Voronoi 算法下苏州留园的分析求证四、 实践案例本文结合上海浦东华夏文化商业办公综合体为案例进行分析,该项目是一次国际竞赛,基地紧邻长江,位于上海浦东国际机场北部,设计定位为立足上海,以临港总部商务办公、文化娱乐等为主要功能,打造东西方文化相融合的,上海地标性的国际化办公区。在空间操作中,使用 Rhino 软件加载 Grasshopper 插件中的 Voronoi 算法,设计尝试利用 Voronoi 参数化技术进行传统园林空间原型转译探索。1、 第一步:边界设计选取用地的高层建筑控制线作为边界。用 Voronoi2D 电池块输入端的boundary 抓取高层建筑控制线。建筑的体量因浦东机场航空限高的制约,故采用横向展开的布局。面向城市采用大尺度景观延续城市界面,内向采用园林形成小尺度的微观界面,园林成为了办公空间介入自然的一种方法。园林既是中国空间文化心理的普遍指向,在城市环境设计中又具有重大的生态意义,将园林糅合到传统办公模式中,创造一种介于人工与自然之间的办公环境。2、 第二步:核心设计选取总部办公及外部景观空间作为核心,用 Voronoi2D 电池块输入端的 pointset 抓取核心离散点。因紧邻浦东国际机场建筑高度限高 50 米,沿边界布置多栋低体量高密度的总部办公楼。同时对传统空间和生活体验的延续成为了设计的重点。在空间设计中如外庭院、下沉庭院、内游廊等。建筑以一种更自然、更现代、更具生命力的品相出现。3、 第三步:路径设计利用 boundary 和 pointset 作为设计条件,在办公楼顶部公共活动区生成路径 path。因浦东机场飞机的起降噪音对于办公区也有影响,所以项目开始就提出了大胆的设计概念,将裙房中公共文化娱乐置于建筑的顶层,一方面增加首层的公共活动空间,另一方面顶部的公共活动面积将有效减少飞机对办公的噪音影响。这样,多栋办公楼在空中相互连接形成了一个独创的标志性的门户形象。 图 4Grasshopper 中 Voronoi2D 算法图 5公共活动连接于办公楼顶部图 6Grasshopper 生成路径图 7数字模型鸟瞰图 8内部透视与传统园林图 9一层平面及顶层平面图 10空间序列五、 小结本文是将新兴参数化技术应用于传统园林空间对象的一次尝试, 通过空间要素的转换, 增加传统空间的可读性。通过图解分析, 可以看到传统空间形式转化为当代空间形式的可能性, 从而构建沟通传统与当代之间转译的桥梁。当代建筑语境的转变促使建筑师从更广义的层面思索传统建筑的应对策略,我们应涵容全球意识,探索空间原型的动态演变和广义拓展,应对先进的技术物质手段,寻求传统建筑空间的创新与思辨。参考专著《中国古典园林分析》.1999.彭一刚.中国建工出版社.北京《计算几何——算法分析与设计》.2000.周培德,卢开澄.清华大学出版社.北京.参考网站[1] http://www.abbs.com.cn/
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