从随机到模块化——三维黏土原件的生成式设计和建造实践

摘要

黏土,一种源于自然的建筑材料,在建筑学领域的应用经常被认为受到限制,但实际上充满了建造的潜力.历史上,建筑师一直致力于研发黏土作为一种建筑材料的多样化建筑语汇.然而,受限于标准化的黏土砖块,这些建筑语汇中的大多数都非常局限.与之相比,自然界的随机性,从有机系统的微观结构到植物的生长形式,总是能为设计师研发新的设计语言提供灵感.随着参数化工具的应用普及,越来越多的数字化算法以自然为灵感被研发,同时仿生的形式语言能够更有效地帮助建筑师搭起数字化设计和建造之间的桥梁.基于以上,本文致力于探索如何将自然界中的随机性和整体化形式逻辑通过离散的黏土原件实现到建筑学的尺度.文章首先综述了数字化技术参与下不同传统建筑材料设计语言和建造技术的革新.在此基础上,研究了随机性在黏土原件生成式设计中的多样化表达.模块化将作为主要的方法论以控制整体的随机性,同时结合结构稳定性等一系列要素,以迭代的方式优化算法并得到最终的数字化模型.在设计语言的建造实践中,结合特殊模具的研究,模块化对批量生产的裨益将被详细阐述.综上所述,文章关注的是传统建筑材料黏土在数字语境下的再生问题,针对黏土建筑构件的标准化限制,展开了设计与建造实践研究.设计研究的最终成果是一个集材料特性、结构稳定性,以及随机性的审美价值于一体的新型三维黏土原件建筑语汇.