算出來的建筑

運用“算法建筑”來做設計的建筑師，他的腦子里不再是整個方案，而是一套規則。

這一切要從計算機在建筑設計過程中地位的改變說開去。在15 畝地上，城鎮的上風處，建造一座280 層的超高層建筑，工期和造價一定，要求外立面最大限度地自然采光，但不影響散熱、通風和視線。現在有三種設計方法——有幾十年工作經驗的建筑師靠直覺交出一份設計任務書，他建議外立面采用螺旋狀，樓層高度最好在2.6 米左右，接下來便投身于一堆圖紙之中;或者，把15 畝地、280 層、采光率等數據輸入計算機程序，它會告訴你一堆符合邏輯的設計方案，建筑師要做的就是調整數據，選擇一個最貼近設計要求的方案;還有一種方法，就是在前面的基礎上，利用遞歸、分治、蟻群等算法，結合數據，不斷優化、精確設計方案，比如穹頂狀曲面的垂直切線和177 層外立面窗戶開闔的角度等等，這時，建筑師要做的不是提出一個方案，而是選擇一個最佳方案，這就是“算法建筑”。

“金盒子”的算法

當年勒#8226; 柯布西耶所倡導的現代主義建筑，早已無法滿足如今建筑的形態設計需要，分形、折疊、褶皺等看似沒有規律的復雜幾何體占據了我們的視野，如何把這些復雜的設計變為現實，現有的技術和技法一度使其成為待解難題。然而，計算機和設計師合力解答，讓“算法建筑”給了我們一份近乎完美的答卷。

這種本世紀初在國外出現的“算法建筑”，在華匯設計北京分公司的兩位建筑設計師王振飛和王鹿鳴眼里，已經不再“前衛”。他們很幸運，年9 月底從阿姆斯特丹的UNStudio 結束工作回國的時候，正當“算法建筑”在國內火起來。

“用‘算法建筑’設計之初，在建筑師腦子里不再是某個方案，而是一套規則。”王振飛和王鹿鳴攜“算法建筑”吸引了天津于家堡開發區。一棟用此方法來實施立面設計的建筑物將在這里初次試水。根據幾個重要參數， 如工期(7 個月)、造價、建筑功能，采光效果和視線等，王振飛和王鹿鳴制定了一套規則，并編制了一段VBScript 程序，用來尋找能最大限度地滿足要求的設計方案。

建筑師將這些參數根據特定算法輸入程序，“第一次運行得出一組結果，之后我們換個參數，將標準模塊數量由8 個調整為5 個，重新運行”。多次運行會得出無數個結果，“通常，我們會再設計一段程序專門從這些結果里面選擇我們需要的，比如采光率更高的。”計算機程序又成了優化方案的工具。換了幾次參數之后，在有限時間內得出了最優方案——6 種金色的模塊，根據特定規則進行排列，模塊內將安置燈具。于是我們看到:50 米寬、80 米長的外立面上，鋪滿5800 個這樣的模塊，工廠不需要派人來現場測量，只需要“將模塊進行編號，統計出各種模塊的數量，工廠按照訂單生產，模塊到達現場后，工人根據有標號的圖紙進行安裝，就不會有誤差。”王振飛回憶當初用“算法建筑”設計的過程。

現在，綽號“金盒子”的服務中心基本建成，從工作區走到休閑區，上樓或者下樓，從任何角度你都可以享受到自然光線和室外景觀，沒有遮擋。最終能夠實現這個效果，除了建筑師的創意、參數的設定、算法的熟練運用，還有VBScript 程序語言的運行。對，就是那一堆字符和字母。

“算法建筑”的后現代

高斯當年熱衷的“8 皇后”問題也是“算法建筑”誕生的靈感。異形曲面的外立面，鋁板重復率及開闔角度使得視線互不遮擋，采光、散熱、通風互不矛盾，這和在8×8 的國際象棋棋盤上擺放8 個皇后，使其不能相互攻擊是一個道理。

“通過計算機程序語言的介入，改變建筑師靠經驗和直覺設計的現狀，使得設計策略最優化，‘算法建筑’相較其他數字化設計來說，更注重邏輯。”西安建筑科技大學的井敏飛在“算法建筑”還沒有一個嚴格定義的情況下，這樣理解它。較早使用“算法建筑”的工作室，如英國AA 建筑學院和美國KPF 建筑事務所其實如今仍處于探索期，只因“算法建筑”的潛能無限。

“一個建筑物所承載的意義太多”，包括建筑師自己的價值觀、社會影響、生態環境和歷史文化。“算法建筑”利用算法和計算機，聯系起既有緊密邏輯又有無限創意的技法和技術，讓建筑盡可能實現多的功能，包容更多的元素。事實上，我們從國外利用“算法建筑”設計的建筑實物或展品中不難看到，它把計算機在設計中的地位從輔助上升為主導，同時也把建筑師和工具變為一種合作關系。

建筑師們寄希望于依靠它改變人與建筑環境之間的關系。上海世博會的英國國家館競賽方案之一，由6 個外形像一棵樹的單體組成，每個“樹”里面的展覽內容不同，從“樹根”進入，經旋轉樓梯一直通向屋頂的花園，漫步在“樹冠”。參觀者還可以根據自己的偏好選擇個性化參觀路線。場館外就是“樹陰”，室外空間陰涼，在上海悶熱的夏天來參觀的市民有福了。

建筑按照傳統設計，參數化設計和“算法建筑”的順序，依據人機互動的程度漸進。傳統設計建筑師用經驗說話;參數化設計用計算機輔助來實現了設計施工的數字化;“算法建筑”利用建筑師的想法、數學和計算機這三個強大內核之間的互動，得出人腦無法預知的結果，引領設計邁入理想國。