建筑设计2020

【工作】漂浮森林景观塔 / DUO建筑设计事务所

漂浮森林景观塔 / DUO建筑设计事务所

自 2020 年 4 月开始跟进的参数化设计项目。项目通过 Grasshopper 生成双螺旋线，以坡度参数控制观光塔楼层数，并以景观朝向控制观光坡道宽度，最终形成现有建筑形态。

设计团队： Deng Guochao, Chang Fei, Chen Si, Li Dongsheng, Liu Hongyuan, Lai Bingqian, Li Yashuai

来源与版权

本草稿按原 Behance 项目顺序迁移。项目设计与视觉材料版权归 DUO 道域优建筑设计事务所及相关权利方所有。本页用于展示邓国超在项目中的参与工作。

Behance 来源： 漂浮森林景观塔 / DUO建筑设计事务所

漂浮森林景观塔 / DUO建筑设计事务所

这是我自 2020 年 4 月以来一直在跟进的项目，可以称之为参数化设计。该项目通过 Grasshopper 生成了双螺旋线，使用坡度参数控制观光塔的楼层数，再使用景观朝向控制观光坡道的宽度。最终生成了目前的建筑形态。

漂浮森林景观塔设计图像，Behance 原始模块 1。 — Behance 原始模块 1。

为了更好地完成这个项目，我开发了 Bubalus_GH2.0 插件，其中一半的组件都是专门为这个项目而开发的。

插件下载链接：https://www.food4rhino.com/app/bubalusgh

转载一篇DUO建筑设计事务所用于宣传的文章。

Plugin download link : https://www.food4rhino.com/app/bubalusgh

Original article link：https://mp.weixin.qq.com/s/Jx8emAEhWBXsecBkg0gUlQ

漂浮森林景观塔设计图像，Behance 原始模块 3。 — Behance 原始模块 3。

漂浮森林景观塔设计图像，Behance 原始模块 4。 — Behance 原始模块 4。

漂浮森林景观塔设计图像，Behance 原始模块 5。 — Behance 原始模块 5。

漂浮森林景观塔设计图像，Behance 原始模块 6。 — Behance 原始模块 6。

如同生物演进，原型在各种因素影响下演化成最终的样子，审美其实是人类趋利性体现，即选择上对最优解的倾向。

建筑设计应是一种解码行为，建筑物如同生命体一般存在于在独特的文化语境、自然环境之中，提供能满足各种需求（心理、物理）的载体，我们必须对这些影响因素进行解码，进而数据化，观测其对原型演化的影响，模拟自然进化的遗传算法给我们揭示出优解的状态。

漂浮森林景观塔设计图像，Behance 原始模块 8。 — Behance 原始模块 8。

漂浮森林景观塔设计图像，Behance 原始模块 9。 — Behance 原始模块 9。

在这个项目中，湖泊分布于城市各处，构成了南昌市非常独特的大地景观，项目所在的象湖就是其中之一。森林漂浮景观塔本质上，是一条一千多米长体验象湖的路径，是体验的轨迹，只不过区别于常规，这是一条指向天空的立体路径，这种Z坐标上延申的路径也带来区别于常规的体验，也就是从湖中（同时也是林中），到湖上（同时也是林上），一个是微观尺度的对自然景观（湖）的认知，一个是宏观尺度上对自然（湖）的认知。先是飘于湖上的水杉林中，然后转向天空。在天地间行走过程中，行者的体验并不是从湖的某个局部到达湖的另外一个局部，而是景观体系（湖及湖与城市）整体印象的逐渐浮现。

嵌入视频未迁移

原 Behance 页面包含私享嵌入视频。按本次迁移范围，该视频未嵌入草稿。

【原型(PROTOTYPE)】

圆—圆柱面—双螺旋线

路径的四方八面皆为观看对象，对象无明显主次之别，转换成图形语言，是一个二维的圆。

圆的三维形态，圆柱。

圆柱表面形成螺旋线运动轨迹。

动点沿圆柱面的母线作匀速直线运动，同时该母线又绕圆柱面的轴线作匀速转动，点的这种复合运动的轨迹称为圆柱螺旋线

无论从体验流线角度出发，还是基于结构稳定性，双螺旋比单螺旋更优。

漂浮森林景观塔设计图像，Behance 原始模块 13。 — Behance 原始模块 13。

原型推导：圆，圆柱面，双螺旋线

漂浮森林景观塔设计图像，Behance 原始模块 15。 — Behance 原始模块 15。

【算法(ALGORITHM)】

以行走的方式体验城市湖光，所谓体验，本质上，可以抽象为两方面，一方面，由触角、视觉、听觉等形成的兴奋感，是人脑作出的化学奖励，另一方面是，以疲劳等为展现形式的化学惩罚。尽量降低化学惩罚、尽量提升化学奖励是遗传算法趋利避害的优选标准。最终这些因素导向一系列相互影响、并且处于非线性变化中的建筑化数据（坡度，宽度，半径、带状路径上兴奋点间距、基地周围重要景观物的方位等），数据化后的信息影响原型的演化，基于这些数据，根据趋利性原则，遗传算法给出优解。

漂浮森林景观塔设计图像，Behance 原始模块 17。 — Behance 原始模块 17。

原型在数据化信息影响下演化

宽度（W）：为避免行走体验的单调感（均质），路径宽度不得均质化，需间隔一定间距（L），形成面向景观热点的局部放大区域，作为兴奋点，也作为休憩点。

间距（L）：上行路径中间隔一定距离需设置面向景观热点的驻足点，作为休憩点，也作为兴奋点。

半径（R）：塔身各层半径变化出现多种情况，以顶部放大最优，一方面，顶部处于上行流线末端，坡度应随半径放大而变小。另一方面，顶部驻留人数最多，因此顶部路径长度应随半径变大而增长。

坡度（i）：坡度越缓越有利行走，但反向影响层高。

层高 (h) ：层高越高，空间感受越舒畅，但反向影响坡度。

夹角（b）：双螺旋线立面投影夹角越小，结构稳定性越差。

漂浮森林景观塔设计图像，Behance 原始模块 20。 — Behance 原始模块 20。

坡度（s）和层高（h）叠加影响

漂浮森林景观塔设计图像，Behance 原始模块 22。 — Behance 原始模块 22。

每层容纳人数对层半径（r）影响

漂浮森林景观塔设计图像，Behance 原始模块 24。 — Behance 原始模块 24。

结构的稳定性对夹角（α）的影响

漂浮森林景观塔设计图像，Behance 原始模块 26。 — Behance 原始模块 26。

景观朝向对间距（L）对宽度（W）的影响

漂浮森林景观塔设计图像，Behance 原始模块 28。 — Behance 原始模块 28。

算法求解

漂浮森林景观塔设计图像，Behance 原始模块 30。 — Behance 原始模块 30。

作为DUO的实施项目，这个设计的思想脉络继承自我们早期的学术研究ALGORITHMIC TOWER，作为早期DUO的纯学术研究，ALGORITHMIC TOWER在理想状态下把算法求解推向一种极端状态，以极少曲面为原型，得出一系列微观及宏观的解，遗传特征展现在微观单元之间，也展现在不同组群之间。森林漂浮景观塔和ALGORITHMIC TOWER, 一个是实施项目，另一个是研究项目，跨越十年有余，是算法在不同情况下求出的解。