互動式建筑的設(shè)計及其建造研究

楚方君

摘要：信息技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了互動式建筑（Interactive Architeture）的出現(xiàn)。本文從互動式建筑的設(shè)計與建造方面對其進(jìn)行了全面的闡述。

關(guān)鍵詞：互動式建筑；設(shè)計；建造

互動式建筑指的是建筑通過形體、空間方面的變化來滿足外在因素變化過程中出現(xiàn)的新的建筑需求，又可以稱之為響應(yīng)式建筑（Responsive Architeture），互動式建筑的主要特點(diǎn)包括動態(tài)、持續(xù)、靈活等。互動式建筑的主要目的是通過對周圍環(huán)境因素的及時反映，保持建筑的最佳適宜狀態(tài)。本文主要對互動式建筑的設(shè)計與建筑進(jìn)行了研究，提出了新的建筑設(shè)計與建筑類型。

一、互動式建筑的設(shè)計及其建造

（一）建筑互動機(jī)制的設(shè)計原理

互動式建筑設(shè)計最為基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)就是建筑互動機(jī)制設(shè)計，建筑師在設(shè)計的過程中需要對建筑互動的形式及作用原理進(jìn)行設(shè)定。建筑互動機(jī)制的設(shè)計方法主要包括兩中類型：第一，仿生型互動設(shè)計。通過對生物的某些方面的觀察與研究，對其行為原理進(jìn)行歸納與總結(jié)，在此基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)化為建筑互動機(jī)制的設(shè)計方法；第二，現(xiàn)象型互動設(shè)計。通過建筑師對生活中的常識類行為與動態(tài)進(jìn)行分析，對存在這種穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的原理進(jìn)行總結(jié)并應(yīng)用，確保建筑的結(jié)構(gòu)在變化的過程中保持穩(wěn)定性。

（二）互動式建筑嵌入式中央處理系統(tǒng)

嵌入式中央處理系統(tǒng)（Embedded System）主要的作用是對處于動作狀態(tài)中的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控或輔助。嵌入式中央處理系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、應(yīng)用程序固定的特點(diǎn)。在互動式建筑中，切入式重要處理系統(tǒng)發(fā)揮著“大腦”的作用，讓建筑開始進(jìn)行“思考”，賦予了建筑主動性。當(dāng)前，大多數(shù)的互動式建筑都采用嵌入式中央處理系統(tǒng)與接卸裝置共同作用的形式。隨著嵌入式中央處理系統(tǒng)的不斷創(chuàng)新，建筑也向著生物化的方向不斷發(fā)展，最終將實(shí)現(xiàn)與環(huán)境共生。

（三）互動式建筑感應(yīng)系統(tǒng)

感應(yīng)系統(tǒng)中的核心為感應(yīng)器，主要的作用是對外部環(huán)境中被測信號進(jìn)行感應(yīng)，并按照一定的規(guī)律實(shí)現(xiàn)被測信號的轉(zhuǎn)換。感應(yīng)系統(tǒng)在互動式建筑中發(fā)揮著“五官”的作用，對外部環(huán)境中的物理信息進(jìn)行感應(yīng)。感應(yīng)器主要包括兩種類型，一種是接觸類感應(yīng)器，指的是通過直接的接觸來實(shí)現(xiàn)物理信息的收集；另一種是非接觸類感應(yīng)器，指的是對物體的存在進(jìn)行間接的感知。

（四）互動式建筑動力系統(tǒng)

動力系統(tǒng)指的是建筑的可變性，能夠在位置或者圖案方面發(fā)生變化。對動力系統(tǒng)的分析需要包括動態(tài)原理與動力方式兩個方面。動態(tài)原理指的是趨勢動力結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的力量，互動式建筑的動態(tài)結(jié)構(gòu)原理主要包括電力、機(jī)械力與磁力三種類型?；邮浇ㄖ囊曈X色彩變化都是通過電力實(shí)現(xiàn)的，通過LED鞥色彩與亮度方面的變化對人的行為進(jìn)行反映，從而實(shí)現(xiàn)人與建筑之間的互動，這種互動形式較為方便單一，建筑尺度方面的互動較少。互動式建筑的空間形態(tài)變化一般通過機(jī)械力或者磁力來實(shí)現(xiàn)的。機(jī)械力通過互動杠桿的伸縮、旋轉(zhuǎn)、彎曲等變化來實(shí)現(xiàn)；磁力一般在邏輯較為簡單的互動建筑上應(yīng)用較多，作用的機(jī)理為建筑終端互動元件中有磁性的部件與建筑控制端的磁性部件通過磁力大小、有無、吸引或排斥實(shí)現(xiàn)元件形變或位移。動力方式主要指的是機(jī)械運(yùn)動的方式，主要的包括一維方向收縮與展開、二維收縮與展開、旋轉(zhuǎn)、搖擺、氣壓、材料自適應(yīng)等。

（五）智能建筑控制系統(tǒng)

建筑中的附屬部件包括供暖系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)等，這些部件并非建筑的結(jié)構(gòu)主體，但同樣不可或缺。智能建筑控制系統(tǒng)指的是建筑中的附屬部件能夠?qū)χ車娜嘶蛘攮h(huán)境的行為狀態(tài)進(jìn)行感應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的調(diào)控，同時能夠在建筑的核心控制部分對數(shù)據(jù)情況進(jìn)行顯示，從而實(shí)現(xiàn)整個建筑軟環(huán)境的調(diào)控。智能建筑控制系統(tǒng)的核心為SIC（System Integrated Center），主要的功能掌控建筑中所有的信號與行為，通過綜合布線系統(tǒng)（PDS，Prenises Distrebution System）實(shí)現(xiàn)與下屬系統(tǒng)之間的連接，其中下屬系統(tǒng)主要包括樓宇自動化系統(tǒng)（BAS）、辦公自動化系統(tǒng)（OAS）、通信自動化系統(tǒng)（CAS）。

二、互動式建筑設(shè)計與建筑帶來的新變化

（一）改變了建筑師的身份

在西方國家，建筑師與藝術(shù)家之間存在著很多相似之處，都是實(shí)現(xiàn)造型藝術(shù)的極致展現(xiàn)。互動式建筑的設(shè)計與建造改變了建筑師的位置，從決定者轉(zhuǎn)變成為了探索者，在對建筑進(jìn)行設(shè)計的過程中只是對規(guī)則進(jìn)行制造，而建筑最終真正的設(shè)計則取決于環(huán)境。

（二）改變了使用者的身份

人與建筑之間一直存在的都是使用與被使用的關(guān)系，建筑就像是工具一樣，為人們的生活帶來舒適與便捷。人與建筑之間一直都是相對獨(dú)立的關(guān)系，兩者之間并不存在直接的聯(lián)系?；邮浇ㄖ脑O(shè)計與建造為使用者提供了無數(shù)的選項(xiàng)，使量變積累成為了質(zhì)變，使用者參與到了空間的設(shè)計中，使用者可以對建筑的空間、色調(diào)、冷暖等進(jìn)行設(shè)計。建筑能夠依據(jù)使用者的意愿發(fā)生一定的改變，成為了定制建筑。

總結(jié)：

隨著計算機(jī)不斷智能化的發(fā)展趨勢，提出了互動式建筑設(shè)計，這是建筑史上的一次革民性的進(jìn)步?；邮浇ㄖ?shí)現(xiàn)了與環(huán)境更好的融合，適應(yīng)了時代發(fā)展的特征。隨著建筑設(shè)計的不斷發(fā)展，建筑與環(huán)境之間的融合程度不斷提高，建筑在對環(huán)境進(jìn)行表達(dá)的過程中逐漸演變成為了環(huán)境的一部分?；邮浇ㄖ⒊蔀槲磥斫ㄖ陌l(fā)展方向，成為建筑改革的節(jié)點(diǎn)?；邮浇ㄖg實(shí)現(xiàn)建筑從靜態(tài)向動態(tài)的發(fā)展，讓建筑能夠與生物體一樣進(jìn)行自我的適應(yīng)、調(diào)節(jié)與發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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