王振飞：参数化研究与实践

华汇设计（北京）主持建筑师  王振飞

华汇设计（北京）事务所的研究方向相对比较特殊，以参数化研究为主，我们一直感兴趣于数学、几何、计算机研究这些自然科学和设计建筑间的关系。这些年我们做的品类很多，有家具、艺术装置、展览空间、建筑规划等。

无边椅

在开罗五边形镶嵌原理中，一个五边形可以通过重复的方式无缝地铺满整个空间，所以叫开链和镶嵌，铺满空间之后可以任意选取五边形保留成一个图案，组成新的变体。我们用这种规律设计了一套椅子，因为五个边都是等边的，可以无限地铺砌和延伸，五边的坐面既可以提供不同的拼装可能性，而形成钝角的椅背也为坐姿提供了更多的角度。设计希望藉由一个简单的形体创造出无边的使用可能性。两个人之间是什么关系可以决定怎么去摆这两把椅子。所以这个椅子也可以叫做“无边（五边）”椅。

这是今年做的一个小的workshop，参加了天津大学徐卫国老师组织的DADA数字化活动。我带了10位大学生在同济大学的一个workshop待了9天。从设计到建造，2015DADA数字化设计的主题是“机器人弯折”，我们将其改成“机器，人弯折”，即随意做金属弯曲。

Biarc是一个经常被使用的简化Nurbs曲线的算法，其原理为在空间内任意两个向量间产生两段圆弧，两段圆弧分别连接两个向量的首尾。配合遗传基因或其他优化算法，可以将空间任意曲线有效率的转化为不同半径圆弧，从而降低nurbs曲线的复杂度。以下是利用Biarc计算出的在红色向量和蓝色向量间的两段圆弧的示意图，图中以平面显示，实际应用可为任意空间向量。

这是数学里的一个规律叫“Biarc”，在两个方向之间联系的圆弧是无限多个的。我们设计出来的在任意两个方向上可以生成两个完全不一样的空间曲折形状，这非常难控制但同时非常有意思。不同的起始点与不同的起始向量相结合，我们可以得到一系列变化的Biarc曲线。不同曲线组合创造出不同的空间，讨论各种活动发生的可能性，结合展览场地要求及人群使用需求，我们对这些曲面进行了筛选，最终选了一个可以作为座椅的设计方案。用最原始的折弯机对钢筋进行折弯，倭出两个圆弧，最后把倭弯的钢材进行编号，由学生们按图纸进行连接，做后的成品重达200斤，坐在上面非常稳固，我们把这个椅子成为“拧巴”。

拧巴

学生们也很高兴，大家在9天的时间里从设计开始，到了解机器、了解材料。每个圆弧中间缺了一根，如果加进去就会打架，这与圆弧的粗细有关，厂里只有这么粗的圆杆，所以没办法，减掉了一根。整个过程是想对学生说：从一幅画到变成真的东西，过程中一定会出错，但都可以被克服，只要最开始的设计逻辑清晰、建造简单，容错能力强，最后还是能被实现，而且实现之后不会差太多。

江南布衣年展布景

还有一个例子是我们为三里屯的江南布衣设计的周年庆展览，甲方只给了我们18个小时，要从什么都没有到最终完成一个有意思的设计并建好，在这种情况下曲线是不被考虑的。我们应用芬瑟定理制定了一套展示棚，这个体系设计出来放在哪里并不重要，重要的是这成为了我们一种设计工具，可以用在各种设计里。

在江南布衣这件案例上，每一个展示块都有其特点和侧重，展示台放在大方块里，小的展出放在小方块里，同时两边还有两个门厅。一个几何系统足够清晰，就可以解决若干问题。因为材料全都加工成正方形，可以保证生产加工的快捷性，最便宜最简单的制造，最快地安装。而把用于支撑的几根杆子之间绑上绳子，一方面是为了更加牢固，另一方面是因为光打在上面会形成一个有弧度的曲面。

我们还运用芬瑟定理制作了一张桌子，与前面一个不同的是，我们使用的是主办方要求的2.5cm×2.5cm的竹杠材料。这次我们选择在任意正方形边上相同比例的两个点切，得到的截面都是正方形。我们把每一条边都标号，交给施工团队去做。为什么这么做呢？因为我们事务所里连实习生都算上也没有人有时间顾及这一快的工作。我们就用2小时画出图纸，然后就交给了施工队做。当你的图纸简单到一定程度时，每一个施工队都可以轻松搞定。所以大家不要抱怨自己遇到了不好的施工队，只能抱怨自己设计得不够简单。

这就是特别简单的也是我一直倡导的低技参数化，设计可以很有意思，运用很有意思的定理，这些都不重要，重要的是当你把设计做完，到了工人手里就是一堆方块儿，工人用他们最简单最普通的方法能建出来，不犯错误，最低造价，最快速度，你去了之后发现这就是你的设计，工人干完了才发现原来长这样，这是我们每一个项目所希望达到的状态，即所谓的：设计师完成设计师的工作，制造完成制造的工作。

2014青岛世界园艺博览会天水综合服务中心

这是2014青岛世界园艺博览会天水综合服务中心，因为处在中轴线上，为了不抢主馆的风头，首先它不能太突出；第二，它靠近湖边，要求跟自然之间有一个非常好的融合，也就是建筑和自然的关系必须是融合的，方便提供服务；第三，交通必须便利，四通八达。这三个点说完之后可以得出任何形式的设计，主要看建筑师怎么想的。而我们在有了大方向之后并不马上动手设计方案，而是先从数学规律里寻找可以借用的原理，最后选择了“三叉节点”。

通过改变三叉节点中某一条叉的方向可以控制节点的形状和尺寸，控制节点的形状和尺寸意味着你可以控制节点上所发生的事情，当节点非常小时，就是一个纯通过型节点，没有地方，没人呆得住；当它变大一点之后，可以是个平台，可以是块绿地。以前我研究过中国的古镇，发现了很多“三叉节点”，有纯通过型的；有一小块凹进的，可以容纳两个老头在这里下棋；再大一点的会有小孩儿在那里活动；到了祠堂门口则有一个广场，可以集会。实际上古村落的逻辑与这个三叉节点的逻辑是一样的。三叉节点中的开放节点可以用来连接周围的楼，同时组成一个封闭系统，形成闭环，闭环可以作为建筑周围的环路，用作消防道路系统。

接下来可以开始动手做设计了，把服务中心所需要的几个功能加入建筑中，餐厅临水，找最小的土方量做出台地的高差，越靠湖边的越矮，越靠路边的越高。建筑本身为两层，服务中心就是这点功能，并不复杂。我们保留了原来的小岛，保留了小岛的形象，种了最便宜的杨树。后来有一个景观设计跟我说“这一看就是由建筑师设计的景观，植被的多样性太差”。

这个项目9000平米，场地则有三万多平米，我们是连建筑带环境一起做的。小事务所与大院的最大区别在于小事所的死活得自己扛着，很容易死掉，因为没有人保证你能把钱要回来，也没有人保证你接下来还有项目，这也是为什么把环境和建筑一起做的原因。当然，出于理想，是为了控制好项目，同时告诉大家环境和建筑的设计费是一样的，各占50%，也就是说同样做一个项目这样我可以收两倍的钱。这几年我们就是这么挺过来的，其实非常艰辛。