互动式建筑的设计及其建造研究

楚方君

摘要：信息技术的发展促进了互动式建筑（Interactive Architeture）的出现。本文从互动式建筑的设计与建造方面对其进行了全面的阐述。

关键词：互动式建筑；设计；建造

互动式建筑指的是建筑通过形体、空间方面的变化来满足外在因素变化过程中出现的新的建筑需求，又可以称之为响应式建筑（Responsive Architeture），互动式建筑的主要特点包括动态、持续、灵活等。互动式建筑的主要目的是通过对周围环境因素的及时反映，保持建筑的最佳适宜状态。本文主要对互动式建筑的设计与建筑进行了研究，提出了新的建筑设计与建筑类型。

一、互动式建筑的设计及其建造

（一）建筑互动机制的设计原理

互动式建筑设计最为基础的环节就是建筑互动机制设计，建筑师在设计的过程中需要对建筑互动的形式及作用原理进行设定。建筑互动机制的设计方法主要包括两中类型：第一，仿生型互动设计。通过对生物的某些方面的观察与研究，对其行为原理进行归纳与总结，在此基础上转化为建筑互动机制的设计方法；第二，现象型互动设计。通过建筑师对生活中的常识类行为与动态进行分析，对存在这种稳定结构的原理进行总结并应用，确保建筑的结构在变化的过程中保持稳定性。

（二）互动式建筑嵌入式中央处理系统

嵌入式中央处理系统（Embedded System）主要的作用是对处于动作状态中的设备进行监控或辅助。嵌入式中央处理系统具有结构简单、应用程序固定的特点。在互动式建筑中，切入式重要处理系统发挥着“大脑”的作用，让建筑开始进行“思考”，赋予了建筑主动性。当前，大多数的互动式建筑都采用嵌入式中央处理系统与接卸装置共同作用的形式。随着嵌入式中央处理系统的不断创新，建筑也向着生物化的方向不断发展，最终将实现与环境共生。

（三）互动式建筑感应系统

感应系统中的核心为感应器，主要的作用是对外部环境中被测信号进行感应，并按照一定的规律实现被测信号的转换。感应系统在互动式建筑中发挥着“五官”的作用，对外部环境中的物理信息进行感应。感应器主要包括两种类型，一种是接触类感应器，指的是通过直接的接触来实现物理信息的收集；另一种是非接触类感应器，指的是对物体的存在进行间接的感知。

（四）互动式建筑动力系统

动力系统指的是建筑的可变性，能够在位置或者图案方面发生变化。对动力系统的分析需要包括动态原理与动力方式两个方面。动态原理指的是趋势动力结构发生变化的力量，互动式建筑的动态结构原理主要包括电力、机械力与磁力三种类型。互动式建筑的视觉色彩变化都是通过电力实现的，通过LED鞥色彩与亮度方面的变化对人的行为进行反映，从而实现人与建筑之间的互动，这种互动形式较为方便单一，建筑尺度方面的互动较少。互动式建筑的空间形态变化一般通过机械力或者磁力来实现的。机械力通过互动杠杆的伸缩、旋转、弯曲等变化来实现；磁力一般在逻辑较为简单的互动建筑上应用较多，作用的机理为建筑终端互动元件中有磁性的部件与建筑控制端的磁性部件通过磁力大小、有无、吸引或排斥实现元件形变或位移。动力方式主要指的是机械运动的方式，主要的包括一维方向收缩与展开、二维收缩与展开、旋转、摇摆、气压、材料自适应等。

（五）智能建筑控制系统

建筑中的附属部件包括供暖系统、安防系统、给排水系统等，这些部件并非建筑的结构主体，但同样不可或缺。智能建筑控制系统指的是建筑中的附属部件能够对周围的人或者环境的行为状态进行感应，从而实现对设备的调控，同时能够在建筑的核心控制部分对数据情况进行显示，从而实现整个建筑软环境的调控。智能建筑控制系统的核心为SIC（System Integrated Center），主要的功能掌控建筑中所有的信号与行为，通过综合布线系统（PDS，Prenises Distrebution System）实现与下属系统之间的连接，其中下属系统主要包括楼宇自动化系统（BAS）、办公自动化系统（OAS）、通信自动化系统（CAS）。

二、互动式建筑设计与建筑带来的新变化

（一）改变了建筑师的身份

在西方国家，建筑师与艺术家之间存在着很多相似之处，都是实现造型艺术的极致展现。互动式建筑的设计与建造改变了建筑师的位置，从决定者转变成为了探索者，在对建筑进行设计的过程中只是对规则进行制造，而建筑最终真正的设计则取决于环境。

（二）改变了使用者的身份

人与建筑之间一直存在的都是使用与被使用的关系，建筑就像是工具一样，为人们的生活带来舒适与便捷。人与建筑之间一直都是相对独立的关系，两者之间并不存在直接的联系。互动式建筑的设计与建造为使用者提供了无数的选项，使量变积累成为了质变，使用者参与到了空间的设计中，使用者可以对建筑的空间、色调、冷暖等进行设计。建筑能够依据使用者的意愿发生一定的改变，成为了定制建筑。

总结：

随着计算机不断智能化的发展趋势，提出了互动式建筑设计，这是建筑史上的一次革民性的进步。互動式建筑实现了与环境更好的融合，适应了时代发展的特征。随着建筑设计的不断发展，建筑与环境之间的融合程度不断提高，建筑在对环境进行表达的过程中逐渐演变成为了环境的一部分。互动式建筑将成为未来建筑的发展方向，成为建筑改革的节点。互动式建筑间实现建筑从静态向动态的发展，让建筑能够与生物体一样进行自我的适应、调节与发展。

参考文献：

[1]曾旭东，赵昂. 计算机辅助建筑设计（CAAD）的发展趋势——虚拟建筑（Virtual Building）设计将成为主流[J]. 重庆建筑大学学报，2011，01（23）：21-24.

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