数字化景观节点的深化设计研究—以成都麓湖云朵乐园为例

2018-01-05 15:05张唐景观

风景园林 2017年11期

张唐景观

数字化设计依托于当今强大的计算机编程能力，在建筑设计领域渗透已广。而相比之下，现有的景观设计项目却大多仍处在数字化应用较少的初级阶段。在此背景下，张唐景观于2014年成立艺术工作室，加大了对设计研究的投入。数字化设计作为实验版块中的重要一环，逐步融入一些创新性的项目当中，如长沙中航国际社区“山水间”公园的大蚂蚁雕塑、苏州中航樾园的曲溪石雕、北京嘉都社区公园的虫洞雕塑等。

在成都麓湖云朵乐园，场地周边涌现出不少颇具先锋时代意义的建筑作品，为当地注入了一种强烈而独特的现代气质。在这样的设计环境之下，数字化景观节点的营造携带着当代设计浪潮下特有的纯粹与理性，成为了此次项目设计当中的重要环节。本文主要介绍云朵乐园项目中，通过数字化手段设计、指导以及加工的3个景观构筑物：冰川峡谷、水滴剧场、冰凌拱桥。

冰川峡谷

冰川峡谷实为两面镜面音乐墙，位于一条长廊的两侧，设计初衷是想象有人从中间走过时，能听到轻灵的音符声响。好奇的孩子或许会流连此处，步伐移动，激活更多的音符来与这两面横亘着的大家伙产生互动。在深化的过程中又进一步确定，选取凹凸的折板镜面来作为两面墙的表皮，投射出层层不断的影像，如阳光下光怪陆离的冰山峡谷。

2 无限反射，如冰山峡谷的不锈钢镜面墙The iceberg canyon shaped mirror stainless steel wall creates infinite reflection

设计的推敲过程借助了Rhino+Grasshopper的参数化设计软件进行建模。在确定了墙面的基本轮廓后，进行轮廓区域内随机布点，并垂直于墙面设置一定随机范围内的位移，作为镜面折板的凹凸顶点。顶点间围合的三角形，作为每一张镜面折板的表皮轮廓。同时通过计算机自动测算出所有三角折板的最大边长与高度，用于控制每片板的尺寸在成品板材的尺寸范围内。

材料加工环节全部采用激光切割的方式以减少人工操作。借用排料插件Rhinonest，可将每片三角折板数字编号后通过程序运算自动插空编排到矩形板材上，使材料的浪费率达到最低。相比于在CAD上手动逐一放置位置进行排料的方式，效率明显提升。

经历过下料、激光切割、标记、拼板、打胶、安装等施工步骤，全部镜面墙包括支架均交由张唐艺术工作室设立在上海的Hapitor工厂加工完成。考虑到加工成品需要从上海运输到成都，而每面墙接近17m的长度显然运输不便，于是将整面墙拆分成3段，沿三角折板的设计拼缝进行分段，最后运到现场拼接完工。

4 结构分解图Structure decomposition diagram

5 编号，打胶，拼板Numbering, gluing and assembling

6 无限反射Infinite reflection

7 现场游客与墙面互动Interaction between visitors and the wall

8 水滴剧场渲染效果Water Theatre rendering

9 水滴剧场设计演变过程Water Theatre design process

最终完成的镜面墙内部设有感应装置，当感应到有人经过时，墙体空腔内的声音装置会发出水流叮咚的声音，达成和路人的互动效果。

水滴剧场

麓湖云朵乐园以水为设计线索，一滴落在光滑平面上的水，会自然因自身张力而形成露珠般椭圆轮廓的透亮水珠。借此意向，设计在靠近公园入口与码头的位置，放置了一座水滴形态的具有剧场功能的构筑物。

这座水滴剧场由34层横向环状不锈钢龙骨构成基本轮廓，层与层之间添加有715片尺寸不一的肋板作为纵向的结构支撑。这样的设计图纸难以单凭传统CAD的方式绘制输出，然而通过数字化设计确立整体渐变及随机分布的逻辑，则变得容易达成。

施工过程涉及数百片肋板的焊接定位，这个环节中方案设计师直接跟Hapitor工厂派驻施工现场的工人进行衔接沟通，确立了编号的方式，分批将激光下料的肋板打包好后运送至现场，方便对号入座进行焊接。

10 施工坐标及辅助结构架定位Construction coordinates and positioning of auxiliary structural frame

11 对每片肋板进行参数化编号The parameterized numbering of each slab

12 3D模型打印3D model printing

13 激光切割小样Laser cutting sample

14 现场焊接、校准Field welding and calibrating

15 在场地中的位置鸟瞰Bird's eye view of the Water Theatre

16 远处镜面倒影Reflection of the Water Theatre

17 内部效果Looking from inside of the Water Theatre

冰凌拱桥

冰凌拱桥横跨在一条水路通道的出入口，功能上需要留出供私人小游船穿越的跨度和高度。

设计考虑在传统拱桥的基础上，用全面镜面的形式来提炼出弯拱的弧度感。镜面不锈钢的反射效果将桥身融入到周围的环境中，与桥下湖面的倒影配合形成二次反射，光影粼粼，相得益彰。

设计的难点在于如何在结构师提供的主龙骨桁架基础上进行副龙骨设计，以及如何对镜面表皮进行固定等深化加工方面的问题。原始的主结构为多组三角支撑形成的桁架龙骨。并不能紧密贴合设计中需要的8个双曲面表皮。因此需要根据表皮走向设计副龙骨。而双曲面的空间造型难以通过简单的平立剖面图纸来表达和深化，因此借用了参数化软件来进行设计推敲。并最终确定出整体表皮材料的尺寸、数量以及变化趋势，方便施工参考。

总结

实践摸索的过程固然艰难，但结果令人欣喜。在数字化景观设计的方向上，也探索出了一些侧重点。

其一，项目甲方对景观方面的投资普遍比较有限，难比于动辄上亿的建筑项目。在此环境下，景观数字化研究同时面对着发展的机遇和制约。一方面是设计研究成本的投入不可忽视，材料试验、模型制作、器械购买、打样研究等方面均需有一部分项目经费作为研发资金投入支持；另一方面，数字化设计能够快速提取场地信息，优化设计、节省用料，有效缩减人力成本，无疑又提供了更多的低成本控制策略。

18 拱桥内部灯光会感应到路人的走动而产生明灭变化，从而形成互动Internal lighting of the bridge will be turned on when passers walk-by through a sensor

其二，景观节点多数情况下需要考虑设计作品和场地周边的连续性，太过复杂的形式构造并不太适宜与周围场地形成良好相融。数字化设计在景观上的应用因而更多侧重于简化形式、突出设计逻辑后呈现的大地艺术品。它的一大优势在于，可以渗透到场地的每一个角落，关联起建筑、草木、泥土……甚至过往的人群也都是设计的一部分。它容许设计师在巨大的土地范围上演绎设计逻辑的魅力，而不必拘泥于寸土寸金、空间利用率优先的建筑高墙之内。