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2020霍普杯一等獎解讀:《古城起搏器》,城市烏托邦

UED城市環境設計 UED城市環境設計

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編者按:為提供給學院讀者更為系統的閱讀感受,我們將在每個月單獨選取一周以專題的方式推送作品。本周選取的主題是“事務所&學生優質競賽作品”。霍普杯作為作為國內頂尖建筑類學生競賽,其命題和作品總是能夠帶給我們啟發。在周一的今天,我們將為您推送近五年來獲霍普杯一等獎的優秀作品。以下是2020年的獲獎作品解讀及評價。

另外,建筑學院正開展“創作者計劃&優質學生作品”投稿活動,如果您有優質的競賽作品,并樂于將設計的過程、方法整理成文章,那么歡迎您向我們投稿。我們將提供300~1000 元/篇的稿費(根據閱讀量區間判定),同時為每年最優秀的作品頒發 10000元獎勵。如需了解更多,歡迎后臺留言。





▲ 效果圖及概念草圖 ?《古城起搏器》團隊

評委評語:設計方案對城市規劃的思考是傳統的,但它提出了在城市中將高密度和低密度結構結合起來的構想。方案展示了未來城市的設計可能,即對于常規的單一功能的城市環境,提供了植入和增加多樣性的可能。更有趣的是,方案在某種程度上還反應了尤納·弗萊德曼(Yona Friedman)在城市規劃上的烏托邦思想。

——沃爾夫·狄·普瑞


- 設計緣起 -

 01 迷茫的中國城市 

在中國高速城鎮化發展的背景下,越來越多的中國城市走向了現代化。而這些發展中的城市卻讓居民感覺到困惑:

1)自上而下的城市規劃使城市變成了一座座功能單一的“孤島”,身處其中的使用者無法體驗豐富的城市生活。

2)統一的城市設計綱要導致城市發展“千篇一律”,重復的功能與乏味的空間使得城市單一化、片面化。這樣的發展模式讓設計師忽略了城市是在歷史沉淀中由每一個公民自主決定其發展的有機系統。

3)城市管理法令將城市變成了管理者“自上而下”的產物,而不再是居民通過個體意志“自下而上”產生的結果。這樣的發展使得城市無法顧及大眾的切身需求。  

4)城市發展不僅消減了歷史建筑,也消減了人們的回憶。

▲ 鋼筋混凝土的冰冷城市 ? Nipic


 02 西安城市發展謎題 

▲ 西安城市照片 ?《古城起搏器》團隊

西安正作為現代化城市急速發展,但西安古城卻被其“歷史保護區”身份限制而止步不前。無法實現現代化生活需求的居民陸續搬遷,逐漸喪失生活氣息的古城淪落為單一的旅游景點,同樣被歷史保護法令限制的還有西安古城內原本充滿潛力與可能性的城市空間。

▲ 西安古城照片及城墻模型 ?《古城起搏器》團隊

“高密度、低容積率”的古城夾在城市發展與風貌保護之間,如何在滿足不同使用者需求的同時進行有機更新成為了一大挑戰。


- 設計步驟及方案 -

 01 找尋古城“冷暖”

在過往的發展歷程中,城市作為一個有機系統,其復雜性卻時常被設計者忽略??{在《城市設計的緯度》一書中提出了城市設計理論與實踐的六個關鍵維度——社會的、視覺的、功能的、時間的、形態的和認知的。這些維度體現出城市的復雜性,也促使我們對整個西安古城進行了問卷調研、行人行為模擬、建筑功能分析等多維探索。

▲ 基于城市功能的調研 ?《古城起搏器》團隊

維度01:古城內人群活躍度分析

首先確定西安古城中的重要節點并加以分類:①休閑場所(商業區、城市公園、美食街等)②文化宗教類建筑(寺廟、雕塑、紀念館、塔等)③服務機構(醫院、政府等)④教育類建筑(小學、中學等)。

通過長期實地調研統計人群停留時間,并基于停留時間得出古城區域的熱力圖。在這一過程中,我們發現受商業和服務設施吸引,古城東側的人群活躍度明顯高于西側。

維度02:古城內的交通系統

西安古城的棋盤式路網雖然利于出行,有助于提高城市工業化效率,但是同時也削弱了人們“小徑尋趣”的可能,并導致了市民趣味空間與私密空間的匱乏。

維度03:重新審視古城功能分區

隨著城市發展進程的加快,人口密度爆發式增長,西安古城經過改、擴建而成型的現有功能區不再合理,場所服務半徑與居民需求不匹配。


 02 回坊,回訪 

▲ 基地 ?《古城起搏器》團隊

經過長時間的調研,我們最終將基地選在了西安古城中心西側的“回坊”中心區域。

▲ 文化 ?《古城起搏器》團隊

回坊起源于宋代,在元代與明代逐漸成型,因為歷史和宗教等緣故,其中50%是回民,具有突出的宗教文化特征,是西安古城的一大特色。

但是,受種種因素影響,該片區相對于整個古城而言較為閉塞,在其他片區大步邁入現代化進程時,回坊仿佛存在于自己的獨立時空,某種程度上形成了城中城的局面。這里沒有高層,也沒有規范化的社區概念。隨著人口數量的增加,“私搭亂建”不斷蠶食公共空間:綠蔭減少、道路狹窄、衛生狀況堪憂。

▲ 基地調研拆分 ? 《古城起搏器》團隊

其次,在調研過程中我們還發現,回坊片區內雖然很多地方并不現代,但是生活其中的人們享受這種小尺度、小空間帶來的慢生活與愜意——這里有更多的鄰里交流,更濃的人情味。


 03 基于計算機行人模擬的基地分析 

▲ 場地分析及路網熱力圖 ?《古城起搏器》團隊

考慮到西安古城作為一個相對封閉的高密度區域,其內部的交通空間并不滿足當代中國城市的要求,所以我們選擇對古城的交通網絡進行局部改造。

首先,我們嘗試建立古城內的行人模擬系統,以確定行人的主要交通線路。模擬系統遵照以下4條規則:

1) 行人從起點出發,走向自己的終點;

2) 在移動過程中,行人具有自己的視野;

3) 行人會依照個體興趣而改變既定路線并向興趣點移動;

4) 行人會在行進中相互退讓以避免碰撞。

▲ 路徑 ?《古城起搏器》團隊


其次,基于以上規則,同時模擬多人在古城中的移動,將移動軌跡生成熱力圖以推導街道的使用頻率,并總結出場地周邊的行人流線特征,以作為規劃場地內部動線的依據。

模擬結果顯示場地周邊街道人流聚集較少,這與實地調研的結果一致——場地所在的古城西部沒有大型市政設施,以旅游業和餐飲業為主要業態,缺乏多元化的經濟模式,人均收入低。


04“蟻群算法”

共識主動性(Stigmergy)是社會網絡中生物個體自治的信息協調機制。在沒有中樞控制和接觸交流的條件下,群體通過信息傳遞,達到信息對稱,個體獨立行動,互相修正,自我更新,逐步完善群體的生態環境。

▲ 蟻群模擬 ?《古城起搏器》團隊

為了避免 “自上而下”的設計模式,突出居民的共識主動性,形成有機的場地內部流線,我們選擇了引入“蟻群算法”。

▲ 蟻群實驗路徑的生成 ?《古城起搏器》團隊

在計算機模擬之前,我們還購置了實驗裝置并進行了長達一個月的觀察以確認其真實性。

▲ 蟻群模擬路徑的生成 ?《古城起搏器》團隊

蟻群模擬首先要通過空間點位的評估系統對重要的功能空間進行定位,并將其設定為“蟻群”的起點。然后將場地內景觀較好的區域和宗教建筑區域設定為“蟻群”的興趣點,再通過算法對這些重要空間進行連接,最終呈現出有機的建筑流線以使建筑單體盡量契合宗教建筑以及周邊的景觀區域。


 05 建筑單元的類型學研究 

隨著城市的高速發展,模式化的設計語言使城市豐富的空間形式和文化屬性日漸式微。雖然回坊中的合院形制也隨著城市發展受到了影響,但仍具有自身獨特的特征。

▲ 類型學研究 ?《古城起搏器》團隊

通過提取場地中具有時代代表性的合院建筑體系,并采用建筑類型學的方式整合其形態特征,我們將7種常見的建筑單體形式根據使用需求進行了轉譯,進而形成了自己的建筑語匯。

▲ 新舊肌理研究 ?《古城起搏器》團隊

640.jpg

▲ 單元平面 ?《古城起搏器》團隊

我們最終的設計構想是保留原有的建筑脈絡——回坊特有的合院體系、街區以及建筑群落。在給居民提供更多更合理空間的同時,還原小尺度的街區環境,保留建筑群落的公共空間,為大家留下“憶往昔”的場所。

▲ 節點效果圖 ?《古城起搏器》團隊


06“自下而上”的組合 

▲ 古城起搏器效果圖 ?《古城起搏器》團隊

傳統的城市設計往往是“自上而下”的,缺乏對城市居民個體意志的考量與尊重,但是信息時代,計算機可以通過對大量不同個體的差異化需求進行并行計算以達到大量個體“自主共生”的可能。

▲ 單元組合 ?《古城起搏器》團隊

通過類型學分析得到的建筑單體眾多且要求不同,同時,各個單體間的組合關系獨立但整體具有較大的復雜性,因此“自上而下”的思維方式在本設計中是具有較大局限性的。

▲ 節點效果圖 ?《古城起搏器》團隊

借助計算機算法,對已經歸類的建筑單體進行大量的組合嘗試,總結出單體組合的邏輯并將其轉化為計算機組合的“語匯”以指導計算機進行空間組織,同時基于“蟻群算法”的整體流線結果對計算機空間生成進行控制。

▲ 效果圖 ?《古城起搏器》團隊

最終,在保證建筑單體完全遵循組合“語匯”的前提下生成符合“蟻群算法”的整體建筑造型。


- 設計團隊 -

設計團隊按:在1000+小時的時間里,我們進行了一次嚴謹的、未來的、先鋒的,卻也尊重歷史脈絡的城市設計暢想。整個設計過程痛卻快樂——雖然也曾遇到挑戰,甚至多次想要放棄,但最終還是堅持到了最后并取得了一些成績?;仡檨砺芬沧屛覀兠靼?,好的設計應該是深刻的、嚴謹的,并且需要具有先進的國際視野。

希望可以通過這個將多維度的城市分析、不同的計算機算法模擬、建筑類型學以及“自下而上”的空間生成方法進行有機結合的作品,為未來的城市設計提供一種新思路,創造更多的可能性。

設計團隊:黃路遙(武漢理工大學)、王居鵬(河南科技大學)、劉驥鑫(河北工程大學)、鄭曉琪(泉州師范學院)

指導教師:王世良、李競一

▲ 團隊合影 ? Mars

文章來源:《城市·環境·設計》雜志社(UED)

內容編輯:虛虛 丨 視覺:小楊桃菌

*設計說明由作者團隊提供


- 回顧競賽命題 -


9條評論
無所謂啦
無所謂啦 2021-01-18 11:47:26 回復 5

為啥被玩爛的想法還能拿獎

大大大冬瓜
大大大冬瓜 2022-01-21 11:05:37 回復 0

回復 無所謂啦: 因為做出來了

大大大冬瓜
無所謂啦 2021-01-18 11:47:26 回復

為啥被玩爛的想法還能拿獎

o︻$▅大鵬◤
o︻$▅大鵬◤ 2021-03-20 23:34:09 回復 0

這個設計的真不錯

土豆帆
土豆帆 2021-02-21 17:13:26 回復 0

回復 山雨摧城: 贏在效果表現,蟻群算法確實已經被玩爛了

山雨摧城
山雨摧城 2021-01-19 02:29:36 回復

因為它做出來了

極樂 2021-01-25 02:40:51 回復 0

霍普杯就這?

L.Than :)
L.Than :) 2021-01-24 14:08:44 回復 0

什么意思

與我何加焉
與我何加焉 2021-01-20 23:58:19 回復 0

作為一個學建筑的西安人,覺得很淦?!笆裁唇袀稳宋年P懷啊?!?/p>

阿代
阿代 2021-01-19 15:36:52 回復 0

回復 無所謂啦: 畫出一個大餅只能證明你的嘴厲害,做出一個大餅才叫真本事!

阿代
無所謂啦 2021-01-18 11:47:26 回復

為啥被玩爛的想法還能拿獎

山雨摧城
山雨摧城 2021-01-19 02:29:36 回復 0

回復 無所謂啦: 因為它做出來了

山雨摧城
無所謂啦 2021-01-18 11:47:26 回復

為啥被玩爛的想法還能拿獎

UED城市環境設計 UED城市環境設計

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