论坛实录︱设计逻辑+数字木构:新即物性:自然材料的当代数字技术化
阅读:4692 2022-06-27

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6月18日下午,此次论坛暨展览由林榔木建筑主办,立方设计、方站Cube Station承办,万科云城设计公社协办,武汉华中科技大学建筑与城市规划学院教授、博士生导师汪原策划的设计逻辑+数字木构——新即物性:自然材料的当代数字技术化的展览论坛在方站成功举行。

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△开幕式嘉宾合影

开幕式上,立方设计合伙人邱慧康先生做出致辞,他表示方站平台是提供给大家分享、交流、学习的平台,希望通过方站激发大家对城市、对建筑更多的热情。方站承办此次展览暨论坛,具有十分重要的现实意义与传统价值。另外在国家双碳战略背景下,木构作品的展览具有现实意义,将对建筑学的设计观念产生积极正向的引导作用。

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△立方设计创始合伙人邱慧康先生致辞

深圳大学特聘教授、南沙原创建筑设计工作室(NODE) 创始人、主持建筑师刘珩女士致辞:“此次展览暨论坛具有重要的现实意义,拉近了与传统的关系。此次展览正好让我们回到教学、思考学术问题上:探讨数字化木构适用于未来发展的建设同时感谢此次展览在方站举行,我非常期待且抱着学习的心态,预祝展览暨论坛圆满成功

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△深圳大学特聘教授、南沙原创建筑设计工作室(NODE) 创始人、主持建筑师刘珩女士致辞

展览主办方林榔满木总经理秦丝思女士致辞:“作为扎根木构一线企业,林榔满木一直深根于低碳建筑、数字化落地、智能化的实践,致力于各种木构项目和理念的落地与成长,碳中和背景下,木构已经成为替代钢筋混凝土的可持续材料。我们特别希望探索城市和建筑领域如何在碳中和、碳达峰可持续新发展模式中发挥作用。对标全球的发展,中国的当代木构才刚刚起步,数字木构更是未来建设落地的有效手段。很高兴今天相聚于有活力的深圳,希望本次展览助力城市发展。最后,感谢深圳方站提供给建筑师朋友和大家一个交流学习的平台,希望今天大家能够开心。

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△林榔满木总经理秦丝思女士致辞





展览


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各位嘉宾和来宾涌入展场,由李保峰先生和秦丝思女士导览,共同参观各式各样的木构建筑。三五成群,观摩研讨,会场气氛热烈,学术氛围浓厚!

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△展厅现场





论坛实录


以下嘉宾按发言先后顺序排序:
主讲嘉宾:

华中科技大学建筑与城市规划学院教授、博士生导师、华中科大建筑规划设计研究院有限公司董事长李保峰、深圳大学建筑与城市规划学院副院长、副研究员、硕士生导师齐奕、林榔木建筑合伙人、武汉满木科技有限公司联合创始人、主持建筑师黄晶

会谈嘉宾:
深圳大学特聘教授、南沙原创建筑设计工作室(NODE) 创始人、主持建筑师刘珩、悉地国际集团副总建筑师、东西影工作室主持建筑师朱雄毅、立方设计创始合伙人向大庆
其他到场嘉宾:

立方设计创始人、执行董事邱慧康、北京市建筑设计研究院有限公司副总建筑师、华南设计中心主任兼北建院建筑设计(深圳)有限公司董事长、总建筑师黄捷、深圳大学建筑与城市规划学院教授、硕士研究生导师、深圳大学建筑设计研究院副总建筑师、Z&ZSTUDIO工作室主持人钟中、华南理工大学建筑学院教授、华南理工大学建筑历史文化研究中心主持人冯江、香港华艺设计顾问(深圳)有限公司执行总建筑师、科技部总经理陈竹、CCDI总裁庄葵、CCDI悉地国际副总建筑师、设计副总裁21设计工作室主持建筑师王浪

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△论坛现场



旧材新生——木构建筑的前生今世

演讲嘉宾:李保峰


中国政府庄严承诺2030年碳达峰,2060年碳中和;今年4月1日起,建筑项目强制进行碳排放计算。面对环保同时艰巨的减排任务,建筑行业首当其冲。于是木头便成为了极具发展前景的“新”材料。木材可自然降解且可再生,固碳产氧,自重轻保温好,抗震性能好,还具有审美价值……作为建筑材料,它具有钢筋混凝土等人造物无法比拟的优点。

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工业革命以前的几千年来,建筑活动并不依赖钢筋混凝土。从河姆渡到南禅寺,从应县木塔到东大寺,再到西方帕特农和庞贝古城的屋顶,木头构成了人类文明中不可或缺的建筑要素。木头在包豪斯教学提出的建筑中也包含。但在传统叙事中,木头的防火和节点受力依然是局限它发展的障碍,在受力最大的节点处却要损失一半以上的自身材料来搭接组合;资源的减少也使传统木构陷入困局。

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到了近代,胶合木技术的出现和钢材料的辅助,木头可以在新的设计下达到非常好的建筑性能与效果,由此重焕新生。与此同时,我国建筑设计规范中关于木头的条例愈发增多,并积极适应各种环境和手法。木结构建筑的未来应当是挑战与机遇并存的。

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△中国土家族泛博物馆:墨客桥

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△恩施中国土家泛博物馆主游客中心

李保峰先生回忆到,早年的建筑实践很少有机会,也很难做好真正的木构建筑。只能用钢筋混凝土做假仿木,甚是遗憾。而在宣恩彭家寨的泛博物馆建筑实践中,李保峰先生的团队做了完整的木构建筑规划和设计。他们在得到当地领导的大力支持后,整合地方政府、当地村民与工匠、农水景各领域专家,进行了非常精彩的游客中心,博物馆,研学营和风雨桥等建筑设计,并结合林榔木的木构经验,使得方案近乎百分百落地实现,而在这中间,木头是一以贯之的建筑灵魂。

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△彭家寨古建筑群

数十载的耕耘之后,彭家寨这个古老而美丽的地方,乘文旅以致富,因木建而再兴!




数字木构·隐性升维

演讲嘉宾:齐奕


深圳大学建筑与城市规划学院副院长齐奕以《数字木构·隐性升维》为题,为大家带来了深大数字木构研究以及教研实践。

齐奕先生首先向大家介绍了哲学家迈克·波拉尼的“显性知识”、“隐性知识”论。认为在新方法、新技术、新材料的驱动下,数字木构的“隐性”特征愈发明显,新的知识体系有待进一步辨别、萃取、提炼并完善。

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接下来,齐奕先生结合自己的轻型建筑研究学习经历,介绍了木结构建筑作为生物性材料的生态低碳价值以及应用前景。并描述了材料、生产方式、建造方式、设计流程正发生着变化,建筑师应当构建设计制造建造一体化的思维,形成新的设计方法论。

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然后齐奕先生结合大量国内外案例、建筑师木建筑实践分析了当前的数字木构的发展趋势。认为无论在设计创作、数字技术、工作流等方面仍有巨大研究潜力与价值。

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最后结合深大团队的研究与实践,齐奕先生向大家展示了如何打造研学产一体化新模式与新路径。在分享了团队在木构家居设计、古桥测绘、建筑竞赛基础上,重点向观众分享了2022年他们团队与大界机器人的联合研究教学工作——互承木结构的数字探险

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团队通过理论梳理、案例分析、工作流逆推、模型制作,融合TBL、RBL、PBL、CBL等新的教学方法,设计出诸多新颖的数字木壳系统。团队通过建筑类型学、组合几何学、结构工程学、设计学等相关学科知识整合应用,运用数字算法、机器人建造、3D打印等新技术,完成了多个数字木构的设计作品。

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最后还将阿基米德铺砌原理应用至服装、家居设计中,诠释并践行了意大利著名建筑家、教育家埃内斯托·罗杰斯(Ernesto N. Rogers)的“从勺子到城市”设计思想。

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最后,齐奕先生强调,双碳、新型工业化为木结构建筑设计带来了新机遇与新挑战。隐性知识体系有待继续探索并完善。设计建造一体化的整合式设计方法构建尤为关键,“design+making”一直路上。未来,需要高校、企业、生产厂家共同协作,探索一条适合数字木构的“研学产”一体化创新之路。



数字木构探索实践

演讲嘉宾:黄晶


林榔木业的主持建筑师黄晶先生,分享了他这些年来对木构的理解。木头作为结构的一种,其审美价值要大于钢和混凝土,但建筑师在设计木结构的时候,可能会更多的去关注这个结构的设计。
因此他们借助参数化的方式,设计了建筑的孪生模型,以减少搭建,施工过程中的麻烦和错误。工作量的提高带来的是效果的完美展现。
数字化——从 CAD 到 CAM,再到 CAE 的尝试。
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到了预制构件的过程中,传统的方式是从三维模型到二维图纸再到三维建筑,这样大大增加了误差的出现,提高了工人技术的要求。于是他们通过参数化软件,加上引入国内的首套木结构智能加工机械臂,实现了加工精度的零误差。同时开发了网页版本的操作系统,降低了协调操作难度,疫情背景下的远程控制也得以实现。

黄晶先生提出数字化加工的意义:
•免除三维到二维再到三维的麻烦,消除了相互转换过程中容易产生的误差;
•机械臂精度可以达到0.1毫米,为高效安装提供了前提;
•效率高,机器不需要休息,仅需一名技术员操作机械臂;

•人工难以实现或者实现效率低的构造可以轻松实现。

在未来传统施工工人会减少,而装配式施工员的需求会增加。数字木构建筑的建造模式恰好适应了这一趋势。宣恩建筑设计的成功案例,将会使这一套流程和方法愈发成熟,更加完善,相信未来这样的实践会越来越多,越来越好。






嘉宾互动


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刘珩女士三位主讲嘉宾对木构的发展历史、材料的性能、结合未来技术条件所做的整合,全方位把数字木构展示给大家。主要分为两个意义:一个是教育意义,一个是实践意义。教育意义:用木构材料衔接设计落地的全过程,挑战目前建设教育还是分离的状态,未来希望可以在教育体系中得以体现:全方位建造,从教育的根本上发生变化。从实践方面:大开眼界,李老师的设计是一个启发作用,沿着这个思路将会继续做启发性研究。但在这提出两个问题:
1、受制于当前消防、防火规范,木构建筑很难作为主要结构构件,对木构的未来发展预测?

2、李老师的设计作品从构件到单元到工业系统,而齐奕老师研究的是标准构件直接形成工业系统,中间的单元没有了。两者之间存在明显的差异。建筑师在设计实践中,面对这两种可能不同的路径,我们如何把握不同数字木构方式?

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南沙原创建筑设计工作室(NODE) 创始人刘珩

李保峰先生:齐奕老师主要讲的是北美去中心化的构造逻辑,从小构件到整体。而我主要讲的传统欧洲有秩序的,有主有次的构造逻辑。恩施项目其实主要的结构是钢结构,木结构是装饰性。我虽然了解去中心化,但实际很难做到去中心化。在建造过程中,传统的工匠的无法看懂BIM,他只看得懂剖面,所以琳琅满木的这种器械臂的建造方式给建筑设计带来了很大的可能。机器人出现后其实是一堆数字:数字制造与数字建造的连通。所以未来的可能是多样化和标准化联系起来,通过数字化的方式,标准化在数字化的加持下可以变得更加灵动,可以定制,对未来我很看好数字化的东西。

齐奕先生:我最近看了两本书,其中一本是:路易斯·康在宾在宾夕法尼亚,能量图解,书中讲述康询问每个学生对方案的意识,进行个人化的创作;另一本是:福勒整理过书信,在书中指出他只做球,他对圆形的探索,多曲面探索的可能性。康探索的是外放思维,而这次我做的是历险,我让研究生做圆,希望可以看到方法论的提炼。无论是实践或者教学,教育中出现建造的细节问题对未来学生毕业后都会发挥作用。深大建筑与城市规划学院由范院长牵头,我们成立了计算机建造的微专业;通过项目进行学科融合,通过学科的融合进行再创新。

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深圳大学建筑与城市规划学院副院长齐奕

汪原先生接下来对黄晶先生进行提问:你希望接收的项目是杆件最少的,还是希望杆件丰富的?

黄晶先生:其实我觉得现在的时代,这两种都不是问题。有许多的数字木构方式能够轻松实现各种建筑逻辑形式。做了装配式木结构后,现在数字化技术方面能完全应付各种类似扎哈建筑类型的曲面造型,目前需要的是设计思路和工具的提升。

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林榔木建筑合伙人黄晶

向大庆先生:数字木构+设计逻辑对我理解更多的是现代木构,今天的几位不同嘉宾从不同角度让我了解从数字和技术的关联。首先,谈一下现代木构,我去过李老师设计的恩施土家泛博物馆,虽然当时还在建设中,但感触深刻:第一,现在木构确实发挥巨大的人文价值,用现代木构替代传统木构,活化了木构设计,用现代的方式展示现代美学的同时,又能唤起人们对传统木构的尊重,现代木构对当地文化的激活是前所未有的。第二,不同于仿古的木构建筑,数字木构是基于现在木构的呈现,在发生巨大的进步:基于技术材料、建造工艺的创新很有意义。现代木构回应建筑本身,复杂性靠数字建造完成。齐老的装配式建让现代的建造激发无限可能。我接下来有两个问题:
1相对于国外,国内木构本身显得过大,是否是国内结构和规范要求,未来这方面的改进空间多大?

2、目前国内市场木构价格偏高,什么方式能够使建造成本更低一些?

640 (21).jpg立方设计创始合伙人向大庆

李保峰先生:木结构大是因为防火问题。木头防火问题最优解就是让木结构变胖、变粗。木材材料相对贵在材料本身,中国是缺木头的国家,中国木材没有形成成熟的培养体系。在碳中和背景下,希望在未来在关税降下去的情况下,木材的价格可能会降低。

齐奕先生:规范是一方面,改变规范更重要的是观念,规范的改变来自观念的改变。造价EPC:E是环境,如运用木材是对环境重要性的看法。随着时间推广造价可能降低,需求增加的情况下,造价可能会降低。

朱雄毅先生虽然我们做过木头房子,实际上更像是过客。我更关注木头与人的关系。建筑师最初采用木头,是因为就地取材、易于加工的关系,建立人和木头的关系。建筑师选择木材的两个判断维度:1.营造空间氛围的面材,2.结构体系。而我想提出几个问题:
1、乡村建设的木房子和形式的匹配是否有对应性?木头是否有本身结构逻辑形式?
2、看了李老师的木构建筑作品越建越大后,人和木头的关系是否在更大空间尺度下,人与木头存在一定的疏离感?
3、木匠在施工中会产生对场地的随意性,人的智慧会不会因为机械臂被消除?
4、高度工业化后,个性化的创造缺失?人会不会被工业化绑架?人的主观能动性是否减少?
5、这里提到即物性:人的身体与木头的关系。在中国传统木构是有漆,有防腐、防火等功能。“漆”在木构上的运用,在即物性这个问题上怎么看?

6、木构被数字化后是否被绑架,是否会失去人和材料的关系?

640 (22).jpg悉地国际集团副总建筑师朱雄毅

刘珩女士:自然材料被工业化被绑架,那夯土这种材料是否是存在同类的逻辑问题?

李保峰先生:都是感觉问题,可以从使用者角度出发。有的房子需要全完按施工图纸来严格执行,有的房子施工可以不完全按照施工图来,木匠可以自行发挥。我最后希望两种是可以同时进行的。

齐奕先生:在不同需求、不同要求下,会有不同的生产,会有不一样的认知。

秦丝思女士:基于当代木构的不一定都要数字化,工业化数字化是为了减低成本。如果不用数字化的话,大型木构建筑的建造会耗费巨大的人力财力成本,并不是每个项目都需要数字化。数字化只是提供一个更好的可能性,提高工作效率和节约成本。

刘珩女士:在标准化的前提下,能够做成个性化空间,数字化能让我们塑造一些更加个性化的建筑。

汪原先生:传统木构中漆的作用更多是防虫防潮。新即物性是工业化、人工和机械的材料出现后才出现的词。比如在混凝土材料面层刷清漆,材料虽然看上去很冰冷,但摸上去很舒适。数字木构材料是胶合板,已经不是具有生命体的传统木头,胶和木这样的材料就是面临新即物性的问题。



现场嘉宾互动


640 (23).jpg北京市建筑设计研究院有限公司副总建筑师黄捷

黄捷先生:多年建筑创作实践中真正用木材的项目现在还没有,在这向各位学习到许多。以前项目面临最大的困难是完成度,因为设计、施工、建造不是一体化。我们很难统一统筹和控制,导致最后落地与最初设计差距很大。李老师项目的成功在于:1、李老师的影响力及当地领导的支持;2、中国参数化水平提高,非线性、非规则形状对现场工厂来说都可以制造。曲面造型与平整造型的造价差别不太大,设计到现场安装都是机械化。

现在限制木材推广可能的最大问题是适用范围:小型共建、文旅建筑。大量使用使用的可能性比较小,只有特殊的项目才能推广,因为受中国防火、结构的规范的限制,而防火、结构的规范推广是非常难得的。李老师这个项目的成功可以更好的推广木构,让大家更多的认识木构。其实在国外木构的形式已非常普遍,在中国我们对木构的理解还停留在传统的木构的营造法式、民居木构,现代的木构用传统的木匠很难实现。利用科技数字化、技术化引进新的传承技术、新的数字化科技,超越新的建筑形式。

640 (24).jpg华南理工大学建筑学院教授冯江

冯江先生:建筑的最初是土木,土和木是建造最初的材料。所以在这我想问即物性的问题,60年代德国对即物性的讨论,翻译成日本后去了新。即物性在德国是不用解释的词,木头是木头,变成新即物性好像变成老师阐述木构的建造方式。而木构的颜色深浅是否对对即物性有影响?我们的城市中无论新旧,被放在特性空间都是恰当的,我们是否与自然一定要配合?这是不同的思维方式。

汪原先生现代之前面对材料都是原生材料,现在身体直接面对材料的感知。现在许多材料是原始没有的,是通过工业化方式制造:比如钢材。德国最初提出即物性,如何面对新材料:比如在混凝土面层加上乳胶漆,让原生混凝土有一层涂料,看上去像混凝土但摸上去不是混凝土,这就是日本提出的新即物性。我们现在的胶合木看上去摸上去还是木头。我们通过胶合的技术,让它不是原生的木头,让其材性发生了完全变化,这是胶合木产生的新即物性。胶合木还是木,但材性不一样。我们在运用这种材料中,如何面对这样一种物质性?我们数字技术让材料回到更大的技术系统,在数字化链条中,它不断有新的可能,数字涌现新的即物性。

640 (25).jpg香港华艺设计顾问(深圳)有限公司执行总建筑师陈竹

陈竹女士三位演讲者搭配策划很好,从建筑师理论和实践、教学研究、实践和建造方的工艺展示。我提出几个关键词:传统性和现代性,木料和参数化设计,建筑师木构来源于文化其实最后现实来说,根源来源于对中国传统的本体思考,文化的亲和性。但是实际上,木构是现代的结合。我们以前对传统和现代性,一味保存的传统已经消失殆尽了,整个社会一边在讨论环境的重要,一边在消亡。所以在传统性与现代性的问题上不用纠结;

特质性和标准化:这就是装配式问题,装配式是为了标准化,驱动的原因是大量快速而降成本生产,质量问题同样被关注。特质化不追求普世性,木构不用纠结宽泛推广。落地的难度并不是没有大量的树,而是市场推广难度大。生活环境与木构公司能够复制的设计产品从施工图到产品标准,但在标准之上再创新创造,标准化定型后需要往前走。标准化定型后一定要进行二八法则:用20%的力量完成80%工作的标准化,最后用80%的力量完成创新20%的创新突破!不论传统的木材、还是胶合木都是用现代数字方式,用木材进行实验创造,在做20%的先锋设计。木构加参数化在学校层面不断发扬和推广,不用纠结市场性。木就是结构材料本身,在传统的木构中就是力学形态,建筑学本体核心的内容,在此方向推广和研究。学院与市场是不同的角色,木构是一个桥梁,搭接现在木构研究和未来建造。

640 (26).jpgCCDI总裁庄葵

庄葵先生:我关注两个方面:1、堆木头的情节;2、木头建构方式。李老师的设计是众多材料的建造方式探索,在每个时期对建造方式的研究。即物性在德国是常见用语,就是本质。材料的本质,木结构和胶合木是试图改变其本质,古代木结构和现代技术作用,还会继续改变本质。建造方式未来还是会有一定的空间,在这个材料本质上有可能做的更加进步。真相存在于自然当中,自然就是世界的本质,围绕自然的方向去做,就可以找到新东西。






论坛谢幕


临近论坛尾声,主持人汪原先生为此次做出总结:

今天“设计逻辑+数字木构”的展览暨论坛提出的新即物性:新的胶合木看上去摸上去还是木头,但是材性已经不是木头,这就是新即物性。展览实际上呈现的是新的技术给我们建筑学、给我们的教学、以及为将来的建筑发展带来的可能性。琳琅满木需要承担是实现设计建造一体化的更好市场,为建筑师创造更多的可能性。

当代技术迭代是史无前例,人在技术中已经发生变化,数字技术已经变成身体密不可分的一部分,人的身体感知完全不一样了,是否还需要强调人和物的问题?这会引发我们重新去思考设计的更大可能性。

林榔木建筑、立方设计、Cube Station在展览中的大力支持。再次感谢各位嘉宾及听众朋友,谢谢大家!
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△活动大合照


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