非线性建筑

非线性建筑探索是上世纪60年代发生的非线性科学理论（即复杂科学理论）在建筑设计上的反映，受到模糊理论、混沌学、耗散结构理论、非标准数学分析等学科的启发，同时在思想上以20世纪哲学家吉尔·德勒兹的去中心学说及相关哲学思想为武器，但最重要的技术手段在于依靠计算机强大的运算能力解决各种综合性复杂问题，包括分析影响参数、图解系统分析结果、生成建筑形体、选择多样结果、控制数字化机床、制造建筑构件、指导建筑施工等等。60年代，当复杂科学理论建立时，就有建筑师把它运用在建筑上，试图改变设计方法，但是因为缺少有效的计算机手段而流产，但90年代末，这种科学的建筑设计方法却迅速地在世界各地蔓延，这主要功劳应归于计算机技术的发展。

非线性建筑设计强调生成的“过程设计”方法，即重视各种影响设计的参数量的相互作用，并通过分析研究过程，让建筑形态自然浮现，这样将作为结果的建筑转化成了作为“过程”的建筑，体现了自下而上的设计思想。因而生成的结果再不会有模仿或再现，而具有唯一性。

（徐卫国）2100433B

借助于编程或已有软件，影响建筑的各种因子首先转化成计算机内在逻辑语言，而后可通过计算机生成建筑形体，经过不断地修正与反馈，确立最终建筑形体。而借助于计算机数控机床（CNC机床），非标准的建筑形体可以拆分成不规则的部件，由计算机数控机床自动制造出来，并组装成型。计算机强大的运算能力为非线性建筑的产生与发展奠定了坚实的基础。

非线性建筑设计探讨了褶子的世界。在这个世界中，时间和空间随着物质的折叠、展开和再折叠而形成。物体是在由内向外及由外向内的双向折叠中形成的，因此，物体本质上没有内外之分，外观是物体自组织的体现。这一观念打破了欧几里德几何的传统空间概念，展开了一个动态运动中时空共存的流动世界。

非线性建筑设计是对游牧空间的瞬时定格取型，游牧空间对应于矢量状态空间而言，在矢量空间中的运动受力的牵制，只能在固定点之间运行，而游牧空间是开放的，运动可以在任意点之间发生，变量永远处于变化的状态之中。因而非线性设计追求“平滑”，它是游牧空间的个性写照。

本书介绍了清华大学建筑学院“非线性建筑设计”课程从2004年创立起10年间的50个学生作品，展现了对数字建筑设计方法的探索历程，每个作品包含数字设计的技术路线、算法研究、设计过程及设计结果；本书的序言“探索数字新建筑”阐述了“非线性建筑”、“参数化设计”、“现象因素的设计生成”、“物质实验的数字图解”、“数字建筑教育的立足点”等概念及观点。

计算机技术在建筑设计上的运用已经从世纪相交之际的先锋探索发展到当今越来越广泛地使用在建筑设计实际项目及建筑教育上。但是，如何应用数字技术进行建筑设计，无论在国际上还是在国内，至今尚未有设计方法的系统阐述，本研究参数化非线性建筑设计方法研究是对这一设计的方法的系统研究，本研究将在理论上阐述参数化非线性建筑设计方法，并构筑这一设计方法的理想设计过程及各关键环节解决问题的工具箱软件，这一结果将给国内建筑师及学生运用数字技术进行建筑设计提供方法及工具，并也将对国际上建筑院校学生及建筑师的设计具有参考价值。

序：探索数字新建筑V

01围棋|GOGame02

02粥|BubbleZhou08

03爆炸艺术|ArtthatGoesBANG12

04纸碎片|PaperScrap16

05纤维|Fiberism20

06波·光|Wavelight24

07重定向|Redirection28

08BondingVortex32

09流动|Fluid36

10飘带|Stream38

11Auto-Cell40

12烟雾|Smoke46

13FluentArt48

14泡泡|Bubble52

15混合牛奶|MixedMilk56

16玻璃碎片|CrackingGlass58

17发酵|Fermentation62

18焰|Flame64

19方舟|Ark68

20编织记忆|TANGLED（memo）RY72

21电场|ElectricField76

22书法|Calligraphy78

23GEOMORPHICS82

24Flue SubD84

25O_Image88

26扩散限制凝聚|DLA92

27TheLightofTensegrity96

28场建筑|FieldArchitecture100

29四维树|4DTree104

30极小曲面|MinimalSurface108

31Elechitecture112

32城市管胞|TheCityTracheids118

33珊瑚|Coral122

34地铁触媒|MetrostationActivator126

35TunnellingNetworksinAnts130

36城市节奏的闪视体|VolumeofUrbanLife134

37MOCENTER138

38HeadpinsofWudaokou142

39城市起居室|CityParlor144

40五道口声景|WudaokouSoundscape148

41速度空间|VelocitySpace152

42仿生亭|BiomimeticPavilion156

43水立方信息亭|PavilionofWaterCube160

44FLUENTIT162

45HYBridge166

46五分钟享受|EnjoyFiveMinute170

47心理现实|Psycho-Reality172

48双系统信息中心|Bi-SystemedInformationCenter176

49弹性空间|ElasticSpace180

50早餐亭|B-Pavillion184

设计作品大事记186

后记：十年非线性190

序：探索数字新建筑——“参数化非线性建筑设计”教学笔记2100433B