源于算法,立于天地 | 漂浮森林景观塔 / DUO建筑设计事务所
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©DUO
项目名称：漂浮森林景观塔
项目地址：中国江西省南昌市
建筑高度：60米
路径长度：外坡802米，内坡694米
项目进度：施工图设计
设计单位：DUO道域优建筑设计事务所（Decode Urbanism Office）
事务所网站：www.duo-i.com
联系邮箱：reception@duo-i.com
主建立筑师：简俊凯
设计团队完整名单：邓国超、常飞、陈思、李东胜、刘洪元、赖冰强、李雅帅
业主：华侨城（南昌）实业发展有限公司
甲级设计院：北京市建筑设计研究院有限公司复杂结构研究院
如同生物演进原型在各种因素影响下演化成最终的样子而审美其实是人类趋利性的体现即为选择上对最优解的倾向
建筑设计应是一种解码行为，建筑物如同生命体一般存在于在怪异的文化语境、自然环境之中，提供能满足各种需求（心理、物理）的载体，我们必须对这些影响因素进行解码，进而数据化，观测其对原型演化的影响，通过模拟自然进化的遗传算法向我们揭示出优解的状态。
景观塔效果图 ©DUO
湖泊分布于城市各处，构成了南昌市非常怪异的大地景观，项目所在的象湖就是其中之一。森林漂浮景观塔素质上，是一条一千多米长体验象湖的路径，是体验的轨迹，只不过区别于常规而言，这还是一条指向天空的立体路径。
景观塔效果图 ©DUO
这种在Z坐标上延伸的路径带来区别于常规的体验，从湖中（同时也是林中）到湖上（同时也是林上），亦是一种从微观到宏观标准上对自然景观（湖）的认知转变。先是飘于湖上的水杉林，然后转向天空，在天地间行走过程中，行者的体验其实不是从湖的某个局部达到湖的另外一个局部，而是景观体系（湖及城市）整体印象的逐渐浮现。
这里，算法研究的是如何行走于天地间的事情。
景观塔效果图©DUO
原型
PROTOTYPE
圆—圆柱面—双螺旋线
原型推导：圆，圆柱面，双螺旋线©DUO
路径的四方八面皆为观看对象，对象无明显主次之别，转换成图形语言，就是一个二维的圆。
而圆的三维形态，是圆柱，圆柱概况上又形成螺旋线运动轨迹。动点沿圆柱面的母线作匀速直线运动，同时该母线又绕圆柱面的轴线再作匀速转动，点的这种复合运动的轨迹称为圆柱螺旋线。
在螺旋线的推敲上，无论从体验流线角度解缆，还是基于结构稳定性，双螺旋都要比单螺旋更优。
景观塔效果图©DUO
算法
ALGORITHM
设计希望以行走的方式体验城市湖光。所谓体验，在素质上可以抽象为两方面：一方面，由触角、视觉、听觉等形成的兴奋感，是人脑作出的化学奖励；另一方面，则为以疲劳等为展现形式的化学赏罚。尽量降低化学赏罚，提升化学奖励是遗传算法趋利避害的优选标准。
最终这些因素导向一系列相互影响且处于非线性转变中的建筑化数据（坡度、宽度、半径、带状路径上兴奋点间距、基地周围重要景观物的方位等），数据化后的信息影响原型的演化，基于这些数据，根据趋利性原则，依托遗传算法获得优解。
原型在数据化信息影响下演化©DUO
原型在数据化信息影响下演化：
宽度（W）：为避免行走体验的单调感，路径宽度不得均质化，需间隔一定间距（L），形成面向景观热点的局部放大区域，作为兴奋点，也作为休憩点；
间距（L）：上行路径中间隔一定距离需设置面向景观热点的驻足点，作为休憩点的同时，也作为兴奋点；
半径（R）：塔身各层半径转变呈现多种情况，以顶部放大最优。一方面，顶部处于上行流线末端，坡度应随半径放大而变小。另一方面，顶部驻留人数最多，因此顶部路径长度应随半径变大而增长；
坡度（s）：坡度越缓，行走的疲劳感越低，但会反向影响层高；
层高（h）：层高越高，空间感受越舒畅，但会反向影响坡度；
夹角（a）：双螺旋线立面投影夹角越小，结构稳定性越差。
坡度（s）和层高（h）的叠加影响©DUO
每层容纳人数对层半径（r）的影响©DUO
结构的稳定性对夹角（α）的影响©DUO
景观朝向对间距（L）对宽度（W）的影响©DUO
算法求解©DUO
作为DUO的实施项目，这个设计的思想脉络继承自我们早期的学术研究ALGORITHMIC TOWER和无界之城，纯学术研究ALGORITHMIC TOWER在理想状态下把算法求解推向一种极端状态，以极少曲面为原型，得出一系列微观及宏观的解，遗传特征展现在微观单位之间，也展现在分歧组群之间。而无界之城则以算法研究未来城市形态。森林漂浮景观塔、ALGORITHMIC TOWER和无界之城，一类是实施项目，另一类是研究项目，跨越十年有余，是算法在分歧情况下求出的解。
无界之城©DUO
ALGORITHMIC TOWER©DUO
ALGRITHMIC TOWER算法求解族群©DUO
景观塔算法求解族群©DUO
坡度优选©DUO
准自支撑体系
SELF-SUPPORT SYSTEM
最终的深化设计功效证实了双螺旋原型极大的结构优势，双螺旋原型演化出的行走路径自己，无需过多附加结构干预，成为准自支撑结构体系，其功能形态自己即成为结构。
总形变位移比较©DUO
SMax主应力最大值比较©DUO
SVM剪应力最大值比较©DUO
结构深化设计©DUO
观与被观
EXPLORE, BE EXPLORED
至此，体验自然（以观看为主要方式）的行为轨迹自己，酿成了另一种被观看的对象。所谓标记性建筑形态其实不该该是一种刻意为之的结果，而是美好事件载体的自身形态而已。
景观塔效果图©DUO
-3.370米处平面图©DUO
1.470米处平面图©DUO
34.150米处平面图©DUO
45.270米处平面图©DUO
52.670米处平面图©DUO
56.670米处平面图©DUO
立面图©DUO
注：本文转载自TransAxis设计坐标（transaxis）。欢迎转发至朋友圈。仅用于学习交流。
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