响应式体系结构

响应式体系结构(Responsive architecture)是一个不断发展的建筑实践和研究领域。 响应式架构是那些通过传感器测量实际环境条件以使建筑物能够响应地(通过执行器)调整其形状,形状,颜色或特征的架构。

响应式架构旨在通过提高响应式技术(传感器/控制系统/执行器)的建筑物的能源性能,同时生产反映我们时代的技术和文化条件的建筑物,从而改进和扩展架构学科。

通过将智能和响应技术融入建筑物结构的核心元素,响应式架构将自己与其他形式的交互式设计区分开来。 例如:通过将响应技术融入建筑结构体系中,建筑师可以将建筑物的形状直接与其环境相结合。 这使得建筑师可以重新考虑他们设计和构建空间的方式,同时努力推动学科,而不是将智能技术的拼凑版应用于现有的“构建”愿景。

历史
正如许多作者所描述的,响应式架构的通用定义是一类体系结构或建筑,它表现出改变其形式的能力,并不断反映周围的环境条件。

“响应式架构”一词是由尼古拉斯尼葛洛庞帝(Nicholas Negroponte)提出的,他在1960年代后期首先设想了这一点,当时正在通过将控制论应用于建筑学来探索空间设计问题。 内格罗蓬特提出,响应式架构是将计算能力集成到建筑空间和结构中的自然产物,并且结果是更好的表现和更合理的建筑。 尼葛洛庞帝还将这种混合扩展到包含识别,意图,语境变化和意义的概念,并将其融入到计算中,并将其成功(无处不在)融入到架构中。 思想的交叉融合持续了大约八年。 这些努力产生了几个重要的理论,但今天Nicholas Negroponte的贡献是最明显的建筑。 他的工作在技术,功能和行动方向上推动了建筑领域。

自内格罗蓬特的贡献以来,响应式建筑的新作品也出现了,但是作为审美创作 – 而不是功能性创作。 Diller&Scofidio(Blur),dECOi(Aegis Hypo-Surface)和NOX(The Freshwater Pavilion,NL)的作品都可归类为响应式建筑的类型。 这些作品中的每一个都监视环境中的波动,并根据这些变化改变其形式。 Diller&Scofidio的Blur项目依靠云的响应特性来改变风的形式。 在dECOi的工作中,通过可编程外观实现了响应能力,最后是可编程视听内部NOX的工作。

所有这些工作都取决于计算机连续计算和加入可编程数字模型的能力,以及现实世界和塑造它的事件。

最后,Tristan d’Estree Sterk最近在开幕式上发表主题演讲(ACADIA 2009),题为“关于Gen X的思考 – 关于崛起的思考”一书中可以找到关于使用响应系统的发展以及它们在最近的建筑理论方面的历史的说明。建筑中的连续测量“

目前的工作
尽管近年来在智能家居上花费了相当多的时间和精力,但这里的重点主要集中在开发计算机化系统和电子设备,以使建筑物内部或其房间适应居民的需求。 响应式建筑领域的研究与建筑结构本身,适应不断变化的天气条件以及考虑光,热和冷的能力有关。 理论上这可以通过设计由杆和弦组成的结构来实现,该结构会响应风而弯曲,以与树相同的方式分配载荷。 同样,窗户会响应光线,打开和关闭,以提供建筑物内最佳的照明和加热条件。

这种被称为激励张拉整体的研究线依赖于由致动器控制的结构的变化,致动器由计算机化的现实世界条件解释器驱动。

气候适应性建筑外壳(CABS)可被视为响应式建筑的子域,特别强调外墙和屋顶的动态特征。 随着时间的推移,CABS可以随着时间的推移反复地和可逆地改变它的一些功能,特性或行为,以响应不断变化的性能要求和可变的边界条件,从而提高整体建筑性能。

一些关键贡献者
芝加哥艺术学院和芝加哥艺术学院的Tristan d’Estree Sterk和圣地亚哥UCSD的罗伯特斯凯尔顿正在合作开发致动的张拉整体,试验气动控制的杆和线,改变建筑物的形状响应结构外部和内部的传感器。 他们的目标是限制和减少建筑物对自然环境的影响。

麻省理工学院的动能设计小组一直在开发智能动能系统的概念,这种系统被定义为“可以物理地重新配置以满足不断变化的需求的建筑空间和物体”。 他们利用结构工程,嵌入式计算和适应性架构。 其目的是通过结合使用这些技术来证明能源使用和建筑物的环境质量可以变得更高效和更实惠。

维也纳应用艺术大学的DanielGrünkranz目前正在进行现象学领域的博士研究,因为它适用于响应式架构和技术。

描述的左侧:由Tristan d’Estree Sterk和The Office for Robotic Architectural Media(2003)制作的铸铝,不锈钢部件和气动肌肉(由英国Shadow Robotics提供的气动肌肉)构建的全尺寸激励张拉整体原型。 这些类型的结构系统使用可变且可控的刚度,为建筑师和工程师提供可控形状的系统。 作为超轻型结构的一种形式,这些系统为减少施工过程中使用的隐含能源提供了主要方法。

参考书目
Sterk,T .: Sterk,Loveridge,Pancoast撰写的“关于第X代关于建筑中连续测量的兴起的思考”“建设更美好的明天”第29届建筑计算机辅助设计协会年会美国芝加哥艺术学院,2009年ISBN 978-0-9842705-0-7
比斯利,菲利普; Hirosue,Sachiko; Ruxton,Jim; 特兰克,马里昂; Turner,Camille:Responsive Architectures:Subtle Technologies,Riverside Architectural Press,2006,239 p。,ISBN 0-9780978-0-7
Bullivant,Lucy,’响应环境:建筑,艺术和设计’,V&A Contemporary,2006年。伦敦:维多利亚和阿尔伯特博物馆。 详细分析了由博物馆,艺术机构培育的响应环境作为多学科现象的出现,以及由在不同文化背景下工作的从业人员的自发活动所产生的多学科现象。 ISBN 1-85177-481-5
Bullivant,Lucy,’交互式设计环境’。 伦敦:AD / John Wiley&Sons,2007。“4dspace”,“4dsocial”的后续作品同样是由不同作者撰写的一组散文。 它体现了博物馆在培养新实践,这一领域的术语以及交互式媒体装置在公共场所中的影响以及社交信息的创造性作用。 ISBN 978-0-470-31911-6
Bullivant,Lucy,’4dspace:交互式设计环境’。 伦敦:AD / John Wiley&Sons,2005年。深入,多作者调查导致和塑造这个混合领域演变的因素,国际从业者参与。 ISBN 0-470-09092-8
Negroponte,N .: Soft Architecture Machines,Cambridge,MA:MIT Press,1975.239 p。,ISBN 0-262-14018-7