建筑物和機(jī)器之間的4個(gè)基本關(guān)系

建筑物和機(jī)器之間的關(guān)系始終定義了設(shè)計(jì)和構(gòu)造的領(lǐng)域。2000多年前，在第一篇關(guān)于建筑的論文中，維特魯威將所有最終成果專用于機(jī)器。從那時(shí)起，可以說整個(gè)建筑的歷史都集中在從手工業(yè)到進(jìn)步機(jī)械化程度的運(yùn)動(dòng)上。今天，機(jī)械化，替代手工勞動(dòng)，越來越多地讓位于自動(dòng)化，完全取代人工。以下是建筑物和機(jī)器之間的四個(gè)基本關(guān)系。隨著自動(dòng)化變得更加突出，它正在極大地改變這些關(guān)系。建筑物中的機(jī)器在過去的一兩個(gè)世紀(jì)中，新機(jī)制從根本上重新定義了建筑的可能性。在Elisha Otis于1852年發(fā)明了安全電梯之后，建筑物可以爬升到舒適的步行高度之外，摩天大樓就誕生了。

1902年，Willis Carrier推出了現(xiàn)代化的空調(diào)，讓地板更深(刺激了一個(gè)世紀(jì)的能量消耗)。雙金屬恒溫器是自19世紀(jì)80年代以來的自動(dòng)化示例，長(zhǎng)期以來一直是各地家庭和辦公室的主要產(chǎn)品。樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)(BAS)在整個(gè)系統(tǒng)中應(yīng)用這一概念，內(nèi)部反饋調(diào)節(jié)HVAC和照明，以提高舒適性，安全性，能耗，維護(hù)和運(yùn)營(yíng)成本。物聯(lián)網(wǎng)(IoT)連接嵌入日常物品(包括建筑物)中的計(jì)算機(jī)，將這些反饋回路擴(kuò)展到建筑物的整個(gè)世界之外。僅在未來幾年內(nèi)，物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)例預(yù)計(jì)將在商業(yè)房地產(chǎn)中翻番。建筑物的定義不僅僅是靜態(tài)物體，更像是完全流動(dòng)的環(huán)境。

古代建筑物由幾個(gè)簡(jiǎn)單的工具組裝而成，最古老的建筑物可能根本沒有使用過?？赡苁鞘鲿r(shí)代最早的已知“建筑”，是由猛犸象骨頭組成的一起形成小屋。隨著農(nóng)業(yè)革命，社區(qū)變得不那么游牧，建筑物變得不那么便攜，導(dǎo)致建筑物更重，需要更強(qiáng)大的工具。

工業(yè)革命使大規(guī)模生產(chǎn)的木材和鋼鐵沖擊了整個(gè)工業(yè)和經(jīng)濟(jì)。從那時(shí)起，建筑的歷史就越來越多地利用了力量，而今天用于挖掘和提升的巨大機(jī)器占據(jù)了大型建筑工地的主導(dǎo)地位。

但新興的自動(dòng)化技術(shù)可以將建筑制造恢復(fù)到輕量級(jí)裝配方法的起源。房屋在24小時(shí)內(nèi)進(jìn)行3D打印，而成本僅為傳統(tǒng)建筑的一小部分。砌磚機(jī)器人可以以一半的成本組裝墻壁，并且生產(chǎn)率提高3-5倍。很快，飛行裝配無人機(jī)的云可能成為常態(tài)，使建筑工地像蜂箱或螞蟻山一樣嗡嗡作響。

建筑物作為機(jī)器

“房子是一種生活的機(jī)器，”勒柯布西耶在1929年宣稱，機(jī)械隱喻成為現(xiàn)代建筑的基本前提。后來，機(jī)器審美變得更加明確。巴黎的蓬皮杜藝術(shù)中心(1977年)在其袖子上佩戴其系統(tǒng)，主要的建筑表現(xiàn)來自設(shè)備，管道系統(tǒng)和輸送系統(tǒng)。

但隱喻很快就會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。納米技術(shù)最初由諾貝爾物理學(xué)家理查德費(fèi)曼在半個(gè)世紀(jì)前提出，它操縱單個(gè)原子和分子來構(gòu)建東西 - 任何東西。研究人員已經(jīng)成功地在混凝土和鋼材中試驗(yàn)了納米技術(shù)，通過自動(dòng)調(diào)整以抵消應(yīng)力和應(yīng)變來加強(qiáng)材料和提高性能。

“建筑物的定義不僅僅是靜態(tài)物體，更像是

完全流動(dòng)的環(huán)境。”- Lance Hosey，F(xiàn)AIA，LEED研究員，Gensler

專家預(yù)計(jì)，在未來幾十年內(nèi)，整個(gè)建筑物可以使用微觀機(jī)器人制造，這些機(jī)器人將加入制造控制論膠水，消除傳統(tǒng)的材料限制。標(biāo)準(zhǔn)的，不可縮減的部件，例如2x4，磚和鋼的形狀，可以用微觀部件代替，并且可以在細(xì)胞水平上定義形狀，紋理，顏色和強(qiáng)度。

通過標(biāo)準(zhǔn)框架結(jié)構(gòu)要求效率的正交幾何形狀可以完全消失。一個(gè)世紀(jì)以前，弗蘭克勞埃德賴特將“有機(jī)建筑”描述為“建立自然建筑的方式。”納米技術(shù)終于可以實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

通過在連續(xù)幾代中自我修飾，在無休止的繁殖和適應(yīng)循環(huán)中消退和流動(dòng)，納米裝配者可以通過類似于遺傳進(jìn)化的過程產(chǎn)生建筑 - 僅更快 - 因此構(gòu)建完全自然構(gòu)建的方式。

建筑物和機(jī)器

在本系列的前幾篇文章中，我們探討了人工智能的含義。未來學(xué)家Ray Kurzweil預(yù)測(cè)，機(jī)器將在十年內(nèi)實(shí)現(xiàn)人類智能，這將影響到每個(gè)行業(yè)，包括我們自己的行業(yè)。

如果人工智能推動(dòng)整個(gè)設(shè)計(jì)，施工和運(yùn)營(yíng)過程，建筑物可以在資源，資金，時(shí)間和性能方面變得更加智能，創(chuàng)造出比我們現(xiàn)在想象的更具吸引力和舒適度的環(huán)境。

然而，Kurzweil還預(yù)計(jì)，在一個(gè)世紀(jì)內(nèi)，我們將承認(rèn)機(jī)器具有法律和公民權(quán)利。自我意識(shí)的建筑會(huì)變得像居民一樣享有特權(quán)嗎?如果我們開始將它們視為我們的平等，我們與建筑物的關(guān)系將如何變化?機(jī)器可能變得更像我們，但我們也可能變得更像它們。

Kurzweil確信人體的人工增強(qiáng)將變得更加普遍，直到我們更具合成性而不是有機(jī)物。掃描頭腦并將其下載到更耐用或更靈活的容器(如建筑物)中是可能的。住宅和居民可以成為同一個(gè)人。

關(guān)于作者

Lance Hosey，F(xiàn)AIA，LEED Fellow，是Gensler的設(shè)計(jì)總監(jiān)。他的著作“綠色的形狀：美學(xué)，生態(tài)學(xué)和設(shè)計(jì)”(tinyurl.com/y8pp7khr)一直是亞馬遜在可持續(xù)發(fā)展和綠色設(shè)計(jì)領(lǐng)域的暢銷書。Hosey是世界上一些精選的設(shè)計(jì)專業(yè)人士之一，被美國(guó)建筑師協(xié)會(huì)和美國(guó)綠色建筑委員會(huì)評(píng)為研究員。