建造一只跑动的怪兽！！！

---

为了帮助设计狗们更直观的了解海外著名建筑院校，Archidogs特别推出《海外名校的设计之道》系列文章。文章作者全部为在读或刚刚毕业于这些学校的优秀学子，通过切身经历带来他们的学习感受。排名不分先后，根据收稿顺序发布。

本期由王奕涵，莫羚卉子和阎迪华分享他们在哥大读MsAAD期间的设计作业。

人物

FAST PACE/SLOW SPACE（以下简称FPSS）是哥伦比亚大学（以下简称哥大）建筑学院的一门选修课，课程老师是Mark Bearak 和Brigette Borders。该课程主要是对新型材料和参数化新型结构的实践性探索。

同时，建筑系学生对于将自己的设计“建出来”有着不可抵抗的执迷，而仅凭一己之力，我们很难实现心中所想，所以这门课的10人合作机制，是一个全面参与与体验“设计到建成”流程的绝佳机会，从中锻炼了我们团队合作和脚踏实地的实践能力。

因而，这门课给我们带来的成长和进步也的确并不输给各有千秋的studio。

教师

Mark 和Brigette都是很年轻的建筑师，他们分别于08、09年毕业于哥大建筑学院。除了在哥大任教，Mark同时也是一名实践建筑师，Brigette目前则任职于Google。他们认为，建筑教育从来不能够局限于“纸上谈兵”，践行重于表达。他们希望通过让学生探索、设计和搭建，去关注理论与实践之间的关系。

课程

课程着眼于新结构体的探索和小型构筑物的快速搭建。

课程成果要求为：在快节奏的大都市里，搭建一个冥想空间。这个构筑物也将成为哥大建筑学院每年年终展的展览作品，将对公众开放，进行体验使用。

实现这个小型构筑物的方式不是直接采用现有的结构体系进行设计，而是从材料测试和节点设计开始，逐步探索新的结构应用的可能性。虽然设立了明确的搭建目标，但课程并非成果导向，整个学习的重点，也从未离开对于材料和结构的关注。

材料和结构的测试研究，与实际搭建，是课程中的两大部分。研究测试阶段对于培养建筑师对材料性能的认识能力、对材料研究方法的习得大有裨益。实际搭建阶段则更侧重于对于团队管理、合作分工、项目进度把控等一系列实际建造工作中的综合能力的锻炼。而两个学习过程都在对动手实操能力进行挑战。

课程人数限制在了30人，每10人一组。首先从材料研究，制作小的节点模型开始。

一种思路是选取传统材料进行不同结构原型的性能探索，当其构件形状不同、构建方式不同时，便会呈现不同的结构特性。比如厚木板，本身非常坚硬，不易弯折，但当其两侧被密集地切开一定宽度的切缝之后，在材料不被破坏的前提下便可以在平面方向上进行弯曲，而这一性能更可以推而广之，在三维的体量中再进行测试和应用。木质的、切口大小、切口疏密程度等对于可弯折的灵活度都有影响，都需要进一步通过做实体模型来进行研究。而不同的节点链接方式的木构件，可以发展出完全不同的结构形式，例如榫卯、栓接、绞接等。

在熟悉的结构形式下，我们寻找的创新点则转移到了新材料的选择上，这就有了另一种材料研究的思路。提及建筑节点，“舒适区”内的选择都集中在金属构件上，而我们的创新点恰恰在于我们没有选择传统材料制作节点，后文中的“建造过程”中有更详细的记录。

与材料测试同时进行的是结构找形，也是对于所要求的“空间”的概念性设计。

技术上，参数化设计软件的发展，使设计师们对更复杂的形体、更精密的节点和材料的利用效率都有了更高水平、更为准确的控制。我们被鼓励使用参数化的手段进行结构找形的研究。基于从材料出发的思想，我们在模拟结构体的时候同时更要加入考虑材料的特性及其局限性——应用材料特性的同时接受材料固有的“缺点”，在局限性里寻找创新的可能。而正是这样有条件性的探索，所谓的局限性往往成为了创新应用的重点。

课程安排每周一次汇报，重要的阶段性汇报有结构工程师等相关的专业顾问作为评审。通过每周的小组讨论、成果的收集整理，结合老师的意见和点评，我们逐渐找到了自己的研究方向，开始进一步将材料研究的成果与结构上的概念设计进行结合。

更为重要的是，课程中每周一次的讲座或参观交流机会，为我们提供了许多非常有价值的参考资源。这些课程安排都对不同阶段的工作进行针对性的指导。从前期的结构原型介绍、材料供应公司参观、Grasshopper等软件技术交流、团队管理资料整理收集技巧介绍、营造工作坊的参观，到中期的细节节点深化讲座（主讲者包括结构工程师、有丰富相关经验的实践建筑师等）、室内细部设计工作室参观交流等，以及后期搭建阶段进行的各类操作方法教学，最后还有团队项目的归档、展示等工作的介绍。所有的课程资源都非常有价值，我们的成果最后能获得一些肯定，很大程度上是由于对课程资源的良好利用。

最后的课程阶段是搭建。搭建阶段首先需要解决不断碰到的实际建造的技术问题，要求团队充分计划好施工时间，在有限的建造时间内寻找新的、有效率的施工方式。第二，要在有限的预算内购置所有需要的材料，寻找材料赞助商不失为一种好的选择。同时，还要学习与不同项目建造相关部门进行有效的沟通交流，协调好场地使用时间（包括搭建时间、展览时间、拆卸时间）、项目建造形式的合法性和安全性等。主要需要联络的包括建造场地所在地的各个管理部门，与场地管理部门的协商交流过程往往也会对项目最终的建造方式、建成形态造成影响。2015年的课程项目场地就在哥大校园内，因此需要涉及的部门主要是学校内的管理部门，包括校园安保部门，防火部门，校园用地管理部门，学院行政部门等。

相较于最初的教学目的更侧重团队合作去完成一个完整的“从设计到建造”的流程，FPSS课程已经愈发成熟和偏向于对于新结构体的探索，和对互动、展览型小型构筑物可应用性的研究。因而，课程近期的关注方向是扁平封装、便于运输和易于收纳的结构体研究。相信后来的学弟学妹们能搭建出更让人印象深刻的作品。

设计过程

传统意义的结构是固定的、死的，这是因为它们的节点是固定的、死的。灵活的节点对于未来结构的发展和参数化设计的实现是至关重要的课题。

我们不要死的节点！！！

材料研究

结构创新在于节点，节点创新在于材料。我们对橡胶、硅胶、木头、纸管等一系列材料进行测试，设计了不同形式可动的灵活节点。由木头制作出来的灵活节点脆性很大，可承受的扭力很小。最终选择了浇铸硅胶制作成的软性节点。硅胶相较于橡胶更加柔韧，并且与纸和木头的吸附性更强。纸管比木头要轻得多，这就可以大大减少整个结构的自重，从而减少建成后整体结构的下沉。更有利的是，因为纸管是中空的，我们可以把互动的电子元件隐藏在里面。但是，中空纸管的接触面却是有限的，不足以和硅胶形成强度高的连接。因此我们设计了另一种零件－暗榫－来抓紧纸管和硅胶，更有效的提高了节点的力学特性。

经过一系列单元节点测试，我们制作了等比例模型，进行模拟测试，深入了解硅胶节点结构系统的特性。对于节点我们尝试将纸管直接和硅胶浇筑在一起，但这种直接浇筑连接的方式对于真正建造搭建是不现实的，预制节点的概念成为了改变整个搭建逻辑的一个关键点。另外，等比例模型的灵活性完全超出了我们的预计，需要更稳定的结构系统控制和支撑硅胶节点的灵活性。

结构探索

我们开始用QQ糖和牙签做一些结构模型测试组装的顺序以及结构稳定性和灵活性之间的平衡。

三角形单元是一种稳定的二维结构,但是在三维中就需要用一个支撑结构在第三个维度起支撑作用。双层结构系统, 或者说是桁架结构太过坚硬,而且结构之间的空间是不可达的,是一种空间和材 料的浪费。对于单层结构系统,我们用 支撑结构连接两个三角形单元,从而形 成了一个菱形单元。菱形单元交错连接 起来,我们相信这种结构存在一个灵活 与稳定之间的平衡。

最终确定罟坶的结构是一个使用标准化节点的参数化结构。罟坶结构系统中有三个主要结构成员。穹顶层是用标准化节点连接不同长度的纸筒预组装完成的。底部基础使用的是固定在地面的，被弯折到固定角度的铝管。在场地上的搭建过程，加入支撑结构使整个结构站立起来。另外,如上图所示,我们还有一个备用的支撑结构,在结构外部使用绳子提供拉力,可使结构更加稳定。但是最终建成模型没有使用这种支撑结构,也能稳定站立和摇摆。 

为了解决因结构自重导致的下沉和不稳定的问题，我们使用Kangaroo的反重力模拟功能确定最终结构形态。在确定平面形状和节点数量之后，计算机将优化结构形态并给出所有纸管的长度。

整体结构是由三个拱形组成的。罟坶由三个入口，三个完全相同的侧面。杆件包括了纸管和铝管，连接件包括了各种种类的硅胶节点。为了使结构稳定站立，结构系统是中心对称的。但是，为了使结构灵活可动，我们根据现场情况删减掉了一些支撑纸筒。这是一个很有意思的稳定性和灵活性之间的平衡。

结构互动是我们对于罟坶最初的设计理念。作为一个结构装置，和整个结构的互动是前所未有的。作为一个结构系统，它的潜力将是无法估计的。它的灵活性，抗震性能，缓冲性能都值得做进一步的研究。

最初我们做了很多声音和震动的互动研究，但是电子元件的震动不足以使整个结构震动。之后我们反向思考这个概念。当游客摇动它，或者在它附近说话的时候，结构可以通过灯光和游客进行交流。中空的纸管和环状的节点都为了安装电子元件仔细设计过。作为触角的短纸筒穿过节点的圆洞，有两个堵头从两边将节点和触角纸筒固定在一起。电子元件被隐藏在内侧的堵头里，堵头被切割出来留出电子元件的开关和敏感度调节的位置。最后用气球保住堵头作为对电子元件的防水处理。

节点设计

我们设计了两种不同尺寸的木榫来作为硅胶和纸管之间的连接。

节点分为三类，底部节点四种，支撑节点两种，标准节点一种。这些木榫和节点都是预制和标准的。

模具的设计和做工的好坏决定了节点是否能实现我们预期的设计。电脑数控机床可以很容易和精确地切割木头和泡沫。通过使用CNC技术，我们可以制作多种模具。为了能方便倒模，我们将模具设计成两个部分，并加入了几对榫卯，以使两部分紧密地咬合在一起。上面一半的模具有两个孔洞，一个是灌硅胶液体的洞，一个是排出空气的洞。CNC雕刻成型之后，模具需要打磨光滑，以避免在浇筑过程中出现渗漏的情况。使用CNC制作成的模具，可以批量浇筑节点，再经过预组装的过程，可以在场地快速搭建完成。节点本身是标准化的，灵活的，所以可以完全实现参数化设计对节点的要求。

搭建过程

第一步：预制零件:

1.    纸管防水处理

2.    声光互动电子元件组装

3.    木榫切割制作

4.    标准节点模具（木材）

5.    支撑&底层节点模具（泡沫）

6.    浇筑

第二步：预组装

将标签对照表上的8个部分预组装起来。这个步骤包括了安装电子元件和将支撑纸筒的一端先连接到指定位置。

第三步：现场组装过程

将预组装好的八个部分搬到场地上，将支撑纸筒的另一端连接到相应位置，撑起整个拱形结构。三个拱形部分依次组装好。最后我们把这三个拱形连接起来。GUME小怪兽就这样站起来了！

罟坶是一种新的建筑结构，更可以说像一种活的物体。一般意义上的建筑物都是死的，静止的结构，而罟坶是活的！就像一个有灵活关节的骨架一样，这同时也意味着罟坶不可能完美的稳定。事实上罟坶是可以和体验者在互动的时候摇摆和晃动的。它的表皮会缓慢变化拉扯和收缩，骨头会发出咯吱的响声，它的触须会颤抖。罟坶可以根据任何环境生成出合理的结构站立起来！

团队:

MSAAD 2015届: 闫迪华，莫羚卉子，王奕涵

MARCH 三年级: 周游

MARCH 二年级: Bill Bodel，Mel Loyola Agosto

MARCH 一年级: Violet Whitney，周闻

MUD 2015届: Andrew Hatcher Hite

点击观看视频：

https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?vid=v0175mpn45k&width=500&height=375&auto=0

更多详细信息请扫描以下二维码阅览GUME小怪兽养成手册：

或者邮件联系我们：.

后记

一个学期的时间非常短暂，期间很多概念和设计都因为时间原因没有办法实现。毕业展览之后，我们联系了纽约FIGMENT展览的策展方，又让GUME在总督岛（Governors Island）上进行艺术展览。15年12月参加深圳城市\建筑双城双年展，在教育区展示了GUME的视频与文本资料，并受到许多专业人士的关注。同时我们开始了GUME2.0 版本的设计计划。

一个好的团队和一个好的设计都是不可多得的。原团队当中的六位组员都非常积极地参与到了GUME2.0的设计当中，并且联系到结构、建造、互动设计等多方面的专业人才，与北京交通大学建筑系的本科生共同合作，继续研究并计划最终搭建全新的GUME。材料和结构的探索，节点和互动的设计将一直是GUME努力的方向。对设计的热忱和创新的渴望则是团队共同协作的原动力。我们相信，GUME，罟坶可以成为史无前例的结构语言，并能为实现参数话设计提供新的方法。

最后，感谢原团队的九位成员。虽然这篇文章是中文，美国队友都看不懂，但还是要感谢大家的聪明才智，刻苦钻研和互帮互助，为这个项目抛头颅（灵感）洒热血（体力）。感谢GUME2.0新队员在没有任何报酬的情况下愿意加入我们，并提供了非常珍贵的资源与设计灵感。感谢北京交通大学建筑系的老师以及哥大Mark Bearak和Zac结构老师对我们项目的支持。GUME小兽还在成长，期待每人都能拥有一只多变摇摆的GUME小兽的一天。

责任编辑 | 俗人

版权声明

版权归作者所有，如需转载请联系ArchiDogs或作者获取授权。

-THE END-

---

▼点击以下链接，查看往期热文！

▼点这里投稿!

---