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竞赛作品︱重聚REUNITE:2070上海五角场之上的超图社区畅想

Gao Sujing 建筑小学堂 2023-03-13


解构社区
高密度居住环境下超图概念的空间利用
学员:高溯景、凌梓涵(2021基准杯竞赛营团队)


︱前言︱

在后疫情时代,大数据在记录人们的生活轨迹上功不可没,那么在大数据的帮助下同类类群即在某一领域拥有同一属性的人群所呈现出的聚集状态也十分有趣,同时随着时代的发展,人与人之间的关联方式也早已超越最初点对点的联系,竞赛引入超图的概念来表达当今人与人之间超链接的交往模式。超图最初是一种数学概念,在数学上,超图泛指边可以关联任意数量点的图,超图是一种点-边对(pair),表示为 H=(X,E),其中 X 是点的集合,E 是边(下称超边)的集合。超图中的边不像普通 graph 的边一样有实体,而只是它所包含的点的集合。另外,一个点也可能在多条超边中。超图是一种高维的对于数据的图形展示,弥补了普通 graph 方式信息丢失的缺陷,专用于描述具有成对的组合关系(点与超边)的体系。
那么作为以超图概念出发的超图社区,结合前文对超图概念的简单介绍,我们首先明确了在社区这个概念当中,超图在现实世界体现为功能的集合和交往的多维,本方案的设计应该在物理空间上对超图做出回应,使得这一数学概念“现实化”、“可视化”,为居民提供超图或者超链接的交往模式,提供多维交往的基底,同时方案还应针对同类类群设计专门的居住、活动、交往场所即“超边容器”,对“超边容器”有较为细致的思考和设计。我们应该思考在后疫情时代,在大数据深入渗透的今天,未来的超图交往模式究竟是怎样的。
综上所述,为了更好地回应竞赛的要求,我们将重心落于以下几点:
1. 如何实现功能的集合
2. 如何实现交往的多维
3. 如何设计空间移动规则以达到上述目标
4. 如何在高效运转的超图模式下满足居民对于慢生活以及较高生活环境的需求

︱设计背景及场地选址︱

结合超图社区的几个特点,为了尽可能多地提供更多的交往可能,我们将设计选址于繁华的魔都上海,同时考虑到人流密度和交通情况,我们最终将选址定于交通与交往的核心五角场处。首先,总整个宏观的层面上考虑,上海是典型的高密度城市,高密度的人口与高密度的交通是其环境的基本特征,同时包容万象的“海派文化”、“融合文化”以及“多元文化”等文化特征更是为社区的畅想和未来的发展提供了可能。
五角场是上海重要的交通中心,以与其相连的五条高速路呈现“五角”而得名。我们的设计基于交通,交通可以带来人流、物流以及信息流,可以为社区提供生长的养分,此外经过调查我们发现五角场不仅是上海的交通中心之一,同时也是交往中心和商业中心,极高的人口密度带来了丰富多样的人群,人群囊括各大年龄段,各种不同兴趣类群的大量活动在此发生,同时基于一般的发展规律,高密度的城市形态必将带来向上发展的趋势,一个可以提供多维交往的超图社区也由此应运而生。于是我们大胆畅想在2070年,周边的多条交通流带来的人流、物流以及信息流在超图社区内发生多维的交往并呈现出极为丰富多样其即时可变的社区形态。在五角场的核心区域,将架起一座超级交往中心,超图社区。 
选址
历史文化要素
人群行为分析
概念阐述
首先我们的概念可以分为以下三个重点,后文将进行详细阐述:
1. 以交通系统为基础提供交往基底
2. 以“重聚”为基本规则,达到“时空可变、交往多维”
3. 以最小单元和自由组团来回应超边容器
1. 以交通系统为基础提供交往基底
我们的概念以交通系统为基础,使用建造手段于交通流之上植入框架,提供交往基底。由于交通与人口的密集,产生空间的“基底”逐渐被不同人群的交往活动所充斥填满,最终自然形成为同类类群所用的拥有兴趣特征的组团即超边容器。   

2. 以“重聚”为基本规则,达到“时空可变、交往多维”。

我们通过设计空间移动规则,产生以“重聚”为基本规则,自由发展生长的超图社区。超图社区以“时空可变、交往多维”为特色,区别于以往较为固定的社区模式,我们的社区以时空可变为特色,用即时可变达到交往的多维。关于超图的可视化,“重聚”就是我们对于超图社区物理空间上的回应。“重聚”也就是“自由组合和即时分解”,社区在不同时态对应不同的形态,社区的形态完全按照当下社区中人们的使用需求而定,自由生长,可以满足人们任何时态下的需求。这种自由的物理空间的组织为人们多维的交往模式提供了可能。
移动规则
3. 以最小单元和自由组团来回应超边容器
社区中存在最小单元,最小单元本身有多种形态,可分为基础单元、特殊单元以及极端单元,基础单元存在于所有功能组团之中承担社区基本运转的功能,特殊单元是每个功能组团所特有的区别于其他功能组团的单元,极端单元则是在极端环境中使用的单元,可以帮助社区在极端环境中正常运转。
单体组合逻辑
极端单体
关于“超边容器”,本方案中的超边容器就是各个“重聚”而成的组团,没有具体的形态也没有具体的功能,但却具有独特的场所属性,是为同类类群所准备的生活、居住以及工作的场所,依照使用需求而聚合也依照使用需求而分散。本方案中单元的组合是通过算法也就是人们的需求来决定的,这就使得社区中任何组团的“重聚”都是对特定人群或复合人群需求的回应。
超边容器
方案生成
超图的建立基于超边。本案根据研究的人群活动特性来进行热点选择。假设图中每个节点都是一个菌种,每个节点的赋值内容则是一个包含有菌种各种信息的向量。我们通过计算比较各个菌种信息的Euclidean distance来给每一个节点选择K个neighbour,并据此构建出一包含K+1(原节点也包含在内)的超边,然后对每个节点重复上述步骤,最后构建出一张完整的超图。
社区生成基础
我们先预设在社区诞生之初有7个人群活动热点也就是基础组团,借助黏菌算法我们得出了这7各组团之间互相联系而得出的路径,路径加上最初基础组团的位置就得出了这一时刻超图社区的形态,社区的形态随时可变。
社区生成过程

虽说超图社区的形态根据使用者的需求可以达到时空可变,但社区拥有一个基本的框架体系。社区的基底是位于交通流之上的框架体系,框架承担了交通和承重的任务,社区的主体是由各种不同的组团也就是超边容器加上各种小单体构成的,同时社区的中心是一个生态绿心,是社区诞生之初就具有的生态起源,既可以满足使用者对于慢生活和高质量生态环境的需求又可以为社区后期的发展提供生态方面的保障一举多得。

社区结构


︱方案展示︱



︱结语心得︱

我们对本次竞赛的主题“超图社区”进行了很多次深入的思考,首先我们明确了何为超图以及超图在现实生活中如何“现实化”、“可视化”的问题。最终我们把思路落脚在如何高效地实现功能的集合、交往的多维以及尽可能提高居住体验上。怎样使得交往在互联网时代再破维度以达到超链接式的交往?怎样在突破维度的基础上满足人们的日常所需?超图社区需要怎么样的诞生条件?超图社区的设计应该基于何种空间运作机制来实现上述的种种设想?这些都是我们面临的问题。在面临诸多问题时,我们首先解决主要问题,我们认为如何在物理空间上回应超图,如何实现多维的交往时这个设计的重中之重,于是在设计的一开始我们就将目光聚焦于“交往”上,我们希望通过大数据,实现一种实时可变的社区来使得各个功能组团的利用率最高同时达到超链接式的交往模式。

为了达到交往的多维,我们选定了交通流作为我们社区发展的载体也可也说是社区诞生的基本条件,我们的设计并没有像一般的设计那样从零开始将重心放在后期的辐射效应上,而是希望社区可以借助现有条件达到改善的效果。借助交通流,我们的社区可以拥有最初发展的有利条件,交通流将各种元素送到社区,同时社区将周围的元素以“虹吸”的方式吸引,元素得以在我们的空间运作模式下自由地发生交往并参与社区运作,既实现了交往的多维又使得社区得以正常发展运作下去。我们的社区不同于以往的社区有着确定的住户和相对固定的社区形态,我们提出 “时空可变、交往多维”的概念,社区依据使用者的需求随时可以变更形态以达到功能利用的最大化和超链接式的交往,是一种对于未来社区运作模式的灵活探索。关于“超边容器”,我们设计方案中的“超边容器”就是各个依据使用者需求而聚合的功能组团,组团没有具体的形态和固定的位置但却直接回应使用者的需求,为不同的同类类群定制,提供各种居住、休闲以及工作的功能。

在概念最终的实现上,我们用“黏菌算法”模拟社区运作中的单体,算法的起点就是空间热点也就是社区中的“超边容器”,算法最终形成的社区形态仅代表某一时刻社区有可能出现的形态,我们以一种特殊的情况作为代表,依此可以类推出整个超图社区的形态生成模式和运作模式。“黏菌算法”作为集群智能算法中的一种,常被用来模拟群体效应,为我们整个方案的呈现做出了举足轻重的贡献,是我们核心概念呈现所必不可少的一环也是我们主要的技术难点。

关于整个竞赛的过程,我们遇到了许多的困难同时我们也收获了许多。在与组员的不断磨合和讨论中,我们收获的不止是方案的逐步提升更是互相之间的鼓励的支持,这对完成一个竞赛来说,有时候也许比技术来着更加重要;在与参数化的接触中,我们从完全不熟悉到最后可以成功利用参数化辅助设计,这离不开老师的悉心指导;在图纸的表达上,无论是一开始老师对于图纸叙事性的建议,还是后期对于图纸表达的建议,都对我们有着巨大的帮助。最后,感谢老师们的辛苦付出,也感谢坚持到底的我们,总而言之,此次竞赛是一个锻炼能力与磨练意志的过程,我们收益匪浅。




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编辑 | siri

校对 | siri


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