你一定没见过的活体植物建筑
他希望能创造出一种再也不需要任何瓦工和木匠的新型的建筑。
“这是一个史诗般的项目——当未来某一天，我由于年纪太大而无法完成这项工作时，我希望我的儿子能够继续解决这个问题。”
本文为全球知识雷锋第79篇讲座。
本文整理自于2017年11月6日在美国加州大学伯克利分校举办的讲座，讲座原题为Baubotanik（活体植物建筑）- 生长的建筑。本场讲座由研究Baobotanik（活体植物建筑）的先驱Ferdinand Ludwig教授主讲，由Ferdinand Ludwig教授的博士生李春浓总结整理。
记录者：李春浓
德国慕尼黑工业大学，Ferdinand Ludwig教授的博士生在读。
主讲人：
Prof. Ferdinand Ludwig
现任慕尼黑工业大学助理教授，Baobotanik（活体植物建筑）领域的先驱。近年来，他设计和实现了多组高度结合活体植物与工程方法相关的项目。在他的博士研究中，他开发了多种园艺建筑技术和分析了植物生长规律，以推导出活体植物建筑的建造规则。在2007年，他在斯图加特大学的建筑理论系作为联合创始人之一成立了“Baobotanik 研究小组”。从那时开始，他便在斯图加特大学和世界各地组织和开展了许多相关的研讨会和讲座。
文章全长12000字，阅读完需要15分钟
（多图预警，图美且精 | 你值得耐心加载）
正文
我想从历史现象来开始我这一演讲。我回到了德国的20世纪，我们知道这个时代是现代派建筑的开端，当时密斯·凡·德罗在斯图加特修建白院聚落，包豪斯被建成，所有的现代建筑都在庆祝建筑学的新的未来。与此同时，德国出现了一位园艺师，他对德国的未来建筑有着更多令人印象深刻的想法。
他的名字叫Arthur Wiedula。下面这本书出版于1926年，标题是"Wachsende Häuser / aus lebendenden Bäumen bestehend"（生长的房屋 - 由活体树木制成）。
然后这个作者有一个新的关于嫁接技术的专利：他发明了一个非常特殊的钉子，通过使用这个钉子，他能够快速和轻易地对两条树枝进行交叉连接，并使它们成为一个整体。（如下图）
但这并非这个专利的唯一想法，他也沿着自己的想法继续深入着。他还想将树种得无限近，用这种方法将他们连接起来，然后让树不断地生长、再生长，最终它们将成长并合并为坚固的木板，这样它就可以被用于建造墙、防水屋顶和其他的一些东西。因此他希望能创造出一种再也不需要任何瓦工和木匠的新型的建筑。
我们将只需要园艺师来“栽种”房屋，像下图这样。
这是一个合拢的坚固的活体木头房顶，而它最顶端的果实，每两年就可以被人采摘和食用。
这在某种程度上就更加冒险了：第一个建筑是一个马厩，第二个建筑是为森林中的猎人设计的。
这是一个通向火车站的走廊。
这个就很豪华了，因为它还有两层隔离墙。（你可以在上面这幅图上看到）生长的建筑——这是一个绝妙的主意。他的想法最后变得非常疯狂，并且没能取得成功。
对于上面这两张图的来源我也很想介绍一下。几年前，我收到了一封来自一位东德老奶奶的手写信。她在信上写道：“在我死之前，我必须把这个寄给你。我在森林中发现了这样的景象。这有可能是Arthur Wiedula（本书作者）曾经的尝试所遗留下来的景象。“
也许以“活体植物建筑的失败历史”作为本讲座的开端有一些奇怪，但是我很想解释他为什么会失败。原因很简单——
这是一个森林，一个非常稠密的森林。如果你试图设计活体植物建筑，那么这片森林中的活体木头是你可以处理的最大材料。如果你试着想象这究竟有多少木材量，你可以在脑海中砍掉这些树并将它们切成碎片铺在地板上。你会发现这些木屑只有四厘米厚——这是在森林中生长和生存的最大木材数量，然而他预估的数字大概是这个量的十倍。所以他几乎做了无用功，但这也并不代表他的想法毫无用处。
下图是一个由 Frei Otto 设计的位于曼海姆的多功能大厅。这个项目很出名，是一个完整的60米跨度的木结构。这个大厅正是使用了这一数量* 的木材。
* “这一数量”指的是“四厘米厚的木屑”
因此，在“尝试创造坚固的活体植物建筑”这点上，他确实失败了——这是一种与现实无关的乌托邦。但如果你坚持自然规律和增长规则，就有可能做到这一点。Arthur Wiedula 和整个景观建筑界所不知道的是，在遥远的印第安山上，有这样一群卡西人，修建了一些非常迷人的活体植物建筑。
1. 活体植物桥梁，印度
这些人在做什么呢？你可以看见他们中的一些人站在一座活体植物桥梁上面。他们是非常有耐心的人。
活体植物桥梁这个项目开始于河两岸的两棵榕树。随着时间的推移，这些榕树产生了气生根；当地人把竹子搭在河流上，以便引导气生根的生长方向，并且在榕树气生根相遇的地方用非常简单的连接技术打上结。
并且，通过这种方式，他们用非常细小和灵活的元素创造出了活体植物相连的复杂骨架。一开始它们非常脆弱，但是通过多次合并和嫁接，它们逐渐变得厚实和坚固了。
在这儿，你能看见这些临时的结构正在开始腐烂，而这个天然的桁架正在出现。
在我的眼中，这是真正的工程师。
这是一个跨度25米的、用于一些儿童日常上学的桥梁。
而这个，我认为则更加聪明了。这是一座双层桥，你可以在图中看到第一层和第二层。为什么要修建一个双层桥呢？因为这是世界上最潮湿的地方。他们有暴雨——我认为他们一周内的降雨量相当于加利福尼亚州十年的降雨量。此地年降水量高达25米，而其中大部分集中在雨季的这三个月。到那时，这条小溪将会变得非常狂野而不可预测，并且淹没这个较低的桥梁。所以你可以从中得知，如果这些气生根可以正确生长的话，这些桥梁将会是多么得坚固。
这其中，还有一些桥梁成功吸引了游客的注意。例如，上图这座桥仅在周六一天就吸引了超过1000名游客前来观看，而这座桥也能够承载这样的重量。这是一个非常有弹性的结构的迷人例子。
这也许是已知的最古老的一座桥了。没有人真正知道它究竟有多古老，但是它至少有180岁，并且有可能超过250岁了。
这是一个迷人的例子，在这个例子里你甚至可以看到老化；你会发现，你很难发现它与石头的区别——这些特质成为了道路和这个活体结构的标志。我们经常提到可持续性、可持续发展的建筑以及二氧化碳问题。然而这些当地人做的事情没有使用任何能量。他们只是从空气中吸取碳，并直接将其放入这些活着的桥梁中。
这是其中的一个桥梁修建者。然后这是我的团队成员、我的助理和我正在研究这个项目的博士生。在这张图片上，你可以看到他们正在测量。我们正在努力，试图弄清楚所涉及的所有现象，譬如生物力学现象等等。但它仍然处于一个非常开始的状态。
他发现的、以及他与一些同事所做的是，我所展示的这些桥梁“并不是一种独特的现象”——这是整个地区的粘合剂。这张地图上有75座这样的桥梁。如果没有这些桥梁的话，这片土地将不再适宜人居住。因为这是他们日常的通勤道路，例如从田间走向森林。这完完全全是为他们的日常生活所建造的。
这是我们非常感兴趣的一个点——我们试图找出这些桥梁是如何一步步出现的。我之前提醒过，这* 需要极度的耐心。这是一个史诗般的项目。所以如果你要修建一座桥，如果你是一个学生，当你退休的时候，你可以走过它。但是也有可能不行，所以你得非常耐心。并且这有一个非常复杂的结构，但这是从植物学的角度来看。如果从工程学的角度来看，这是很难理解的。我们非常喜欢并欣赏这种复杂性，并且正在努力接近一个有望在未来几年出现的研究项目。
* 这里的“这”指的是修建桥梁需要耐心
但既然我们在加利福尼亚州，你不必跑太远去看。离这儿很近的地方也有一个活体植物建筑的代表。
2.树木马戏团
（Tree Circus）
我曾经是Mark Primack的客人。我几乎错过了演讲，因为参观Santa Cruz（圣塔克鲁兹）的Tree Circus（树木马戏团）——这个地方实在太有趣了。
这是其中的一个例子，一个电话亭，但现在已经是一个博物馆了——这跟1940年Arthur Wiedula所做的疯狂的事情有一些相似，并且这个项目离加利福尼亚州相当近，只有一个多小时的车程。
所以我们现在拥有了些什么了呢？我们有一个已经失败的人，我们有一些当地正在造桥的人，我们有一个疯狂的做着树马戏团的人。这些会对未来的建筑和景观有用吗？我认为答案是肯定的——因为我相信有一些潜力并没有在这些项目中被挖掘出来。这是我工作的主要驱动力。所以我参与了活体植物建筑这个项目。现在在德国，我们把它称作Baobotanik（活体植物建筑），正如你现在所听到的那样。我进入这个领域至今已有12年了，而我的想法是如何将这些方法转化为最新的、现代的树木设计。我认为，总得来说，我们已经在这条路上了。
在过去，我们常常将城市与景观区分开来：比如在城市的中央通常有很多的房屋，在城市的外围是开放的林地等等；然后我们有了一些运动和进步，一些景观（诸如公园、林荫大道）开始蔓延到城市的中心；但现在我们越来越多地遇到这些模糊的东西，我们将房屋、建筑、树木等融合在一起。我们只想在 Baubotanik 的工作中为这种途径做出贡献。
目前，我所追求的主要目标是尝试重新使城市变得自然化，以便将我们从森林中获得的所有“好处”带入密集的建成城市。我们知道的“好处”包括稳定水平面、降温、遮荫和其他福利。并且我认为使用这些技术，我们能够为“这些好处”做出贡献。这是一种非常跨学科的方法。你需要深入研究植物学、深入研究工程学，甚至深入研究社会科学，并且你必须在非常不同的尺度上进行实验，等等。
3. Baubotanik人行天桥
接下来，我想向大家介绍这十二年以来，在这个跨学科研究中出现的不同观点，以及在这个Baubotanik网络中，不同人群的变化。我将从一个实验性的建筑开始介绍，那就是Baubotanik人行天桥。这个是2005年，在我读博士生四年级的时候所做的项目——我很想激励各位尽可能早地开始做事。
人形天桥采用了非常简单的结构。我们使用了柳枝——当你切割它们并将它们放回潮湿的土壤中时，它们能够重新生根。首先我们把柳枝束在一起作为主要的承重元件，然后放置了磨碎钢和不锈钢扶手平台，最终，将其整合到这些捆绑包中，让它生长。
上图是立面图和平面图，它没有任何方向，只是在任何地方开始和结束，因为我们没有权限构建有用的东西。事实上，它是一件艺术品，象征性地突出了在活体雕塑上行走的可能性。所以这是一种非常工程化的方法。正如您通常作为工程师或建筑师所做的那样，我们有垂直元素来承担重量，我们有对角元素可以抵抗风荷载。
我们是这样搭建的：这里所用到的是非常简单的连接技术，只是做一些捆绑。突然之间，作为一名建筑师，一个非常惊艳的时刻来临了——那就是当你的建筑真的出现在世界上时。
通常情况下，我们在我们建立的技术事物与生活世界之间存在这种对立，而这个项目模糊了它的界限。但是在这张图片中你也可以看到，我们并不是要让植物完全取代工程技术元素。相反，我对非生命元素和生命元素之间的这种对比非常感兴趣，对这些建筑的潜力以及如何设计它以将潜力变为现实的问题同样非常感兴趣。
这不仅仅是一个象征意义上的作品，人们真的可以在这上面行走。
突然间你有一座建筑物消失了——有些人站在上面，有些人站在下面。
然后突然你又意识到建筑也是有季节的。这是春天。
这是夏天。这也是我的驱动力之一，我希望将人们带到树冠上。当我走在公园里、看见鸟在树冠中穿梭时，我经常感叹：树冠是一个如此好的地方，而我只能在树下听见鸟的鸣叫。我也想去到上面，小时候我经常爬树，但是现在，我尝试把它们设计为建筑的一部分。
我们也有秋天。
接下来是冬天。再一次，我不知道你是否知道这里有雪，但这是一个雪域。这是魁北克。此时你可以看到非常清晰、非常几何的结构再次出现。对我而言，这是非常重要的。
如果你设计一个活着的建筑，我可以在接下来的几张图片中继续你展示，它们可以生长得非常狂野。
我的朋友 Cornelius 是这个作品的合作设计师之一；另外一个合作设计师是树。它持续地生长——而这并不会扰乱主要的几何形状；它并没有升高，因此树不伸展。这个树只在顶部生长了，但这可能非常严格，正如你在这里可以看到的那样。如果我们将这个东西赋予有机形式，它将完全不成形。所以这就是我们工作中设计非常几何形态的原因。
从上图中，你能看到我们作为主要设计师与树木这个合作设计师之间的合作使得整个结构在经历几年的时间后变得更加坚固了。这是在钢管和树木间形成的一种合适的形式。但说实话，并非一切项目都是成功的。所以这是一个考验。
我们意识上面这些树木中的一些树木已经完全死掉了——这导致一些部分变得不稳定，整个结构向东偏移了一点；当然这也可能是由于我们的项目地点在德国，而德国的风主要来自西面。但它倾斜的原因是对角线的树先死掉了，然后有一些其他树也因为一些其他原因而死亡了。我能向你展示其中的原因。
因为如果你从原来的生长方向替换一棵树，这肯定会改变它的生长模式。所以它开始在基干上倾斜。 如果要使它生长得更加水平或对角线，它会从顶部开始死亡。所以垂直生长地植物都非常好。 对角线的只是在基干部分长得比较好。这就是我们失去它们的原因，这也是我们失去一点稳定性的原因。
另一个原因是对光的竞争。上图中是树生长所需要的空间。如果你一开始种植太多树，如果你想种植一个森林，你也只能得到有限棵树，因为它们会互相竞争空间；当你在建筑中把它们分开时，肯定也会发生同样的事情。
我回想起那个试图建造整栋房屋的德国人 Arthur Wiedula 的第一张照片，他的失败是由于他完全不知道这个现象，或者完全忽略了它。
这就是我们必须要研究植物的原因；而另一个发现是，我们无法设计对象。
这是画在上面的第一张图。我们现在明白，你不能只是画出一些东西，认为这就是现实会成为的样子；因为一棵树并不会照着你的CAD图纸生长，它有自己的生长规则。一些对角线的树，它们正在死亡，并且其他的一些树木也正在死亡。而我们现在正在做的事情就是——我们正在削减它们，然后让它们重新生长。我们开始在这小人行桥上建立一个无限的再生的过程。所以这是第一个学习成果。
此外，现在这个项目开始变得像卡西人的桥梁，这是一个史诗般的项目。这就是为什么我的团队中不仅有我自己和我的学生，还有我的家人。上图是我的父亲和我的儿子；当未来某一天，我由于年纪太大而无法完成这项工作时，我希望我的儿子能够继续解决这个问题。
这也许是一个非常有趣的概念，在技术上也是一个不错的项目，但是在这个项目之前，我想说，如果你想在我们非常密集的城市中真正克服技术和自然世界之间的这种分离，这对此并没有什么帮助。因为这是用柳树做的，它们不会生长在城市里；它非常小，只有几米高，并且你并不能把它变得更大，因为这些枝条不够长；并且在这样密集的环境下，它们没法跟周围的这些建筑进行竞争——因为这些建筑物的规划非常精确。他们在这方面投入了大量的精力与劳动力。它们比世界上任何一棵树都强壮得多，速度也快得多。
现在让我们在瓦工和园丁之间举行一场小小的比赛：你左边有一个瓦工，右边有一个刚种下树的园丁。
过了几个星期，砖层已经完成，因为他有几十块和几百块砖，它们只需要被组合成一面墙。而这时植物才开始生长。
这时植物依旧非常渺小。这些是我和妻子做的一些手绘。过了一些年，我们试图去理解植物是怎样生长的。
现在它十八岁了，这棵树已经成年了。但是它仍旧比砖块小很多。因此如果你想设计一个活体植物建筑，通常我们的建筑世界更具竞争力，对此，你能做什么呢？我的想法只是在某种程度上使用树木，把小树木当成砖块一样的存在。你有多个小元素，可以将它们组成一个更大的东西。
这是我的另一个草图，即所谓的植物添加技术。我们在这儿做了一些什么呢？我们拥有花盆中的一到两年生的小植物。我们把其中一些种在地里。然后我们把其他的植物一个一个地叠放在脚手架上。然后我们对它们进行接枝，使它们成为一个有机整体。这些树木非常的聪明。它们会去寻找水和养分最为充足的地方，这当然不是在盆里，因为盆里空间非常有限。它吸收了土壤里的水分。如果它随着时间的推移习惯了，它就不再依赖这些花盆了。因此它们就不再需要浇水和营养，花盆可以被去掉了。一开始，我没有完全确认这个想法，但我可以说服一些人直接启动基于此的项目。所以我们和我一个叫Cornelius的朋友在2009年建造了Baubotanik Tower(活体植物塔)。
4.活体植物塔
(Baubotanik Tower)
这个是我博士毕业论文中的一部分。我们做的是一个非常简单的结构。
这是一个临时的脚手架，一些安全的基础也可以在适当的时候被移除。当树木生长起来的时候，这些设施将完全地被移除。然后我们在这上面放一些花盆。我们放置了一些可以停留的平台，这些平台将被整合到从地面和放置这些花盆的树形结构中。整个建筑高度差不多有九米。
这是第一天。
这是第二天。
这是第三天。
这是第四天。因此一个九米高的树在四天内就被修建好了。
这是连接后的照片。所有三百棵小树连接成了一个有机体。
然后我们就让它生长。所以这就是建造和生长，两者兼具的项目。
这是你能看到的第一个季节。
我们做了非常多的预测，试图计算这些树木可以生产的木材数量和它们的空间大小，等等。研究发现，可以生产的木材数量具体取决于它们种植的位置。
我们也尝试做一些其他的预测，但是我们不知道最终效果——因为有太多我们无法预测的事情。如果我们受到方位的影响，我们不确定它会长成什么样子。它可能长成这样、这样，或者这样（如上图）。但是我计算了总量，这个密度在理论上是可行的，可以通过这一数量的叶片建立起来。
我们也尝试做一些其他的预测。这是一个一比十的模型，右边是细节图。我们甚至可以开始削减顶部的这些花盆了。所以我们现在正在减少这两层盆，但我们同时发现，在选择植物一块我们犯了一点错误。这是Salix alba，一种白柳，我们为它感到非常头痛——因为它有着太多的真菌疾病了。
所以我当时面临的问题是——对抗真菌，还是重新设计这一切。过了几年，我们改用一种桦树并重新种植了一切，这种树木更适应那边的条件。当然，我们也从中学到我们需要更多的关于植物种类、建造技术、设计植物方面的知识。
到目前为止，我们建立了德国的三个实验田地和不同的研究领域。下面我将简要介绍一下这个问题。
5.Baubotanik：
技术和概念
这是跟技术有关的。
这和嫁接有关。我们知道，嫁接是一个非常传统的技术：你需要砍掉树的外表皮，然后你需要一些胶带；你用胶带将树绑在一起，它们由此开始融合。或者通常会有小的接穗，然后你将其放在另外一棵树的顶部，然后他们会很快地生长在一起。
然而在这个案例中，情况不是这样的——因为每棵树都有根，你会有上百个这样的连接。在这一个项目中，我们就有1600个连接点，通过传统的嫁接方式根本无法完成。这是我为什么想出非常简单的技术的原因。上图中最后一个小图这是我实验的最后一个，用不锈钢螺丝来连接了不同几何形状的树木。
这是我做的一些微观切片——它展示了融合是怎样开始和进行的。
这是一个螺钉与细线的连接部分——在这里有一个伤病问题。但是令人惊讶的是，它表明，对于许多植物物种而言，这是最好的连接方法。所以我们现在主要专注于用这些不锈钢螺钉连接树木。但是我希望你们不要在家尝试，因为你需要非常特殊的不锈钢螺钉；有时候你必须先为它钻一个洞；而且不是每个物种都能用它。但是对于连接植物而言，这是非常迅速和有效的技术。
这里有一些切片。你可以看到它们是怎样融合的。有趣的是，这类似于木材焊接，但是没有一个木匠能做。它真的是一块木头，一块融合为了一个有机体的木头。上图右边的四种树枝分别是桦木、梧桐、柳树和角树。
在我读博士的时候，这里是一片有800棵树的森林，而现在只剩下200棵了。这是树木培育的实验基地。这个培育基地位于德国北部，是欧洲最大的培育基地。我们在这里测试树木不同的几何体和弯曲性，例如不同树种和不同年龄树木的灵活性，等等。
这是另外一个实验基地。我们从斯图加特搬到了慕尼黑。这是对两条枝干进行的连接。
这是最有趣的一个，因为这是植物添加试验。所以在这儿我们有一些树，放在地上或者放在地面上的容器中。你可以在这里看到桦木连接的部分，你也可以看到这个下层树是如何连接的。
这里有一棵大树和一棵梧桐树。
然后你做了这个。你把这一部分切掉了。
然后就会发生这种情况：它保持着翠绿，因为它吸收着地下深处的水分和营养。它是一种Jules Verne（儒勒·凡尔纳） 用于飞树的装置，但它们到目前为止还没有移动。
这是另外一个试验设施。如果你真的想用树木来建造，你必须对它们了解更多。你必须生产出合适的材料。在这种情况下，我尝试生产非常长且柔韧的材料，在不同的光照条件下工作，然后测试这种材料的生物力学性质与木材解剖结构的关系，以及柔韧性和可弯曲性。
所以只是将生物材料当作建筑技术材料来描述。
这是这一部分中的最后一件事。这是我们尝试组合的设计过程。在这种情况下，我们与计算设计研究所进行了合作，一个学生项目开发了一个 Grasshopper 插件以对非常复杂的共生结构做出一些预测，比如预测复杂结构的未来增长——就像我一开始展示的活体植物桥梁一样。
这是软件正在做的事情。只需定义基本几何图形和树冠所在的起点，而后正在生长的树冠和树叶之间就会产生竞争。随后水就会被它所吸引。这导致周长一定程度上的增长。我们设计和建造了更多复杂的建筑。
6.梧桐树立方体
（Plane Tree Cube）
在2012年，我和我的办公室合作伙伴Daniel Schönle一起做的所谓的Plane Tree Cube（梧桐树立方体）项目中，我们真正得到了应用这些知识的机会。
这个建筑结构基本上与我在最初展示的Baubotanik Tower(活体植物塔)完全相同，但它是一个公共建筑。这里面有三层可供公众使用的地方，并且我们用了六层互相嫁接的植物。如果它是这么大一栋建筑，它就应该被合理地设计和开发。
所以这是基础。它给植物根系提供了很多空间。然后这是我们对活体植物的预培养，作为半成品建筑元素的1200棵年轻的梧桐树已经被准备好。你可以在这里看见预先被连接的植物。然后它们被带到场地上，并在两周的时间内，像建筑结构一样被组装好。
这就是发生的事情。一开始，你拥有的是一种绿色的墙壁，它构成了这个向天空开放的空间；然后加入了很多技术元素、脚手架结构；花盆、非常年轻和苗条的植物也紧接着出现了——而这一切必然会随着时间而改变。
当植物结构变强时，我们便可以逐渐移除所有垂直元素，最终将由植物本身来承担荷载；同时它会发展出树冠，在建筑顶端的空间会逐渐关闭——这既是技术发展，也是空间发展。
这些由电脑绘制的图片中的信息是无人机拍摄的照片中没有出现的。我非常希望在现有条件下继续开发这个结构，因为我认为这个结构组装起来很快。我们加速了它的生长，因为我们创造出了如此大的体量。它从一开始就是12米高的绿色建筑。这个外壳是我们能够建立的，但它会随着时间的推移而增长。
这是我们移除花盆的过程。同时，环境也改变了——因为这是在一个城市发展的区域。
周围的房屋都密集地修建起来了——这些乡镇将在15年或者20年后完成。到那时，这个建筑物将完全由树承载，并且将是一个具有巨大的树冠和大量树叶的完整的形态。这将是一个垂直的开放空间，一种城市广场，一个人们可以在高度城市化的区域接触和碰面的地方。突然间你提出了一个更加概念化的问题，如何在不断变化的城市结构中处理时间和这些结构的变化。
我认为，当我们在景观建筑中种植一棵树时，我们必须谈论这个问题——因为两百年对于树木来说是一个正常年龄。
这是一个抽象的方式，一个典型的欧洲城市。19世纪末，我们有中世纪的城市中心街区，也许还有巴洛克式的城堡；然后19世纪城市发展，铁路出现；而现在我们围绕它进行了所有这些城市扩张。在这里种树的人无法预料到这一点。但是如果我们这样做，我们能期待一些什么呢？所以我们必须要推测未来。对我来说，在大学教授这种方法非常有趣。因为对于年龄较小的学生来说，推测未来是非常有趣的。但我们没有办法绘制时间。我们没有任何可以在模型中建立时间的方法——这是非常复杂的问题。我现在将向您展示一些例子：在教学中，我们要求学生做这些奇怪的事情。
我们要求他们做一个非常普通的纸板模型以代表纽约曼哈顿街区。并且学生们需要绘制立面图和平面图。但后来我们强迫他们将这些放在盘子里。我们倒了一些水、盐，还有秘密添加剂，我们发现该模型在吸收盐分后会开花。他们做了一些预测试，然后他们必须预测这个建筑物长大一周后的样子。剩下的事情就是让它自由生长。
这仅仅只用了几天的时间。
这是另外几天后的情况和一周后的样子。然后学生们会将预测图与现实图进行对比。（很明显学生们总是预测失败——因此他们从未通过考试。哈哈，这是个笑话。）不过此项目教会了学生如何学习不确定性，如何设计自然界的不确定性。即使你已经拥有处理树木的很好的技术方法，这仍旧非常重要。
7.未来房屋
（House of Future）
说到如何处理自然界不确定性的问题，我们曾经参加了柏林2012年的House of Future（未来房屋）竞赛。竞赛要求设计一个代表未来设计的博物馆——这是矛盾的，因为你不了解未来的设计。因此，99％的竞争对手都试图设计昨天的未来，也就是现在对未来的看法。
我们的想法是，通过设计一个完全用树木包裹的建筑来设计一个我们不知道未来会是什么样的建筑。并且这些树会生长，还会对我们的环境和外部条件产生反应。建筑场地位于柏林中心城区。
场地附近有火车站、河流、国会大厦——因此这是个高密度地区。
这是一张有趣的图。因为通常你有一个初始平面图，然后你有一个分期建设图。你不能用这种建筑物来做这件事，因为它们是一体的。
合成一体是非常有趣的事情，你通常有一所房子加一棵树，或者如果你没有空间，你必须决定你是否有一棵树或一所房子。我们在同一个空间上，或多或少地将这两者融合在了一起。在这种情况下，我们非常努力地将遮阳、减少热辐射、通过蒸腾作用降温等的生态效益与建筑融合在一起，并带给大家。
这是整个能量和水系统的一般概念——不仅收集能量，而且收集密封表面上的水，并将其带入系统和渗透，然后再回到这棵树的遮蔽缓冲区。
我们大致计算出，通过利用这些厚厚的叶子层，可以减少30%的用于冷却的能量消耗——这些叶子层与只有50厘米厚的常春藤有着巨大的差异，因为它有几米厚，而你的视线甚至可以穿过它。上图中右边是一张假想的关于房屋与树木连接的细节图纸。在这个比赛中我们获得了三等奖。
这是一张室内效果图。在这里，你会发现你的视线可以穿过这个绿色外立面的叶子层，看到外面的国会大厦。这也表明了我们并不想消除传统材料。在这种情况下，这个建筑物不仅仅是一块坚固的混凝土块，同时也可以缓冲热量。我们在玩一些关于活的与死的、透明的与不透明的、轻盈的外立面与内部的实心体的对比。可惜的是这个项目没有被建成。
8.绿色乐高积木
（Green Lego Blocks）
现在我将向你介绍一个已建成的、小型的新项目，它将在波恩的世界气候大会上展出。这是一个非常小型的项目，但是它处理了所有这些生态效应问题。我们在这里做的事情非常简单。
我们将植物添加、Baubotanik的方法与绿墙系统相结合，与所有这些水管理系统相结合——所以这完全是靠雨水运行的，这些雨水从附近的屋顶回收并储存在蓄水池中，然后循环使用。绿墙系统的问题在于，对于德国这样一个拥有严寒冬季的地方来说，它根本无法存活。这套系统非常昂贵，并且需要大量的后期维护。
所以我们想出了这个（如上图），我把它叫做Green Lego Blocks（绿色乐高积木）。这是一个标准化的系统，40 x 40 x 40厘米，可以预先种植、预先生产，然后编号、到位。在某些层面上，在这里、中间、顶部，我们整合了年轻的植物。然后我们可以构建这些遮阳屋顶。我们使用这些容器和这种植物添加技术，使它们成为一堵墙。这种做法还有许多其他好处，比如它可以成为非常好的音障；或者通过引入很多生物，增加其生物多样性。
我们在这个结构中种植了36株植物。上图是种植后的样子。
这是在第一年结束时的样子。
这是第二年的样子——它长得非常好。
这是目前的细节图。您可以看到，这些植物确实被纳入了这个环境中，而不仅仅是我们环境中的一个独特部分。
它们还成为了水管理系统中的一部分，在上图中可以看到，它们带来了很多好处，如遮荫、降温、降噪、防洪保水等；右上角是一张热力图：周围有混凝土的带来的高温环境，而在中间，你能够看到这个活体植物墙带来的一些低温区域。
9. 草甸天空
（Pratum in Caelo）
最后，我想展示我们去年的最后一场竞赛，从而结束讲座。这次我们获得了二等奖，因此设计再一次没有被建成。但我认为，通过这个案例解释基于这种技术方法的概念设计的可能性是很有趣的。
这个竞赛的场地位于北意大利的Prato（普拉托），这座城市离Florence（佛罗伦萨）很近。文艺复兴时期，佛罗伦萨十分繁荣，而这对普拉托产生了一些压制，因此普拉托并没有真正成长——它甚至没有填满历史中世纪城墙的内部区域。直到19、20世纪，在历史城区的中心依旧有花园；其中一个花园在1970年被这家医院占领了。大约在一两年前，普拉托的左翼党派赢得了大选，他们承诺人民会拆除这家医院，并在城墙外面建一座新的医院，同时在历史悠久的城墙内建造一个新的公园。在一个历史悠久的市中心建造新公园——我认为这是一个难得的机会。
这是那所民众希望拆除的医院，它的情况非常糟糕，因此每个人都想摆脱它。
我们登上了屋顶，发现那里的风景极好：南面是环绕着普拉托的工业城市风貌，有许多水箱、烟囱，还有新型的现代塔楼；北面是随处可见美丽塔楼的历史景观。这是一个有很大问题的地区，它是欧洲最大的唐人街：有6万中国人在这里做着廉价的劳动——他们在意大利生产，却用着中国的价格。所以这里有很多工厂都是非法的，而它们主宰了普拉托的城市意向。普拉托希望摆脱这种情况，并要求参赛者能够拿出改变这种形象的设计作品，比如纽约的High Line（高线公园）或巴黎的Parc de la Villette（拉维莱特公园）——这就可以解释他们为什么邀请 Bernard Tschumi 作为他们的首席评审团成员。所以我们说，如果我们失去了原本的场地特色是非常让人伤心的。在历史城区，你永远不可能修建一个景观塔楼，因为这是受到保护的历史遗产。与此同时，我们找到工程师，并向他们询问拆除医院所需要的成本和能源总量。
工程师告诉我们，在一开始的时候成本是非常廉价的——你甚至能够卖出一部分和回收一部分；你可以拆除立面，然后他们可以轻易拆除所有的地板等。剩下的难以拆除的部分，我们选择保留它，将它作为设计的一部分。因为如果不保留的话，80％的资金和精力都用于拆除这些元素。我们认为在意大利，这些事情一般都会失败，所以如果坚持完全拆除它们，工程可能也会在任何时候停止。因此我们建议在创造最高成本的地方停止拆除。
因此，我们只是拆除了医院，将这些加强的核心留作塔。我们根本没有设计任何东西。我们甚至将基础和周围的墙壁作为历史的一部分。所以我们什么也没有做。
这是一个停车场，然后这些是塔，然后这是入口。
我们设计的这个项目将成为这个城市和整个普拉托平原上最大的“树”。所以25米高的树木覆盖了其中三座塔楼。一个设计为艺术塔，一个专门用于攀登塔的运动，另一个是一座观景塔。这个电梯所在的酒店房间很少，你可以租用这些房间，然后你可以在这个混凝土核心，透过树冠层观看城市。但是你要怎样才能建立它呢？你从哪里获得这些树呢？你开放公园需要多长时间？
这就我们决定直接在现场做苗圃的原因。我们直接采用了现场的一个旧停车场，苗木生产直接在那里进行，并立即开放它——所以我们将是第一个开放公园的。然后我们将等待苗木生长，等它们准备好了的时候把它们放在这个塔立面上，制作这个Baubotanik立面。但我们从实验中得知，20％至30％的预生产失败了。比如苗木的嫁接处断了一根树枝什么的。对，这样的树就变成了无效的树。因此，我们还设计了一个残疾人花园，这是公园的另外一部分，我们把这些树放金残疾人花园中，人们可以在这里继续接近大自然。
这是最终的布局。我们有一些土丘。我们有草地。在这里我们有一个苗圃，你可以从培育树木的一开始进行游览。
这就是我们所说的“最终效果图”——然而永远不会有“最终的图像”。这个景象里面包括混凝土，包括树木，包括广阔的自然，你可以步行去到任何你想去的地方。
还有下面这个剖面图，对我来说，这是竞赛中最重要的图纸之一。这里有历史悠久的城市和塔楼，有城墙，有现代化的工业城市、水箱和烟囱，是有这些来自医院的剩余塔楼——这些混凝土核心将我们与过去联系起来，再加上新发明的Baubotanik 结构，将我们与普拉托的新未来联系起来。因此，对于Baubotanik来说，这是一种更具概念性的设计方法，用于活体树木的设计和建造。
感谢你们的聆听。
讲座地址：https://vimeo.com/243331895
文中使用的图片来自https://vimeo.com/243331895
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《生长的房屋 - 由活体树木制成（Wachsende Häuser / aus lebendenden Bäumen bestehend）》，[德] Arthur Wiedula
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作者介绍
李春浓
德国慕尼黑工业大学，Ferdinand Ludwig 教授的博士生。全球知识雷锋前副主编。上海雅咖留学作品集辅导老师。希望能跟大家多多交流！微信号：A490697036。
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