2022年生命的系统 .pdf

电脑操控雨Pitterpatterns，Stadt.haus,Scharnhauser 公园，德国斯图加特Pitterpatterns是一个人工造雨装置，安装在斯图加特自治中心的表面。电脑控制的雨从悬臂的屋顶喷射出，这个屋顶就想是悬挂在楼层入口处的建筑云。不同于传统的建筑包装，Pitterpatterns把建筑暴露在天气系统下，操控它来产生短暂的效果并界定空间。平常易变的天气变成了可以控制的事情，这种控制是在建筑物的外部、邻近的市场广场和景观空间中进行的。这个悬臂屋顶或称其为“云”，其功能是一个水箱，同时也是处理收集到雨水的过滤系统。进化了的雨水或是雪水被水泵抽到一系列装在悬臂里的管子中，在悬臂中的有 200个开口由 Pitterpatterns电脑的软件操控。系统的软件编程可以喷射出不同节奏和形态的雨，这样可以把建筑物的门转变成动态的气象环境。设置的即刻转换可以改变雨的系统，从而影响小气候，建筑物入口，声音氛围以及视觉效果。雨的形式可以反映并呼应从气象到人性的周边环境。Mayer 说，“雨的形成，使我们对于自然和人工天气环境的理解提出质疑。”他批判“自然就是自然地发生”这种先入为主的观点,证明了自然系统中人工构筑以及技术形成的物质形态的存在,尤其在与城市景观相联系的情况下。电脑操控的雨的形式展现了一系列普遍的数字意象，如条形码或电子钟，来展现将自然作为技术的理念。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 12 页 -动态热风墙风罩，Mesa艺术中心，美国亚利桑那州Technorama 立面，瑞士温特图尔对风的测量往往只关注单一的方面：风速、风向或强度，简化了我们对于这样力量的认识，只有在极少数的情况下，当我们穿越草地或是在纸张快速翻动时，才能强烈的感觉到不同形式的风的活力和复杂性；感觉到风的波动或漩涡；以及甚至当今的物理学家和工程师都难以解释清楚的极端，易变的现象。赖德卡恩的运动阴影屏风通过更加直观的工具表达这种力量的美，让我们可以用肉眼观察到。这项工作用简单的要素为自然力量创造合适的媒介来表现他们的动态景象。卡恩认为他的风墙“检测仪”类似于望远镜上的检测仪和其他“揭露不可见效果”的仪器。Technorama 立面覆盖着 80 000个风立板。每个抛光的铝板都装在了低摩擦的铰链上，这样，风产生的动能就能轻易的使这些小粒子动起来。板得反射质量可以进一步提高风的复杂的粒子景象。这个表面同样也变成了天空，光和风的混合物，把建筑物融合进景观，把一个固体的建筑表面转换成了无形的类似液体的物质。这个表面同样变成了由建筑物产生的强风的生动体现。需要补充的是，摄影家扑捉不到仪表盘上的风令人瞠目结舌的速度和灵敏度(最好由电影来展现)。Mesa艺术中心的运动风墙与Technorama的区别在于美学的复杂性和它们在沙漠气候中的操作可能性。两个屏风中较小的屏风通过沙丘的摄影图案穿过 22.9CM 的板，进一步把风与景观结合。环境的反射就覆盖在沙丘的物质图案上。第二个则尝试另一种混合方式。7.6CM 的蓝色电解铝板是名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 12 页 -要创造一种把建筑物渗入“垂直水中”的假象。两个屏风都是为了减少建筑自然的空气流使建筑物凉爽。由于覆盖屋顶的物质在太阳下会变暖，它们创造了能对流的空气来面对玻璃吸入凉爽的空气。整体来说，屏风是 50%开放的，允许风和光的传送并用风的易变性点亮走廊的空间，在一年中的有些时候，可以将建筑物的凉爽度提高30%。另外，蓝色的外表可以在心理上创造一种凉爽感。大家可以从这些结构和其他的景观设计策略中总结相似性，并用其作为控制自然变化过程特点的方法。可视系统把两种复杂的自然力量结合，赋予反射光与风力量来创造一种新的风景。这种结合的成功抛出这样一个问题，还可以结合其他哪种自然力量来产生强大的力量，还有什么可以表示风的多变性或是其他的自然力量？作为一种混合的力量，该系统还可以作为加强的透明凉爽屏风，在操控上显示其优越性，模糊了景观与建筑的边界。作为一种垂直的景观设计，这些屏风探索了相对没有竞争的领域，但是在密度大的城市环境中，其价值不断飙升。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 12 页 -雨痕气候园，柏悦酒店，瑞士苏黎世在这个石头花园中，天气在雨水池中留下了踪迹。柏悦酒店的房间都可以欣赏到这个以苏黎世天空为背景的酒店的庭院。该设计强调短暂的体验，当雨水池中的雨水蒸发时，改池子能反映天气的变化。在花园中，一个单独的石板成为了这种短暂天气现象的舞台。它由矩形的石头厚片组成，并被切割、压成凹凸不平的表面。当下雨的时候，起伏的表面就形成了池子。由于每个池子的尺寸和深度不同，蒸发率也不同，从而形成了连续的形状。这种蒸发装置使不易观察的水循环可见。经过巧妙的设计，这个石板强调了雨水的物质性和水的状态变化。以后它还可以应用于常见却经常被忽略的街道雨水。它还把消失的水池与其上面漂浮的云简易的联系起来，作为雨水的来源和目的地。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 12 页 -康奈尔大学（CU）-结构土壤TM与阿姆斯特丹树沙在城市环境中阻碍树木成功生长的一大障碍就是缺少土壤。如果植物和树木没有足够的土壤帮助根部系统生长，过不了多久其生长就会受到影响，包括整个生长过程，受疾病和干旱的威胁以及长期存活的问题。结构土壤通过一个即可满足承重要求又可以充当根部系统的动力媒介解决了这个问题。它们利用有机物以及结构材料的混合物来创造了一个媒介，这个媒介可以作为铺装表面下的地基或交通表面，却仍能为根部系统提供足够的空气流通和排水环境。由于根部系统可以在铺装表面的下面生长，结构土壤可以给予树木在结构环境中更大的结合程度，减少因根部生长受限制而将人行道抬高的可能性。有两种结构土壤：康奈尔大学结构土壤TM和阿姆斯特丹树沙。康奈尔大学结构土壤（美国专利#5,849，069）是由压碎的石头组成的结构基础。土壤是分级的，从而排除了那些中等尺寸的土块，防止它们塞满空间，从而保证足够的空气流通和排水环境。重的黏土与有机物结合碎石来提供水，保持营养以及阳离子交换能力。土壤的结构组成要求碎石的粒度（花岗岩或石灰岩）为1.3cm1.9cm，黏土符合 USDA 土壤分级系统，分量要求小于30%的砾石，25%30%的沙子，20%40%的泥沙，25%40%的黏土和少量的Gelscape水胶固定剂。海康姆的阿姆斯特丹树沙在荷兰研发，现在用阿姆斯特丹树沙的商标名在全世界产生。进过二十多年的应用，它证明是城市树木的有效媒介。它包括 60%70%进过筛选的硅土和30%40%有机物，这些有机物是在对修饰的景观施堆肥时获得的。硅的质地使得土壤能够达到85%90%的紧密度，利于铺装并防止行人和车流将其压实。硅的结构还可以促进氧气和名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 12 页 -水分达到根区，使树木健康成长。加入的有机物质增加了土壤的通气性、保水性和营养成分。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 12 页 -生物港TM野生漂浮岛生物港TM野生漂浮岛是一个漂浮的栖息地，它通过组合多种经过特别挑选的植物和大面积的培养基，以及一个专门的微生物和通风系统来有效地维护水道健康。可用于富营养化水体，水花园，河流，溪流或废水，以消除过剩的营养物质，重金属和其他有害物质。微生物与基质、植物根系共同作用来消除水中过剩的营养物质，从而大大减少了藻类生长和富营养化。鱼类的生长得益于改善的水质，水下基层也为其提供了食物来源和栖息地。该岛来为不同数量的鸟类，青蛙，蜥蜴，乌龟以及脊椎动物物种提供了筑巢，产卵，觅食和休息的地方。当植物从水中汲取营养的时候，微生物将营养物转化成适合植物吸收的物质。由于微生物对营养物质的处理速度比藻类要快，因而藻类会死亡。水中充满了氧，使鱼类，青蛙和水生无脊椎动物可以自由呼吸。此外，植物根系周围的气体代谢给岛屿提供了浮力。植物的营养基层是一个由海洋泡沫结合在一起的聚合物基质，使水可以不断循环，植物可以通过营养基层生长。与陆地岛屿相比，野生漂浮的生物园岛屿可以用更轻，更简单和经济的机构来让植物生长的更快。土层和湿地植物的根尖可以提供多种表面积来使一些特殊的氮化微生物和弱磷化的微生物在其上生长。微生物将NH3N 转化为硝酸。一些特殊的细菌可以在建造之初就注入到漂浮岛上，从而维护生物过滤过程的有效性。生物过滤的特殊表面积可以根据相关污染物的含量来调节。生物港TM的面积可以定制，而且也可以适应更大的浮力。一个46.5m2的生物港可以支持重达453.5kg的重量，包括人，人行通道及户外设施。约 2.3m2的生物港TM易在水体间移动，但是，一旦完工，必须抛锚来保持名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 12 页 -岛的位置而不朝岸边移动。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 12 页 -数据喷泉数据喷泉是将实时关联和对比信息转为喷泉形式的蓝本。3 个喷泉分别对应不同货币符号的背景，通过水流密度来衡量相关币值和每一种货币的波动。货币数据是从在线来源获取，每5秒钟更新 1 次。Koert van Mensvoort 计划用数据喷泉取代“噪音屏幕”一种传统的“镇定技术”的信息显示。他说，喷泉是一种平静的资源，并是一种重新在环境中显示信息的方法。数据喷泉显示是一种能被动的环境中展示实时信息的潜在、不突出而又具有吸引力的方法。而信息源可以是任何能使用水显示的信息源，喷泉的场地在信息和环境间建立起关联。一定的环境关联信息，如暴雨，移动或者运输，都有可能成为一个数据喷泉显示出的有意义的数据。数据喷泉最大的挑战是如何确定有关的货币相对值的算法来符合喷泉的各种喷射范围，并提供印象深刻的视觉显示。所定义的算法通过带有短暂夸张跳动的持续的高度和微小波动来显示较长期的货币利率的变化。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页，共 12 页 -沙景和发光黏土沙景和发光黏土与实时计算分析的实体模型相结合。数字和实体的表示都放置在一个高级的反馈回路里，而不是在设计的过程中分别独立运作。通过这一技术，设计人员能够快速塑模并深究复杂的几何形状，同样也可以对这些几何设施的系统和实体的反应有一个精确的认识。通过对实体模型的分析，可以计算随着时间而变化的力量，其计算的数据精度远远超过大多数实体模型的公差。使用者对黏土、沙景模型的地形进行人工定型，而不断变化的几何形状通过安装在天花板上的激光扫描仪或红外线（IR）光传感技术来捕获。在计算机里，传感输出转化为数字高程模型（DEM）格式以及一系列的地理信息系统（GIS）的分析图，然后随着项目反馈景观模式。整个互动回路的发生几乎完全实时（近似每个周期1 妙）。海拔在模型里用红色到紫色的彩色地图显示。挖方与填方、水流、土地侵蚀、景观显影以及日光影响的范围都可以实时地计算和显示。建立在模型旁边的两个截面区用来描述三维几何地形。垂直屏幕或液晶显示屏可显示三维透视的景观。发光黏土的设计应用了改良的商用激光扫描仪，并用视频投影机进行校准。该套设备置于一个造型材料上方高2m 的铝外壳里。扫描数据将重新修改成 X、Y、Z 坐标，然后将它们转化为地理信息系统格式。沙景使用一个更可靠的传感技术，其中包含一个里面有一颗直径1mm的玻璃珠，由下面的600高功率 IR 发光二级体（LED）点亮的方框。红外摄像机安装在玻璃珠上方2m 出用来捕获当时光通过的强度。透光率的强度是一个玻璃珠的深生层功能，可以通过查表将表面的光值转化为地表名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页，共 12 页 -的海拔值。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 11 页，共 12 页 -户外喷雾系统Fogco 的户外喷雾系统可以通过制造水雾具有多种实际应用，包括控制温度、抑制害虫以及灰尘颗粒，制造周围环境的视觉效果。该系统使用高压抽水机将水压到6894 千帕，然后通过小喷嘴将水转化成如原子般大小的水滴。这样的大小的原子水滴可以承受“闪蒸气”，根据周围环境的湿度从中吸收热量，从而将周围环境的温度降低到4.4。作为一个冷却系统，水雾可以用于影响局部温度的各种配置。它可以与风扇系统组合从而产生小气候。作为一个加湿系统，雾能够保持一个理想的水分含量，如应用于温室或者减少静电。户外喷雾系统还可以用来抑制粉尘，气味，昆虫等。一个Fogco 系统可以产生 10um的高浓度水雾，具有吸引和抑制尘埃（0.1um1000um）的最佳效果。喷雾系统与固体废物处理设施结合，可用于消除来自于微生物分解动物粪便和有毒化合物挥发的异味。二氧化碳和甲烷虽然无味，但却是致命的。雾系统用于抑制气味的范围还包括：化肥厂、固体废物和废料中转站、建筑场地、填埋、堆肥设施等。将水雾源与天然杀虫剂混合，如除虫菊杀虫剂，可以驱除包括蚊子在内的害虫。该喷雾系统也用于创造环境视觉效果，水雾喷嘴镶嵌在水池周围可以创造雾气蒸腾具有观赏性的视觉效果。雾也可以结合灯光应用于许多设施来创造效果，举例来说，可以制作彩虹效果。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 12 页，共 12 页 -