独家分享！UCL B-Pro 2020 金、银、铜、算法奖作品全解析-LAC Studio

介绍

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课程介绍

UCL巴特莱特建筑学院作为世界领先的建筑学院，最具有代表性的就是它的B-pro课程，B-pro全称是UCL Bartlett Prospective，主要致力于未来建筑的探索与研究，分为AD（Architectural Design）和UD（Urban Design）和AC（Architectural Computation）BID（Bio-Intergrated Design）等多个细分方向。课程注重在运用最新科技及编程的视角重新解读建筑，以独特的理念来研究建筑设计和城市环境的未来，在各组经过多年的发展与调整下，B-pro的课程也越来越完备。

本期公开课我们就邀请到了2020年B-pro 金、银、铜奖的七位获奖者与大家一同分享他们的作品，让我们一起期待他们的精彩课程吧~

2020 B-pro Show高清大图展示链接：首发！2020年底最值得期待的展览：UCL B-Pro及秋季展览最全解析及作品分享

课程安排

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异想世界

ODD world

B-pro UD组铜奖作品

UD Bronze Prize

时间：12.12 周六 19:30-21:00

内容概述

1.个人介绍 本科期间在联创杯、谷雨杯、日本Shelter等建筑设计竞赛中均有优秀战绩。研究生期间在UCL Bartlett的RC12主攻电子游戏城市主义，师从Videogame Urbanlism创始人Luke Caspar Pearson，研究生期间成绩优异，毕业设计获得B-pro UD Bronze Prize.

2.作品介绍 在UD这一年的Project2&3中，我们研究了如何将拉斯维加斯在其建设和发展中使用的符号学方法，转换成策略运用到现代的虚拟世界中。

我们创建了一个游戏机制，玩家可以通过将一个对象的属性转移到另一个对象以影响其外观，比例或行为来进行城市空间的探索。

在Project2符号转换(semiotic switch-up)中，玩家通过操纵构成这些空间的所有物体来探索拉斯维加斯的赌场建筑。游戏的世界设计成一种旅程，类似于赌场吸引人们带入赌场内部空间的方式，但在游戏中这只能通过交换并联系对象之间的符号学的链接来完成。在这种情况下，娱乐场不再是简单的建筑，而是所有这些对象和行为之间的关系才构成游戏空间。

在Project3中，ODDworld探索了在网络多人游戏环境中进行合作游戏的无穷可能性。

我们以Project2为基础，设计了一个在线沙箱，用于玩转城市元素的含义和功能可见性。通过研究文图里（Venturi）和斯科特·布朗（Scott Brown）的著作和结论，对游戏环境中对象的含义以及如何轻松改变其建筑功能提出了质疑。以类似的精神，游戏用可爱的审美，成为了一种探索游戏的工具和一种流行文化建筑的新形式。

通过在网络上同步符号连接，玩家可以移动对象，更改其属性，甚至可以居住在它们的身上。玩家共同努力以实现社区设定的目标，从而产生一系列不断变化的怪异而奇妙的城市空间。ODDworld是自由发挥想象力和创造力的空间，将虚拟空间视为社交媒体的新形式。

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斯瓦尔巴退役工程

Decommissioning Svalbard

B-pro AD组金奖作品

AD Gold Prize

时间：12.19 周六 19:30-21:00

内容概述

1.个人介绍 毕业于UCL, the Bartlett建筑设计专业，前Team Logistics成员，师从Monumental Wastelands创始人Hadin Charbel，Deborah Lopez，研究方向以遗传算法运用、建筑叙事为主。像素/体素的研究者和艺术爱好者，粗野主义信徒，崇尚表现但也关注内涵，追求技术但也赞美艺术。

2.作品介绍 2019-2020年度项目Decommissioning Svalbard（斯瓦尔巴退役工程）为Monumental Wastelands Project下属团队Team Logistics作品。Monumental Wastelands在过去一年中致力于研究和探索与本世代人对于北极地区的普遍认知所相交、并行或是超越这种认知的不可见因素；以无处不在的数据为镜头，以气候幻想（Cli-Fi）为载体，对迫在眉睫的极地现实进行研究、实验和预测，并最终得到了被称为Trans-Arctic Proposals的一系列北极计划。

作为这些计划之一，Team Logistics尝试介入利益驱动型社会与环境问题导致的气候移民间的矛盾局面。该项目试图考虑怀旧因素如何在建筑设计中优化，作为一种地方特色的表现，这是由当地的气候和文化培育的。

朗伊尔城（世界上最北端的城市）位于挪威属群岛斯瓦尔巴，由于气候变化导致的逐年上升的雪崩威胁，再加上当地严苛的环境法律，这座城市在近未来将面临城市面积紧缩、房屋短缺的困境。而由于需要有人居住才能确保该国对斯瓦尔巴群岛的领土主权，当地居民又无法迁离斯瓦尔巴。这座城市在生态和地缘政治的重要性之间摇摆不定。

此外，气候变化也加速了该地区的生态脆弱化，而当地百余年的人文历史也使得问题更加复杂。Decommissioning Svalbard提出利用图像化机器学习、遗传算法的帮助，以二进制和Voxel-bashing（体素模型）为主要设计手法，重新权衡环境、材料、人文怀旧等因素的权重，最终提出一个通过重组原有建筑片段来生成新的高聚合建筑的模型以缓解这一局面，并尝试将这一模型推广到世界上其他出现气候移民问题的地域。

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IRSILA

B-pro AD组算法奖作品

AD Computational Prize

时间：12.26 周六 19:30-21:00

内容概述：

作品介绍 IRSILA是一个“有生命的”、可以“自我生长”的建筑系统，致力于打破现有固定的建筑生命周期，根据环境的变化、用户需求的变化不断地自我调整和“生长”。在IRSILA项目中，有三个不同尺度的设计和搭建过程：Spatial Planning – Voxelization of Spatial Units – Robotic Assembly.

Robotic Assembly：

CocoRobo是一个可以在3d空间攀爬及搭建模块的机器人系统，也是IRSILA自我调整和搭建的主要工具。在这个系统中，机器人并不是完全被代码控制的施工机器，而是拥有自主行为能力的人工智能系统。通过机械学习的应用机器人不仅拥有了自己的行为逻辑和规则，还学会了怎样与其他机器人展开合作加速搭建的进程。

Voxelization of Spatial Units：

机器人搬运的模块是空间单元像素化后的产物。两百种不同的空间单元被统一像素化成体积小于50cm的建筑模块，供机器人在3d空间里抓取和搬运。不同形状的模块由木头、碳纤维、ETFE等不同材料制成以增加建筑单元的多样性。像素化后的空间单元会在Unity中进行质量、体积、结构稳定性等初步分析。

Spatial Planning：

像素化后的空间单元会作为基本的建筑单位在代码的帮助下排列组合生成不同的建筑形体。生成的形体又会根据代码在连接性、稳定性、空间流动性等当面进行自我评估，不断迭代、优化直至生成最终的方案。值得一提的是这一部分同样运用了机器学习使建筑根据用户和环境的需求对不同功能性的空间进行分配，达到最好的功能区间配比。

AR和VR技术的应用使IRSILA成为了一个线上线下结合的多功能互动空间。

0 4

ARBORITECTURE

B-pro AD组铜奖作品

AD Bronze Prize

时间：01.04 周一 19:30-21:00

内容概述

1.个人介绍 师从BARTLETT RC 5&6 Guan Lee, Adam Holloway, Daniel Widrig ，专注于ARCHITECTURE MATERIAL 建筑材料研究方向。

2.作品介绍 今年，RC5&6将研究材料形式和设计系统的自然性。我们的设计项目将回应我们作为建筑师对于居民行为所产生的环境影响需采取更绿色，更周到的设计方法的呼吁。我们将通过有趣的研究和严格的设计实验来研究和发现新颖的材料工艺及其在建筑中的应用。通过原型设计（prototyping），计算模拟（computational simulation）和建模（modelling），我们将参与从家具到大型公共艺术和建筑各种尺度的数字流程。

虽然不同国家对于纸张有不同的回收机制，但是相同的是他们都会被打碎形成纸浆（pulp）。由于纸张本身是树木纤维，在不断回收形成纸浆的过程中，纤维会被打破，最终导致纤维太短会随着污水流走，成为自然界的浪费。如果可以将纸张运用在建筑领域上，相当于在某种程度上延长纤维本身的使用寿命，这也符合循环经济学（circular economy）中重复利用的理论——减少新资源开发。

基于对于纸张的研究，我们发现纸张可以在混凝土的制作过程成代替水泥(cement)，形成有机混凝土。所以最初我们尝试在纸浆中加入了,例如粘土（clay），砂(sand)，这样的不同的原料，希望做成一种环境友好型的材料，最后发现这样的材料特性并不突出。因此我们后来就开始研究纯粹的纸张本身，是否可以通过改变纸张结构的形式，从砖块的尺度入手，形成新的建筑材料。我们主要尝试了两种纸张结构：圈纸（rolling）和碎纸（shredding），在压缩（compress）下，得到不同结果的砖块。由于这两种不同的纸张结构，我们得到了具有不同特性的材料。基于纸张本身的色彩不同以及圈所形成的纹理，当压缩得到的砖块被切开后，横截面形成了流动纹理，也反映了制作过程，是过程性导向的结果。这样的纹理也有潜力作为装饰性材料。第二种碎纸，由于纸张被拆分且在各个方向上相互交叠，因此它的纸张纤维是结合的最为紧密的，使得砖块的强度更高。相较于之前的圈纸结构，它更有潜力作为称重结构上的材料。

在砖块制作的过程中，我们除了进行实体的实验与测试以外，我们还运用了电脑模拟的技术（simulation）辅助设计。通过对物理环境情景模拟，可以看到不同的纸张结构在压缩的过程中发生的变化，例如图案变化。电脑模拟也同时进一步的驱动我们的设计，可以更为高效的比较不同纸张结构组合或是纸张结构尺度，例如锯齿个数大小或是在锯齿中放入不同大小的物块，对于砖块特性的影响。但是机器有自己的逻辑与算法，跟实际设计是有差异，因此基于电脑结果，我们还需要进一步通过实验对制作工艺进行调整。

我们希望在芬兰伐木与造纸业作为支柱产业的背景下，通过加入可回收纸制建筑项目这一环节，闭合从木材到纸张再到纸张回收利用的循环链。在这个项目设计的过程中，我们还试图探寻从砖块小尺度到立面大尺度材料纹理的生成。因此我们对于材料的制造工艺也进行了一定的改进。类比于胶合板（plywood），我们将薄木片与纸张层层交替，形成新的木质纹理。这样的制作工艺首先可以达到最高的经济效益，同时实现了大尺度上相类似的纹理。伐木林其实是一种单一种植业，会导致生物多样性的下降。因此芬兰规定：每若干年需设定休耕期。而人类活动与其他动植物的引入可以促进土壤环境的恢复。因此想将单一的种植业转变为伐木旅游景区。在休耕期内在闲置的土地上，建造一些暂时性建筑，作为旅游景点或休憩场所，它们也成为伐木林生态恢复的刺激因子。同时在伐木林中央设置永久的伐木林管理运营场所，为整个伐木林的保护与运作提供支持。

0 5

城市间狭

In Between

B-pro UD组银奖作品

UD Silver Prize

时间：01.09 周六 19:30-21:00

内容概述

1.个人介绍 师从Bottazzi, Roberto & Varoudis, Tasos；专注于研究城市多维数据和深度学习对城市设计的影响，擅长空间计量统计，数据分析，以大数据为导向的城市设计。

2.作品介绍 这个项目主要探讨了介于城市主轴之间的区域出现的经济，人口，种族，文化的差别空间引发的不同人群隔离行动的模式。基于城市数据的分布的连续性和功能空间的流动性，我们建立了假设，城市的物理空间和功能空间以一定的相对固定的参量组合在一起，在时序性的影响下这种联系会成为近乎生物的生长模式。在这样的基础上，我们通过RNN的算法，对现有的城市空间进行分类筛选，计算出潜在的功能关系和城市系统。并试图用衍算的公共空间和文化场所的设计重新连接城市中隔离的人群。

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Meta Fold

B-pro AD组银奖作品

AD Silver Prize

时间：01.16 周六 19:30-21:00

内容概述

1.个人介绍 师从Igor Pantic与Alvaro Lopez，研究方向为虚拟现实构建技术、参数化设计、交互设计与BIM建筑信息模型，利用U3D与C#语言在基于通用Windows平台开发虚拟现实建筑设计应用软件及人机交互界面的设计与优化。

2.作品介绍 Meta Fold提出了一种可循环利用及重构的现场混凝土浇筑模板系统。借助增强现实技术，MetaFold通过VR平台为用户提供施工进度的实时信息交流。该平台提供了模板预制、现场组装和再组装以及随后混凝土浇筑的指导。模板是将扁平的金属片按照全息模板折叠成型而制成的。一旦浇铸过程完成，模板将被评估和选择系统处理，以确定哪些部件适合创建新的浇铸模板或内部分区。此外，设计到制造应用程序是为了指导用户通过制造过程，并为设计者和客户提供“数字之手”。为了让应用更智能，用户界面通过远程同步，将虚拟现实技术与生成设计过程结合起来。MetaFold应用程序是强调加强人机关系，同时通过增强现实界面保留以人为中心因素的众多尝试之一。

Initial Design

正式设计启动前，我们对单元式拼接（Discrete Aggregation）以及寻径算法（Path-Finding）进行了初步的设计探索，并通过数字化找形（Form-Finding）对将来设计可能涉及的几何结构进行相应的评估及优化。

Initial Project 1: PlayUnits

Initial Project 2: Al-Fo

Materiality and Feasibility

在对形态及基本生成过程有了初步了解之后，其设计方案的可行性及可实现性需要进行进一步的探索。在此阶段，本案采用不同厚度的铝板来探讨其弯折性能及提升空间。采用的量化标准为弯折的角度及可承受反复弯折的次数，并以此来定义铝片的弯折性能。此外，为了后期prototyping的方便，我们也将弯折的难易程度纳入了考量范围。

Materiality Test

Strip Folding Sculptures

Polypropylene Molds

Algorithm and Massing

在完成了对材料和性能的探讨之后，我们利用Unity 3D与C#平台结合Grasshopper对模型的生成过程进行了算法上的探索，遵循由内而外，从细部到整体的面向对象编程逻辑，我们在给定的网格中对每个单元体的‘朝向’（Orientation）进行了初步设定，并通过两个空间向量的控制完成了不同几何体之间面的对接，从而完成体量之间的组合。通过定义不同类型的向量，即可完成对不同单元体的分类。宏观上，这些体量需要遵循一定的规则来进行生长，而不仅仅是单纯的竖向堆叠。对于生长规则的探讨，我们先采用了随机的方式对其进行探究，随后逐渐增加限制条件使其按照我们想要的方式在网格内进行生长。

Algorithm Development - Discrete Growth

在完成对生长规律的探索之后，我们将生长方式由网格的逻辑延伸至点面逻辑，基本方式就是在给定单元内生成曲面，通过求法向量大小排序的方式生成点云（Point Cloud），也同样利用几何中心与点云中就近点的距离采用Collision算法对生长空间进行限定，得到上百种不同大小、不同几何体数量与影响因子的矩阵模型，给后期的机器学习算法选型提供了基础。

Point Cloud Generation and Density Simulation

Fabrication

在完成了上述的设计探究之后，我们开始了对虚拟现实技术与建造相结合的应用探索。首先，本案涉及的搭建过程为金属板材的切割与折叠，以及后期混凝土浇筑与板材的循环利用。因此，在APP的开发上，我们也采用了相同的逻辑与人机交互体验。APP可以指导搭建过程中板材折叠的角度，由人工进行控制；同时在完成混凝土浇筑之后，APP还可通过机器学习，结合不同的形体对模具进行相关的可拆卸分析，从而完成不同形态的搭建。使用者亦可对其形体进行调整与选型。

App Folding Guidance Mock-Ups

Water-jet Cutting

Concrete Prototype

Machine-Learning User Interface

Renderings

最后，我们对其利用价值进行了进一步的延伸，从小体量的构筑物延伸到大体量的建筑物，甚至是高层建筑。我们将点面逻辑和极小曲面进行结合，通过研究极小曲面的稳定性及可操作性进行形态选型，并通过surface relaxation算法对曲面进行优化后生成相应的点云，利用相同的算法对构筑物进行模拟搭建，从而形成最终的方案效果。