互動式建筑的設計及其建造研究

楚方君

摘要：信息技術的發展促進了互動式建筑（Interactive Architeture）的出現。本文從互動式建筑的設計與建造方面對其進行了全面的闡述。

關鍵詞：互動式建筑；設計；建造

互動式建筑指的是建筑通過形體、空間方面的變化來滿足外在因素變化過程中出現的新的建筑需求，又可以稱之為響應式建筑（Responsive Architeture），互動式建筑的主要特點包括動態、持續、靈活等。互動式建筑的主要目的是通過對周圍環境因素的及時反映，保持建筑的最佳適宜狀態。本文主要對互動式建筑的設計與建筑進行了研究，提出了新的建筑設計與建筑類型。

一、互動式建筑的設計及其建造

（一）建筑互動機制的設計原理

互動式建筑設計最為基礎的環節就是建筑互動機制設計，建筑師在設計的過程中需要對建筑互動的形式及作用原理進行設定。建筑互動機制的設計方法主要包括兩中類型：第一，仿生型互動設計。通過對生物的某些方面的觀察與研究，對其行為原理進行歸納與總結，在此基礎上轉化為建筑互動機制的設計方法；第二，現象型互動設計。通過建筑師對生活中的常識類行為與動態進行分析，對存在這種穩定結構的原理進行總結并應用，確保建筑的結構在變化的過程中保持穩定性。

（二）互動式建筑嵌入式中央處理系統

嵌入式中央處理系統（Embedded System）主要的作用是對處于動作狀態中的設備進行監控或輔助。嵌入式中央處理系統具有結構簡單、應用程序固定的特點。在互動式建筑中，切入式重要處理系統發揮著“大腦”的作用，讓建筑開始進行“思考”，賦予了建筑主動性。當前，大多數的互動式建筑都采用嵌入式中央處理系統與接卸裝置共同作用的形式。隨著嵌入式中央處理系統的不斷創新，建筑也向著生物化的方向不斷發展，最終將實現與環境共生。

（三）互動式建筑感應系統

感應系統中的核心為感應器，主要的作用是對外部環境中被測信號進行感應，并按照一定的規律實現被測信號的轉換。感應系統在互動式建筑中發揮著“五官”的作用，對外部環境中的物理信息進行感應。感應器主要包括兩種類型，一種是接觸類感應器，指的是通過直接的接觸來實現物理信息的收集；另一種是非接觸類感應器，指的是對物體的存在進行間接的感知。

（四）互動式建筑動力系統

動力系統指的是建筑的可變性，能夠在位置或者圖案方面發生變化。對動力系統的分析需要包括動態原理與動力方式兩個方面。動態原理指的是趨勢動力結構發生變化的力量，互動式建筑的動態結構原理主要包括電力、機械力與磁力三種類型。互動式建筑的視覺色彩變化都是通過電力實現的，通過LED鞥色彩與亮度方面的變化對人的行為進行反映，從而實現人與建筑之間的互動，這種互動形式較為方便單一，建筑尺度方面的互動較少。互動式建筑的空間形態變化一般通過機械力或者磁力來實現的。機械力通過互動杠桿的伸縮、旋轉、彎曲等變化來實現；磁力一般在邏輯較為簡單的互動建筑上應用較多，作用的機理為建筑終端互動元件中有磁性的部件與建筑控制端的磁性部件通過磁力大小、有無、吸引或排斥實現元件形變或位移。動力方式主要指的是機械運動的方式，主要的包括一維方向收縮與展開、二維收縮與展開、旋轉、搖擺、氣壓、材料自適應等。

（五）智能建筑控制系統

建筑中的附屬部件包括供暖系統、安防系統、給排水系統等，這些部件并非建筑的結構主體，但同樣不可或缺。智能建筑控制系統指的是建筑中的附屬部件能夠對周圍的人或者環境的行為狀態進行感應，從而實現對設備的調控，同時能夠在建筑的核心控制部分對數據情況進行顯示，從而實現整個建筑軟環境的調控。智能建筑控制系統的核心為SIC（System Integrated Center），主要的功能掌控建筑中所有的信號與行為，通過綜合布線系統（PDS，Prenises Distrebution System）實現與下屬系統之間的連接，其中下屬系統主要包括樓宇自動化系統（BAS）、辦公自動化系統（OAS）、通信自動化系統（CAS）。

二、互動式建筑設計與建筑帶來的新變化

（一）改變了建筑師的身份

在西方國家，建筑師與藝術家之間存在著很多相似之處，都是實現造型藝術的極致展現。互動式建筑的設計與建造改變了建筑師的位置，從決定者轉變成為了探索者，在對建筑進行設計的過程中只是對規則進行制造，而建筑最終真正的設計則取決于環境。

（二）改變了使用者的身份

人與建筑之間一直存在的都是使用與被使用的關系，建筑就像是工具一樣，為人們的生活帶來舒適與便捷。人與建筑之間一直都是相對獨立的關系，兩者之間并不存在直接的聯系。互動式建筑的設計與建造為使用者提供了無數的選項，使量變積累成為了質變，使用者參與到了空間的設計中，使用者可以對建筑的空間、色調、冷暖等進行設計。建筑能夠依據使用者的意愿發生一定的改變，成為了定制建筑。

總結：

隨著計算機不斷智能化的發展趨勢，提出了互動式建筑設計，這是建筑史上的一次革民性的進步。互動式建筑實現了與環境更好的融合，適應了時代發展的特征。隨著建筑設計的不斷發展，建筑與環境之間的融合程度不斷提高，建筑在對環境進行表達的過程中逐漸演變成為了環境的一部分。互動式建筑將成為未來建筑的發展方向，成為建筑改革的節點。互動式建筑間實現建筑從靜態向動態的發展，讓建筑能夠與生物體一樣進行自我的適應、調節與發展。

參考文獻：

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