建筑参数化设计经典案例 ,扎哈的 Kartal-Pendik Masterplan参数化设计思路。

2020-09-09 19:25发布

伊斯坦布尔做的新区城市设计

耳其的伊斯坦布尔有一个废弃的工业区,现在想重新开发成新的商业中心和交通枢纽。基地被老城区包围,内有一条高速公路需要保留,同时还有一些建筑也必须保留。因为区域临海,所以甲方要求规划码头,发展海上交通。另外还要规划一个城市公园,创造良好环境。

因为新区定位是商业中心+交通枢纽,所以未来巨大的车流人流都是要首先考虑的。特别是作为交通枢纽的功能,要保证过境人车的快速通过,同时新城路网要与老城道路合理连接。但这些在正经规划师眼里,应该也不算什么麻烦事儿。毕竟人家吃的就是这碗饭,什么妖魔鬼怪没见过。大概规划思路可能是:根据区域形势,先在基地中确定一条纵向主干道,并且避让保留建筑。

再根据老城区的道路来确定新城区的道路连接点,并且让基地两侧的连接点两两相连,形成鱼骨状道路格局。

鱼骨状路网之间相互连接形成次干道,避让保留建筑,形成路网。

路网确定后,再根据地块布置建筑。

羊毛算法

什么叫羊毛算法呢?这玩意儿来自于建筑&结构大神弗雷·奥托的一个著名的路径优化模拟实验——是的,实验道具就是羊毛。下面左图为连接各个目的点的干燥的羊毛,右图为湿润的羊毛。湿润的羊毛彼此之间因为水的张力作用吸附在了一起,形成了多个路径变为一个路径的转变。这个实验的意图在于减少各个目的点的直接路径的总长度,同时让绕圈因素维持在一个比较低的范围。

算法逻辑介绍

比如一个正方形区域有ABCD四个顶点,那么就有如下几种路径设置方法:

1、如果两两相连会得到6条路径,这时任意两点间的路径最短,但是路径数量最多,路径总长度也最长。

2、如果对角线相连会得到两条路径,此时路径数量最少,但相邻两点间的路径都过长(A-B、B-D、D-C、C-A)。

3、如果ABCD顺序相连,那么所有路径都在外侧,无法到达场地内部。

而羊毛算法就是将ABCD四个点固定,使它们之间的路径变得有弹性,并且可以相互吸引:

在互相吸引过后路径最终呈现出这种状态:

这就是综合最少路径数量、最短路径长度以及场地内部可达性之间的最优结果。

好了,运用算法计算之后,我们开始规划了。

STEP1:新城区道路的初步找形

这是我们的基地:



为了让老城区道路在新城区得以延伸,我们以老城区的道路情况来确定新城区的交通连接点位。确定好连接点后,让每个连接点都与基地对面相邻的几个连接点连接。

然后开始进行羊毛算法。


计算过后道路呈现出这种状态,就是城市路网的雏形了。

但这样的路径显然是不成熟的,所以要进行再设计。

STEP2:新城区道路的再设计

A.城市横向主干道 羊毛算法得到的结果不能全部用于城市路网的设计,再设计时首先要提取算法结果中的部分曲线形成城市横向主干道的雏形。



将抽离出的城市横向主干道雏形曲线依次标号为1-7号。再依次对它们进行优化设计,形成符合基地需求的路网。


【1号,2号城市干道】这两条路要避让保留建筑和城市公园,路网做出变形连接基地两侧老城区的主要道路,使新老城区道路平滑连接。

【3号,4号城市干道路网】这两条在穿越保留建筑的路段变形,并让两条路之间拉开一定距离,连接两侧老城区的道路。




【5号城市干道】5号路连接老城区重要道路节点,同时也避开保留建筑。

【6号,7号城市干道】6号路绕开保留建筑,7号路连接基地两侧老城区的沿海公路,使沿海公路保持完整畅通。

至此,我们得到如下7条城市横向主干道。

B.城市纵向主干道  再确定一条城市纵向主干道串联起各横向道路,依然避让保留建筑和城市公园。



C.城市支路

【横向支路路网】找到1、2号城市横向主干道之间的老城区道路节点,并将其连接,同时将新城区城市公园周边道路与老城区的道路连接。

2、3号横向主干道之间的老城区道路节点不相等,一侧是3个,另一侧是1个,为使新老城区道路相连,将新城区内的三条支路合并成一条。

3、4号横向主干道之间的老城区道路节点每侧都是3个,直接连接。

4、5号横向主干道之间的老城区道路节点也不相等,一边3个,一边2个,同样将新城区内的两条路合并为一条。

5、7号横向主干道之间的老城区道路节点每侧2个,直接相连。

因为甲方要求设置码头,所以临海的位置加了一条横向支路来缓解交通压力。

【纵向支路路网】根据老城区道路节点位置和基地边界的转折处设置纵向支路路网。

然后对城市的支路路网做出修剪。去掉穿越保留建筑和城市公园的道路,去掉距离过近的道路,去掉两条支路间的合并处(因为合并处是双道变一道,容易发生拥堵)。

至此,城市的道路设计就完成了。

STEP3:

新城区建筑体量的确定,通常规划师不会对建筑的形体变化动太多脑筋,一般也就是拿方形体块简单摆摆表示一下体量密度算了。

多层建筑采用围合式。可以围合出内部院落,也可以围合出对街道开放的公共空间,同时还创造出较大的临街商业面。


高层建筑采用点式。室外空间对街道开放,便于疏散,同时与城市共享公共绿地。


然后用以上这些建筑形式来确定新城区中的建筑体量。

在高层建筑和临海街区附近创造公共城市绿地。

设置城市码头。

因为老城区建筑较低矮,而新城区作为商业中心则有较多的高层,导致城市天际线不协调。为了解决这个问题,建筑师对新城区中的建筑的高度做出系统规划。临近高层的建筑较高,临近老城区的建筑较低,并让建筑之间的高差平滑过渡,使新老城区的天际线变化不会显得突兀。



再来看一遍完整过程: