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开放榫卯 Dynamic Joint

“开放榫卯”是一个关于动态的形式与结构生成的课题,它以传统的榫卯结构研究与创新为载体,探索一种节点决定形式的设计方法。

 

从封闭到开放

榫卯作为传统的木构件的节点连接方式,具有工艺精细,结实耐用,拆装方便等优点。然而传统的榫卯是一种自上而下的,依据传统的方法论来定义的结构形式。节点是结构功能性的解决方案,或是成为空间的装饰。本课题试图提出一个反命题,是否可以通过节点的定义,来生成结构形式?由此一来,节点变成一种具有主动性的元素,具有无限的动态生成的可能性。

 

我们以传统的“插接榫卯”作为“开放榫卯”的参考原型。“插接榫卯”常用在传统建筑的花窗节点上,通过交叉衔接的方式编织成丰富的造型。它具有灵活性与可变性等特点。我们利用了该榫卯的特性,并进行了改良,使它可以同时往2维与3维的方向生长。而且传统的“插接榫卯”是装饰性的,当我们增加了一个维度的时候,我们赋予了它结构的性能。在另一方面,“开放榫卯”可以无限的螺旋生长,而且可以变异为不同的形态。

 

这个新的节点我们把它称为“开放榫卯”,因为它可以三维的生长,是一个开放性的榫卯系统。这个系统通过三个连接点的交叉形成一个榫卯组合,然后通过调整这三个连接点的相互关系可以控制其盘旋生长的势态。这个榫卯组合的重复与差异的变化构成了一个动态的、生长性的开放系统。

 

从静态到多变

当我们把榫卯拆开来,它从一个闭合的结构转变成了一个开放的、变化的系统。“开放榫卯”的多变性体现在两个层面上,第一个层面是节点本身的形态,也就是两根杆件交接起来的方式,它是由“插接榫卯”往3维方向变异而成;第二个层面是节点的组合的变化,3个节点形成为一个可变的组合关系。通过这两层的变化,可以出现难以预测的,甚至出乎意料之外的整体的形态效果,产生持续新奇的变化与惊喜。

 

榫卯作为一个结构连接的节点,与木头的材料性能有密切的关系。 通过材料特性介入到设计过程,我们不再陷于人的主体的局限,而可以利用客体本身的创造力和生成性的活力。“开放榫卯”利用了木材的弯曲性能来相互支撑,同时通过本身的重力使连接处紧密的卡住,形成动态的平衡结构。

 

从定义到涌现

“开放榫卯”结合了数字化设计与建造的方式。以节点的特性为控制的参数,借助数字化模型来模拟榫卯系统的生长逻辑。每一根木杆件就像是一颗粒子,榫卯节点调节粒子们的组合状态,而且随着节点的变化而相应的变动。节点界定了粒子们的相互的局部之间关系,也就是说,整体是一个变化着的、无定形的状态。因为榫卯的节点每一个都是独特的,所以“开放榫卯”采用机器人加工、大量定制化制造的方式,从而能够精确的控制每一个节点的精度与提高效率。节点的多样性与复杂性不再是一个问题,而是成为了设计的机遇。利用电脑的算法来模拟节点的变异,结构与形式的设计成为了一种类似于生物一样的、生长性的涌现。

 

 

开放榫卯:开放的未来

“开放榫卯”并不是要提出一个结构的替代方案, 而是试图指出一种开放的榫卯结构的可能性。如果榫卯节点不再是一个后期的施工问题,如果节点决定形式,通过节点的“交互,迭代,生成,变异”,开放榫卯成为一个永不止息的演变过程,焕发出一种生发性的活力。

 

这对我们作设计有一个新的启发:设计、材料、与建造的工艺在设计的前期就已经放在一起来进行思考,不再以一种等级性的设计观念,而是在一开始就考虑它们彼此相互形象、相互促成的关系。这样我们就可以跳出设计师的局限,同时成为设计师、绘图员、木工…… ,从而促进设计潜力的释放与人性的解放。