By 超神經
場景描述：近年來，算法在各行各業發揮作用，它也正在悄然改變建築業。人工智能算法爲設計師們帶來了更多可能，爲我們帶來更多更驚豔、更合理的設計。
關鍵詞：建築 算法
在建築界，總有一些建築師不走尋常路，設計出奇奇怪怪的建築，讓人大跌眼鏡。
一些建築造型之奇特，讓人不得不佩服建築師的腦洞之大；還有各種奇葩的戶型設計，也是讓人無力吐槽。
拿什麼來拯救，這些奇葩的設計？
奇葩造型
位於英國倫敦芬喬奇街 20 號的一座摩天大樓，由於造型像「對講機」，被取外號「對講機大樓」。
其實造型奇葩倒沒什麼，也有一些人覺得還挺好看。
但問題是，建成之後，大家很快發現，由於弧形的玻璃幕牆形成一個凹透鏡，因此會聚集陽光，使得光線非常強烈，甚至可以融化汽車、引發火災。
摩天大樓變凹透鏡，一位車主把愛車停在附近街區兩小時
發現後視鏡和車身外層被熱熔
在對城市造成了如此嚴重的影響之後，這座建築的部分玻璃幕牆被覆蓋上了遮陽板。
奇葩戶型
除了奇葩的建築設計外，還有一些奇葩戶型也經常令人哭笑不得，比如這樣的：
此類戶型讓人哭笑不得，衛生間放房子中央是要鬧哪樣？
面對這些「靈魂設計師」，人工智能也看不下去了。
近年來，人工智能算法已經介入建築行業來輔助設計，更加合理地設計、利用空間，讓人們更舒適地居住、使用，同時也節省了大量的人力成本。
算法：爲建築外觀帶來新突破
20 世紀八九十年代，一些城市出現了一些曲面、流體建築，這成爲建築史上突破性的設計。
這背後，正是有了計算機輔助設計(CAD)，建築師們才擺脫了計算尺和量角器的限制，嘗試新的有機形式。
如今，從 Revit 到 3D 打印，再到人工智能算法，都在加速建築業全面的數字化轉型。
由 Zaha Hadid（扎哈·哈迪德）建築事務所設計的墨爾本 Mayfair Residential Tower，便是利用算法設計了波浪形外牆。
該建築耗資約 16 億元，預計今年竣工
據介紹， Zaha Hadid 設計團隊從澳大利亞的風景和海景流動性中獲得靈感，立面的組成是從簡單的波浪形成系統演變而來，接着利用相同的設計語言，進一步產生變量。
「使用算法來確定這些變量，使立面能夠適應各種不同的公寓佈局，也適應不規則的場地。」
波浪形的立面設計，貫穿在整個建築佈局中
此外，基於團隊在複雜的建築幾何圖形方面的專業知識，計算參數化設計允許優化算法，在一個可接受的程度內，識別外觀形狀相似性，然後最小化不同的立面板數量。
這一過程使得建築的雕塑立面得以創造，否則成本會高得離譜。此外還最大程度地減少了所需的獨特外牆板的數量，降低了成本。
可以說，人工智能算法，爲建築師提供了一個全新的工具箱，來實現和改進他們的想法，幫助他們思考和生成原本可能無法實現的形狀和排列。
建築師無需根據自己的直覺和品味親自繪製平面圖，而是使用算法設計輸入規則和參數，並允許計算機生成建築物的形狀。
規劃平面佈局，空間利用更合理
設計出突破傳統的外觀，僅僅是算法改變建築業的一部分。
在平面佈局方面，人工智能算法依然大展拳腳。
算法可以找出佈置房間、建造建築物的最佳方法，甚至可以隨着時間的推移，改變這些佈局，以滿足用戶的需求。
利用 GAN 解決空間規劃問題，其模型非常靈活
算法還可以幫助建築師在設計階段，揭示現有和計劃中的建築中的隱藏模式（pattern），幫助建築師更好地利用一座建築。
這些隱藏模式可以是空間和幾何特徵，比如公共區域與私人區域的比例，或建築物的自然氣流；也可以是使用模式，顯示哪些房間使用得最多，哪些房間使用得最少。
比如有位程序員 Joel Simon，就創建了一個名爲 Evolving Floor Plans 的實驗研究項目，來優化平面佈局。他通過遺傳算法，佈局房間，預期人流，以最大限度地減少步行時間，走廊的使用等。
利用算法生成走廊的過程 （從 a 至 f ）
動線智能規劃，生成最優佈局
Zaha Hadid（扎哈·哈迪德）建築事務所的副架構師 Ulrich Blum，致力於創建高效能的辦公空間，而算法，在其中發揮了重要作用。
在設計書給出的一定前提條件下，算法自動測試了數千種內部佈局備選項，通過測量每張桌子的溝通和協作統計數據，選出最優佈局，使最大人數能彼此靠近，方便溝通，但不會擁擠。
設計師輸入各項參數，利用算法得出
該佈局下員工溝通的頻次、可觸及人數等
一般來說，員工更喜歡坐在窗邊。因此，爲了確保最大程度地利用窗口區域，並且每個辦公桌都能儘可能擁有最大的視野，Ulrich Blum 團隊還利用算法來測量視野質量，以實現辦公桌最佳佈局。
算法可顯示和評估平面圖上，視覺效果最不理想的辦公桌
（紅色區域爲最不理想，反之爲藍色）
除了辦公區域，設計師們還利用算法，爲養老院設計新的佈局，以最佳方式安排私人房間和公共區域，讓老人在家中的步行距離儘可能的短。
設計師 Silvio Carta 表示，正確的算法組合，配合設計師的合理輸入，可以大大加速這一設計進程。否則將需要大量艱苦的工作，或者可能根本無法完成。
但他也相信，算法並不會取代建築師，而是成爲重要工具，爲建築師和整個建築行業帶來前所未有的變革。
對建築師們來說，也許能託算法的福，逐漸告別無止境的加班時光。而衛生間擺在房子中間的戶型，應該是不會再出現了吧？
參考資料：
https://techxplore.com/news/2020-06-algorithms.html
https://www.frameweb.com/news/covid-19-workplace-design-movement
https://www.commercialdesignindia.com/insights/2929-designing-high-performance-workplaces-with-algorithms
—— 完 ——
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