建筑界的蝴蝶效应，一场和城市飓风的battle

蝴蝶效应与世界新思考。

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编辑 | 肖琪玲

在一个以城市为主的世界里，不断要处理废物产生、水资源短缺、自然灾害、空气污染甚至疾病传播等复杂问题，人类活动对环境的影响是不容忽视的。我们的生产、消费和建设习惯的微小改变，都将为我们和子孙后代的生活质量和寿命带来巨大影响，也就是“蝴蝶效应”。

虽然这些各种各样的能源效率低下和浪费问题看起来无形而遥远，但它们比我们想象的要近得多，就出现在我们日常使用的建筑中。

对于建筑师来说，“蝴蝶效应”是可以得以有效利用的，因为人们的正确决定确实也会带来全球发展。今天我们就来谈谈，如何从蝴蝶效应中获得对于世界的新思考。

“一只在里约热内卢飞舞的蝴蝶，会改变芝加哥的天气。”

在混沌理论中，蝴蝶效应（The Butterfly Effect）是对初始条件的敏感依赖，在确定的非线性系统中，一个地方的微小变化会导致后期状态的巨大差异。这个效应的名字是由爱德华·洛伦茨(Edward Lorenz)创造的，它来源于一个理论例子，即飓风的形成取决于几周前远处的一只蝴蝶是否扇动过翅膀。

△ （图片来源：https://www.burgasnews.com/）

大家应该对蝴蝶效应的理论并不陌生，但它真真实实也存在于我们的日常生活中。我们现在生活在人类历史上最重要的时期之一。全球物种正处在一个转折点,人们采取的行动和已做出的决定在未来几十年将影响地球上所有的生命,是走向和谐稳定，还是变得混乱破坏。同样在设计行业，一种新的思维方式是必不可少的。

△ 地球上一个地方的微小变化或活动可能会给另一个地方带来无法描述的后果

（图片来源：网络）

来自华盛顿的塑料艺术作品利用数百只旋转、闪烁的塑料蝴蝶创造出一个人的形状，目的是教育年轻人个人选择的力量，以及他们如何创造一个积极改变世界的“蝴蝶效应”。人们通常不会立刻看到作品的所有图层，但是他们一旦看到了，就不会忽略它的多样性。这类似于一个人一旦理解了问题多面的复杂性，他们就会获得作为地球管家角色的意识。

△  “Rise Above Plastics: The Butterfly Effect”

（图片来源：https://carrieziegler.com/the-butterfly-effect，Design By Heart Studio）

新生代设计师其实已经开始思考和应对这些新建筑和装修对未来的影响。从小型住宅到摩天大楼，基本的要求是减少对环境的影响,使用更少的能源和资源，产生更少的污染和浪费，同时保持和以前一样安全舒适。 “局部行动，放眼全球”对于建筑师在减轻影响方面越来越重要。

由William McDonough, FAIA和地毯制造商Patcraft设计的一系列模块化的地毯瓷砖，将环境可持续性与社会企业相结合。该地毯由溶液染色、防污尼龙纤维制成。设计模仿蝴蝶翅膀的动态图案，将看似无关紧要的事件与重大事件联系了起来。

△ 通过装饰来联系事件

（图片来源：https://www.patcraft.com/app/productspec/show/I03420)

蝴蝶效应的设计体现了自我表现和艺术在城市空间中的作用。 这种隐喻的表现方式展示了经验是如何在周围环境中展开、开放和展现主体的。

△ 公共区域的简单装置 / Yoni Chepisheva

日本建筑师Yo Shimada表示，建筑和设计领域需要掀起一场类似“蝴蝶效应”的文化革命。在建筑师的思维方式中必须有一个蜕变，从他们目前对自然的漠视转向对自然流畅的欣赏和尊重。建筑师需要与环境和平共处，而不是强行共处。这暗示着一种“建筑的觉醒”，也是同学们应该去思考的。接下来的几个案例希望可以帮助大家加深理解。

01

我们不知道的未来

Benart Shala的研究是在局部空间内反映蝴蝶效应。复杂系统中微小的局部变化可以对其他地方产生巨大影响，这种现象贯穿于整个建筑历史中。这是建筑学与心理学和逻辑学的结合。Benart试图定义建筑中的不确定性，去挖掘建筑本身，去生活或重温建筑给人们的感觉。他认为， 建筑需要不止一个角度来真正理解它。

蝴蝶效应的概念，是尼采解释的自由意志，给未来建筑带来重大影响。编译一个系统，一个复杂的系统，作为建筑师更多地设计一些东西，可以区别于现在和过去的建筑。

以博物馆为例，博物馆的服务只是作为一个主要想法的承接工具，它不是设计在一个特定的路径中。游客虽然需要遵循空间的设置，但依旧可以自主的选择路径，这将会给博物馆体验带来不同的结果。

△ 我们所知的历史博物馆

修改后的博物馆对于本身位置的定义则是不确定的，如果我们被允许在莱茵河的中部建造这样的建筑结构，那将带来更加别具一格的感官体验，而参观者也不会有现在这样的固定区域和位置。这种设定是希望未来的建筑，可以以一种让用户对建筑有独特感受的方式来设计。

△ 博物馆的未来和过去

Benart的想法探索了蝴蝶效应这种现象在建筑世界的影响，即 复杂环境中微小的局部构造变化可以对地方产生巨大的影响，那么这种变化就需要通过建筑师的奇思妙想来尽可能发挥它应有的作用。

△ 不同博物馆的虚拟视角受到蝴蝶效应的冲击

（该案例图片来源：Benart Shala on Behance -- Architecture through the butterfly effect)

02

像蝴蝶一样的波动

Hyemin Jang这个提案也受到混沌理论的启发。根据蝴蝶效应，非线性系统初始条件的一个小变化，在后期状态会导致大的差异。在这个设计中的体现就是，通过一个活动的变化引导人们去创造另一个活动。

美术馆的入口具有很强的吸引力，紊流使气球内的白球发生波动。当游客进入展馆时，他们可以推气球的表面，从而影响气球内白球的相互作用。同时，行人也可以敲击它。这种互动对人数和游客的震动强度高度敏感。大气球内部的气流将小球分散在空气中，气流速度的变化会给人以不同的感受。

不同角度的面统一成一个体量。为了最大限度地发挥新立面系统的效果，室内充满了空气。在最大体积内，不同大小的白球自由移动，这个运动可以改变建筑的立面。因此， 一个游客的活动通过使球像蝴蝶一样的波动来吸引另一个游客，这样的联动效应可以改变整个建筑的形态。

△ （该案例图片来源：https://sspsup.com/Ver6/portfolio/2012-anonymous-d-architecture-3-competition/)

03

细节中的蝴蝶效应

当我们着眼于一些普通的商业建筑，会发现很多单调和小的差异可能对建筑工作造成巨大影响。 Seyam建筑事务所是约旦一家年轻的建筑设计事务所，他们的设计试图将年轻的血液融入建筑中，打破单调的规则。其主要特征和区别是沿着立面的令人惊愕的矩形开口和内部逐渐变细的窗户本身的细节。这个小差异可以使建筑在它的背景中脱颖而出。

Seyam Office Building AO1设计于2011年，这种令人惊愕的开口的处理最初是由David Chipperfield在国际上首创的，但是Seyam Architects用石头和逐渐变细的细节开发了它。此外，带有砌体单元的渐细细部也有相当的历史地位。建筑师们对惊人效果的巧妙处理，其实只源于小小的细节——石头的处理，以及用简单的方式打破原本的单调。

所以这种设计想要表达的则是细节可以给整个建筑带来的蝴蝶效应，对于普遍的商业楼、住宅设计，我们 有时候需要的不是浮夸的外形和惊人的效果，而只是小小的细节，就可以影响到环境、居民乃至整个城市。

△ （该案例图片来源：http://www.herskhazeen.com/seyam-office-building-ao1/)

04

着眼未来发 展

下面这个阿尔托大学新校园的设计建立在物理、气候和未来社会环境的关系系统之上。工厂的设计是基于阿尔托城市结构的延续，完成了由东西向的建筑序列。整个设计具有极强的地方感，与周围环境密切关联，其动态主体可以影响城市气候。

建成体积的变形具有里程碑意义，会议大厅的主楼和分裂的两个折叠翅膀状构筑通过被动和主动的生物建筑行为来优化气候。

新校园的中央路径将建筑分为两个部分，我们可以定义其为实践实验的侧翼和理论组织的侧翼，这是所有创造性实践活动的两极。南部致力于大多数公共活动,并在斜坡上提供光伏电池板，用以优化自然采光。

所有教室所在的屋顶景观唤起了阿尔托建筑中重新组合的元素——剧场，位于一个大型室外露天空地中，既是聚会、玩耍的场所，也是实验的场地。

△ （该案例图片来源：Aalto Campus Competition)

通过案例不难发现，在设计过程中，行为和决策中的平衡和尝试似乎是应对世界带来的巨大挑战和变化的最适当方式。

而且，就像骑自行车一样，在旅途中更容易保持平衡。这意味着 设计师们从一开始就需要保持警惕，探索与建筑所有的相关技术和细节是如何每时每刻都在变化的。

实现完全舒适的理想会使我们朝着正确的方向前进，以帮助应对未来几十年的考验。如果所有的架构师都意识到这个机会，并接受新技术提供的工具，那么我们个人努力的总和可能会对全球产生真正的影响。

蝴蝶效应的影响与动态系统有关，比如地球上的生命。我们每个人都有潜力通过看似微小的行动来为这个世界编织非凡而未知的变化。是时候进化我们的意识，打开我们的心灵，质疑我们更先进的技术和机械思维，用我们的“翅膀”，去和城市飓风来一场真正的battle。

参考资料

[1] Lorenz, E. N. (1995). The essence of chaos. University of Washington press.

[2] Lorenz, E. (2000). The butterfly effect. World Scientific Series on Nonlinear Science Series A, 39, 91-94.

[3] Shimada, Y. (2016). Yo Shimada: everyday design everyday. LIXIL Shuppan.

[4] Aalto Campus Competition

[5] Benart Shala on Behance

[6] 文中部分图片来自网络并注明来源