數碼技術問世以來,世界已經發生了不可估量的變化,尤其以建構工程行業為代表的建築環境工程更見影響。
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1990 年代是數碼時代的開始,重點是業界引入電腦輔助設計,並利用專有軟件例如AutoCAD 執行設計工序。 到了千禧年代初,商業信息建模繼承大業,為建構工程界的專業人士使用三維設計的智能流程提供了深入了解的渠道,讓他們能夠通過創建和管理數碼信息或數據,更有效地規劃、設計、構造和管理建築物和基礎設施。 不到十年,我們已經進入了數碼時代的另一個階段:參數化和開源計算設計與工程的時代。究竟這樣的新發展對設計的未來有何等意義呢?
「傳統上,我們行業透過應用軟件解決所有數碼上的問題。」自2014 年擔任標赫工程亞洲計算項目負責人的 Emidio Piermarini 這樣說道:「當我們工程師學習編碼時,其實在依靠軟件上退後一步,從而對數據負責。我認為計算工程是使用工程師所創建的定制數碼工具,加強應用工程優先原則並交付項目。歸根結底,計算工程師就是可以編碼的工程師,而有關的事情都是關於理解和創建我們設計背後的數據。」他補充道。
像標赫這樣一家全球擁有1800 名員工的工程公司,計算工程本身已經是其工作方式與原則,而現在所有工程師在公司內至少會得到更多編碼方面的基礎培訓。結果,以往使用軟件可能要花費數天的工作,現在只需要數秒鐘便完成。得到的效益不單是節省時間,而是可以更有效地利用所省下來的時間促進整個行業的發展。
Piermarini 在美國碩士畢業後,便在2014 年來到亞洲開展於標赫的職業生涯,並跟進殿堂級女建築師扎哈哈迪德的澳門標誌性摩菲斯大廈項目。在紥根英國的全球計算項目負責人Rob May 的指導下,他領導團隊專責研究建築的自由形式設計以及以鋼外骨骼配合連接的方法。
「無論你從建築角度如何看待某一座建築物,歷史還未將它命名為計算工程的拐點。但是,從工程角度來看,它標誌著從依賴軟件退回到對數據負責的第一步,同時看到發生這種情況時可以實現什麼根本性不同的設計。」他解釋說。
「我們為建築物的自由形式設計了2500 個鋼外骨骼的連接。使用編碼令我們能夠將建築師的想法轉化為數據,從而將這些想法轉化為現實。這些數據不是由人構造的,而是由人創造的計算法構造的,作用是通過計算解構工程原理。」
「我們想通過使用人人皆知和接觸得到的技術,挑戰我
們今天設計和工作的方式。我們認為只要共同努力,就
可以為世界解決更艱鉅且更具影響力的問題。」
BHoM
不謀而合,被稱為建築物和居住物像建模 (Buildings and Habitats Object Model, BhoM) 於2018 年12 月推出。在這樣一個依賴於軟件創建協作計算開發項目的開源代碼庫,代碼可以由世界各地任何人共同創建、共享和下載。May 認為就在那一刻,他意識到有效代碼的價值以及能夠以推動行業前進的方式解決問題的知識產權價值。
「建築物和居住物像建模之所以能夠解決我們業內有關相互操作的巨大問題,原因是它本身是通用的語言,反之,使用軟件是在數據層面讓其他人驅動操作。如果你有技能,就可以按照最適合你和你設計的方向驅動數據。我們並沒有取代工程的首要原則或對軟件的需求,現在所做的只是使用定制設計情況下的定制代碼,實踐機器的功能來擴展有關工程進度。」
建築物和居住物像建模並非否定軟件的需要,相反是結合良好的設計和溝通發揮執行力和後續行動。其核心是中央數據庫,建構工程界專業人士皆可以以此用作創建對象的參考點。
過去兩年來,Rob May 和計算開發主管Al Fisher 博士兩次環遊地球,參觀了標赫所有辦公室。他們都是結構工程師,卻具有機器學習和軟件開發的背景。
所以 Fisher 博士解釋說:「我們的方向是鼓勵不同持份者的協作開發代碼,促進內外使用科技及相互操作軟件。本質上是確保我們所有人都說相同語言的一種集體方法,關鍵則是從洛杉磯到香港,每個人都可以遠程協作進行相同的編碼工作,創建一個可以交付實際項目的工具網絡,從而教導人們改變行為,而不是為科技而施加科術。」
May 同意:「大多數公司將計算工程視為由少數熟悉科技的人員執行的一項專家演習。我們其中一個與眾不同之處是能夠快速行動和轉變,意味著你必須能夠使用相同的語言,盡可能以最快的速度與最多的人交流信息、方法和文化。」
本質上,May 和Fisher 及其團隊創建的是標赫獨有的社群方法,其中跨國家、部門與層級的編碼由60 人負責,目的是大家具備知識讓所有軟件在溝通上互通編碼,促進在全球層面上實現協作和大規模的參與。今年五月,開發開源代碼庫使標赫不僅可以解決工程大拼圖的一部分,還可以創建一個框架,容許任何人通過插入各個部分解決整個拼圖。因此,計算設計令參與者退後一步,將每個獨立部分視為整體的一部分,因而工程師和建築師等都可以創造比任何一個人都能實現的高峰,推動業內發展。
他補充說:「到現在為止,在任何項目實踐中發生的所有創新和發明,都有多於一個人的的想法. 而那些想法都超越了他們的角色或職權範圍。」
現在,標赫的代碼有接近一半是在公共領域找到的,BHoM 提供了一種完全透明的方法創建人類系統和組織結構,從而使人們在公司和行業中都變得更加有效率。
Fisher 認為,編碼讓業內所有領域和參差的意見都可以藉此機會來统一設計的首要原理,並移除哲理上的要素,從而得出解決方案的核心要素。最重要的是先處理任何多餘的信息,然後將之歸結為描述我們生活和地球工作方式的關係,定義和方程式。
「應用計算工程的首要原則是不再談論軟件,而轉向通過編碼協作解決方案。借助建築物和居住物像建模,我們能夠創建可以被稱為可持續代碼規模的東西,供整個行業各方使用。你無需成為技術人員,只需要一個切入點即可。」 May 總結道。
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