當代建築演繹：機械、數位、生態到人工智慧的設計思考

第一章
機械到生物類比的建築認識論
The Architectural Epistemology from Mechanical to Biological Analogy

1.1 [Machine] 機械崛起與現代性啟蒙
1.2 [Organism] 功能論與有機論的辯證
1.3 [Situation] 現代主義後的科技想像(反)烏托邦
1.4 [Information] 建築作為信息媒介的時代典範轉移
1.5 [Intelligence] 邁向設計演效和虛實整合的數位新工藝

第二章
數位到後數位時代的建築演化論
Architectural Evolution from Digital to Post-digital Age
2.1 構築、反構築與數位新構築
2.2 文學到建築語言的文本參照
2.2 輕｜材料與形式的去物質化呈現
2.3 快｜即時與瞬時性的反饋連結    
2.4 準｜虛擬到實體構築的精確性
2.5 顯｜不可見到可見的流動轉譯
2.6 繁｜以簡御繁的動態結構網絡

第三章
生態智能到環境演效的建築系統論
Architecture toward Environmental Performance with Ecological Intelligence
3.1幾何演算與衍生形態學
3.1.1空間原理的衍生
3.1.2物質建構的衍生
3.1.3結構演繹的衍生
3.2參數主義與建築自生論
3.3環境智能與建築共生論
3.3.1 景觀與基礎設施都市主義
3.3.2 生態都市主義到生態系建築
3.4 空間形式與能量流動
3.4.1 生命週期的能量流
3.4.2 環境演效的能量流
3.4.3 身心感知的能量流
3.5 形隨能量：以數據驅動環境演效的建築風水學

第四章
深度學習到智慧生成的建築創新論
Generative Design in Architecture with Artificial Intelligence

4.1 人工智慧、藝術與創造力
4.2 超級使用者與智慧輔助設計
4.3人工智慧的新建築路徑
4.3.1 風格採樣
4.3.2 形式性能
4.3.3 語義規則
4.4 結論：從人工智能邁向環境賦能的設計

 

序

　　「建築師」(architect)一詞在語源上最早來自拉丁文的「architectus」，該詞源於希臘文arkhitektn。arkhi的意思是“為首”，tektn的意思則是“建造者”，因此建築師的意思是“為首的建造者”。雖然這個詞彙已經存在了十幾個世紀，但作為建築統合者的專業稱謂，實際上是相對近代的概念，起源於16世紀之後。建築從數千年前開始就是由地方工匠 (artisans)使用“營造體系”技術生產的過程。從文藝復興時期開始，建築逐漸融入了人文和藝術思想，建築師的“設計”也開始通過建築師繪製的“圖紙”來呈現。在建築建造之前，建築師透過各種類型的建築圖面來進行溝通、評估和檢驗其工程和藝術整合的專業訓練成果。因此，“營造”(construction)的邏輯和內涵，是透過各種建築製圖的“視覺再現”(visual representation)來推敲和建構，進而實現建築思想到實踐的必要知識和能力。

　　在歷史上的大部分時間裡，建築師被理想化為技術工匠和藝術家的結合體。這種理想也是百年前德國包浩斯學派建築設計教育的基礎。隨著各種技術的不斷演進，建築學的創新經常需要重新定義一個時代和地方的美學思想和建造方式，以承載當代的空間生產模式和居住文化。因此，建築師的重要任務之一是必須緊跟時代的技術發展，並從中表現技術文化精神，同時避免唯物的技術虛無主義的影響。這也是為什麼建築史學評論家弗蘭普頓（Kenneth Frampton）在他的著作《建構文化的研究》中，提出了「構築術」（Tectonics）這個概念來探討建築空間形式。他認為，建築構造藝術必須以身體為參照，透過地域文化理解和材料邏輯秩序的重新構建，去表達建造技術背後的「物質意義」、「場所精神」和「感知詩意」。

　　因此，建築學所包含的知識範疇遠不止技術實踐，它作為歷史發展的一部分，承載著傳統和記憶。作為自然環境的一部分，建築需要與環境協調並進行對話。作為社會文化的產物，建築的核心思想是通過空間創造來容納「人」而非「物」的共存關係。簡言之，建築學儘管離不開結構、材料和工程部分的技術性知識，但更強調的是人存在於社會和環境之間的連結關係。如何實現「安身立命」和「詩意棲居」，是建築學存在的關鍵，使其具有抵抗唯物主義的辯證特質。

　　相反地，科技的進步往往是以提高生產效率和創新經濟模式為驅動力，線性發展思維下，往往忽視了與環境共存的「棲居」本質。因此，我們必須承認，在科技快速發展的浪潮中，建築學有時會顯得不知所措、裹足不前，或缺乏從容不迫的態度。只有少數富有遠見的建築師，能夠積極地在自己所處的時代中，嘗試駕馭和詮釋當時的技術和文化狀態。例如勒°E柯布西耶 (Le Corbusier) 在工業革命兩百年後提出「房屋是居住的機器」的比喻，認為建築師應該向工程師學習，建築原理上需要具備像機械一樣的理性效能和經濟性，而建築形式是功能精確運作的自然結果。他提出的新概念也奠定了現代主義建築，本質上反映了工業社會的時代精神。

　　英國建築師塞德里克.普賴斯(Cedric Price)同時也是AA英國建築聯盟學院的前衛思想家。在他於70年代知名的「歡樂宮」(The Fun Palace) 建築設計提案中，精巧地將神經網絡、資訊科技和遊戲化理論融合進即興建築(improvisational architecture)之中，提前預見了21世紀以流動和互動為基礎的空間文化。這個理念後來深深地影響了如皮雅諾(Renzo Piano)和羅傑斯(Richard Rogers)在「巴黎龐畢度藝術中心」的外露結構開放設計上的思考。

　　庫哈斯(Rem Koolhaas)於他1974年的重要著作「譫狂紐約」(Delirious New York)中，抱持著科技主義的樂觀信念，以宣言式的態度，歌頌曼哈頓島因電梯、鋼鐵、通信技術的發達而集結成群的摩天大樓，正是大都會「壅塞」(congestion)文化使真實和自然都退讓的人工神話場景。他認為這種科技驅動的壅塞文化，「解決了形式（外）與機能（內）長久以來的衝突，使曼哈頓的建築物兼具建築和高效能機械；現代的和永恆的。1」這反映了現代都會有如同超現實主義(surrealism)者將真實與想像並置，所顯現出的人性欲望之外在表徵。數十年後，在2014年庫哈斯主導策展的「威尼斯建築雙年展」中，他繼續揭示人類歷史因技術持續進步，在不同地區不同時代的十五個基本建築元素 (Elements of Architecture)，如牆、門、窗、樓梯、天花板、地板、陽台、廁所…等，形式的演化歷程。最引人注目的是在「綠園城堡」(Giardini)中央展區入口宣示性的建築元素。在1909年畫家Galileo Chini的繪畫穹頂天花下，對比設置當代辦公室常見的懸吊平頂天花，過去高聳的天花屋頂承載的是啟示故事、符號象徵、藝術意象。而當代天花板則是完全地機能導向，極度壓低的高度是為了隱藏支援建築運作所需要的各種設備管線（圖1.2）。至此，建築並不只是居住的機器，它本身就是一座機器，從看不見的地方支持著當代社會的效率運作、舒適生活與城市流動。

　　然而，延續兩百餘年的第一次機器時代已經逐漸淡去，過去數十年的真正大幅躍進的技術發展，取而代之的是快速席捲全球的「數位化」社會，使我們當代生活進入以虛擬身體、信息網絡與物質流動交互作用的“後人類時代”，如今更邁入運算思維、大數據、物聯網與人工智慧，甚至結合生物基因工程科技的“智能社會”。這一波產業蛻變以「第四次工業革命」來形容即將到來的「社會5.0」(引自社會學家凱瑟琳．海爾斯的《後人類時代：虛擬身體的多重想像和建構》)，因數位科技朝向“去物質化”而邁向法國社會學家利波維茨基(Gilles Lipovetsky) 所定義的「輕文明」社會發展，使得以物質與實體空間建構為基礎的建築產業，面臨新的機遇與挑戰。另一方面，工業革命後到後人類時代，從機器化到數位化，持續進化的科技所帶來生產力的不斷提升，同時帶來了城市化與消費社會下的線性經濟。這個趨勢造成生態環境破壞、自然資源過度開發、氣候急遽變遷等問題，也達到反過來危害人類社會的臨界點。而建築產業正處於這個科技文明所帶來的環境議題的核心位置。

　　那麼，建築產業在這個充滿變動的科技時代走向何方？又如何重新定位與自然環境的關係？本書嘗試疏理科技如何影響當代建築演化的創新觀點和知識體系，探究科技文化與自然觀點交織與辯證的時代演繹，企圖歸納與匯聚一個可以作為未來建築與環境發展的設計論述，作為當代建築師探究時代精神的思想參照。