2022年霍普杯二等奖<自然提取器>深度解读
编者按：UIA-霍普杯2022国际大学生建筑设计竞赛由普利兹克建筑奖得主、Morphosis建筑事务所创始人汤姆·梅恩（Thom Mayne）担任主席并拟定题目“折叠景观——城乡结合的范式”。下面让我们一起来看看获得本次竞赛二等奖作品《自然提取器》的深度解读吧！
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前 言
▲ 自然提取器概念图 @笔者自绘
在社会发展的进程中，农村作为资源的供应者对城市的发展起到了重要作用。然而，在城市化的后期，城市的扩张吞并了乡村，直接面对着自然。城市依赖于自身的经营能力，但这也增加了成本支出，并在一定程度上破坏了自然生态。如果乡村消失，城市将失去与自然相连的纽带。
为了解决这个问题，我们构思了一种新的农村模式，它是自然的提取器，通过这种新的乡村模式来实现城市和原本乡村无法完成的使命。我们将这种新乡村模式安插在城市和自然碰撞对折形成的具有隔阂但亲近的地带，它将矗立于城市边界，成为处理城市与自然关系不可或缺的一部分。
根据美国学者克里斯托·弗亚历山大对模式的定义：“每个模式都描述了我们周围环境中反复出现的某个问题，并详细说明了解决这一问题的关键所在。这样，你就可以反复利用这种解决问题的方法，而不会有老调重弹之感。”基于这一定义，我们初步提炼出了一个描述提取器设计创作过程的模式。
01
研究方向
我们选择了六个国际大都市，这些城市直面着自然，通过研究它们的自然特征和发展问题，我们从三维空间的角度提出了方案，运行新乡村模式。
通过乡村的活化，我们可以利用未开发的自然资源，同时强化乡村的生产模式，实现城市与自然共同发展的梦想。这就是新乡村模式，它将帮助我们共建一个全球城乡生态可持续环境的美好未来。
折叠景观是什么？它可以是纽约的中央公园，自然与城市之间有明显的边界感，城市和自然由一条道路进行分隔，这条道路可能是折叠的结果；它也可以是夏季逐渐过渡到秋季，草地由绿变黄的缓慢过程；它还可以是一个高高的大厦，内部融合了多种人居功能的综合体……
城乡结合的范式又是什么？它可以是城中村改革的繁荣典范，激发了乡村的活力；也可以是乡村振兴激发发展的潜力；还可以是城市向乡村提供资源，为乡村发展工业，乡村则为城市提供碳积分配额……
在我们团队的后续思考中，我们认为，如果只是建造一栋高楼，它的存在会显得太过平淡，折叠的空间不能直接反映乡村对城市的影响和改变，更像是一种刻意的商业行为。而如果我们采用渐变的过程，它经历的过程将会更加缓和。在城市化的进程中，乡村被淘汰是不可避免的，这对乡村的未来构想带来了矛盾。因此，我们希望以纽约的中央公园作为出发点，找到一种具有明显边界感的模式和建筑语言，以应对折叠景观的挑战。
▲ 折叠概念 @笔者自绘
在“城乡结合”的视角下，我们研究了中国目前对乡村的各种扶持方案，并发现一个共性结果：城市只需提供一定的政策支持，无论是在偏远地区还是落后地区，乡村都会持续向城市输送资源。乡村作为社会生态系统中的第一级生产者，在消费者需求日益增长的同时，自身也面临被城市吞并的风险。我们希望未来乡村能以生产者的身份在城市中扮演不可替代的角色，但同时以新的模式输出新的资源供给给城市。
▲ 发展模式理论资料 @笔者自绘
在给出两种题目的初步解答后，我们希望利用建筑来提取自然，以新乡村的模式为城市提供服务。因此，“自然提取器”便是我们最终的主题。
由于这种乡村模式是一种范式，它需要具备可复制性和适应性。题目中对场地的要求是固定面积的六个区块，但我们认为它可以成为全球六个具有代表性的试点，而不局限于特定场地的实验。我们的思路是从自然中提取，并希望建筑具有明显的边界感，因此我们选择了许多直接与自然环境对话的城市作为研究对象。
在选择自然环境时，我们认为那些已被充分利用的资源缺乏吸引力（如开发矿产资源或渔业资源的城市）。我们希望通过探索城市无法利用的手段，突破现阶段人类利用方式的限制，使不可能变为可能，为未来城市发展模式提供新的思路。
▲ 各层级利用关系 @笔者自绘
于是我们选择了六个城市去发展新的生产制造模式： 雷克雅未克 p style="text-wrap: wrap;">城市与冰川接壤却无法摆脱碳排放引起的温室效应。
惠灵顿 城市拥有充足的风能却无法抵御飓风带来的灾害。
深圳 城市与海洋接壤却需要外来输入很多能源。
茶卡盐湖 城市与盐湖接壤却因土壤问题导致植被无法正常生长。
巴西利亚 城市与雨林接壤却不可复制植物基因库。
迪拜 由于城市位于沙漠地区，空调制冷所需的能源和金钱支出庞大。
▲ 发展模式理论资料 @笔者自绘
02
灵感来源
在社会发展的过程中，乡村作为生产者为城市提供必需的资源。然而，随着资本对城市的大量投资，对乡村的投资比例逐渐减少。城市迅速扩张，乡村被吞并，生产者的地位逐渐弱化。当社会发展中的生产者消失时，城市将直面自然的挑战。在这种情况下，乡村的价值如何体现？未来的城乡发展格局将会呈现何种面貌？
我们的灵感来源来自于出题人梅恩大师的“境线”方案。他的设计形式和内部空间的表达与我们对折叠景观的理解非常契合。
我们首先研究了梅恩作品一贯的设计理念，发现他是一位激进且反主流的设计师。虽然他的设计并不过于大胆，但作品有抽象的、图腾式的量体感。
▲ 汤姆·梅恩“The Line”方案 @网络
在确定概念后，我们不断努力寻找新颖的形式语言，以符合未来发展方向的要求。
▲ 图片来源于网络资料 @网络
在看到许多以离散形式表达资源分配公平策略的概念方案后，我们团队甚是心动，一头扎了进去。我们以框架作为主要结构，将功能盒子以离散方式排列。然而，就在沾沾自喜之时，却发现我们仿佛在创造一个与概念毫无关联的工业机器。我们原本期望实现的理想效果并未得到展现。更糟糕的是，我们甚至以模型为起点重新梳理逻辑结构，导致我们的核心策略完全偏离轨道。
▲ 离散形式的草模 @笔者自绘
▲ 原第一版图纸 @笔者自绘
▲ 为了形式单纯的凑图 @笔者自绘
在梅恩公布了他的“镜线”方案后，我们仔细研究了这一方案的形式和运行策略。突然间，我们仿佛找到了救命稻草。“镜线”方案的建筑形式可以分为三部分：中间的庭院以及两侧的实体建筑。
▲ 镜线渲染图 @网络
于是我们尝试从乡村提取自然的功能入手。首先将建筑分为输入端，能源转换区和输出端，这样的划分使得建筑的形式表达更加直观和简洁。
▲ 改良后的建筑形式 @笔者自绘
随后，我们开始思考如何在形式上区分输入端和输出端。在这个过程中，我们偶然观察到了一种表演，表演者将烟雾吹入泡泡中。这个行为让我们产生了灵感，将烟雾比作自然资源，而泡泡则成为提取器，在烟雾进入泡泡之前的过程可以看作提取的过程。因此，我们以这个现象为出发点，衍生出了我们的平面语言。
▲ 最终确定的平面草图 @笔者自绘
在离交图不足一个月的情况下我们在线上一起研讨策略，在近半个月的讨论下快速决定了所有策略。
实际上，最令人头痛的并不是形式的推导，而是内部功能的确定。我们希望能够通过探索城市无法利用现有手段实现的新可能性，将不可能变为可能。我们的目标是提出广泛的可能性，而且对自然的利用只能是纯自然的利用，而非自然资源的利用。我们之所以选择进行这种乡村项目，是为了附加乡村的价值，提升城市和自然之间的连接形态，促进城市经济发展进程，达到一种未来人居模式的新高度。这意味着我们基本上无法直接借用现有的科技成果，而需要创造出不同的技术来提取目前无法提取的自然资源。这导致我们的方案进展陷入停滞状态。
在距离交图不足一个月的情况下，我们在线上一起研讨策略，在近半个月的讨论后终于决定了所有策略。
▲ 折叠概念的核心策略 @笔者自绘
03
设计策略
在雷克雅未克，新乡村模式作为冷暖空气收集系统，在城市与自然的边界之上。在阻止热流进入自然的同时，将催化热湿空气上旋并冷凝成干冰输送给城市降温。同时新乡村模式对收集来的城市废气进行分子结构重组，对臭氧空洞的修补起到积极作用。
▲ 雷克雅未克新乡村功能运作模式及功能分区 @笔者自绘
在惠灵顿，新乡村模式将通过飓风发电。同时，该模式还能捕获和转化空气中的化学物质，如氢能，将转化后的电能和物质资源输送到城市，以弥补城市因发展和自然灾害所消耗的能源和金钱成本。这种模式的复制将形成沿海屏障，减弱风力，解决海风侵蚀问题。
▲ 惠灵顿新乡村功能运作模式及功能分区 @笔者自绘
在深圳，新乡村模式是自然资源的捕获和分离系统。它利用海底丰富的矿物质元素和海中生物分解的物质元素，并通过不同的催化作用将它们转化为可利用的能源，为城市提供能源供应。这种模式有助于减少城市对传统化石能源的依赖，避免资源的浪费。
▲ 深圳新乡村功能运作模式及功能分区 @笔者自绘
在茶卡盐湖，新乡村模式通过建立大的穹顶围合盐湖和土地，通过聚盐系统来吸收高盐含量的湖水，并在穹顶下进行晒盐。与此同时，聚盐系统的基础就像植物的根系一样深入土地中，经过过滤后的水分回馈给乡村和土地，为高盐碱性土地提供养分，促进荒漠向绿洲的转变，具有积极的意义。
▲ 茶卡盐湖新乡村功能运作模式及功能分区 @笔者自绘
巴西利亚拥有世界范围内植物种类最多的雨林，新农村将参照城市吞噬雨林的面积，将按比例垂直再生减少的雨林，并提取植物栽培和遗传储存的基因，为全球提供植物遗传资源的支持，以满足未来全球环境危机的迫切需求。
▲ 巴西利亚新乡村功能运作模式及功能分区 @笔者自绘
在迪拜，我们将利用其昼夜温差巨大的沙漠环境，将劣势转化为可利用的优势：白天，新乡村模式将高温气体储存到气压罐中，晚上，将热空气鼓吹到常温气仓。通过冷热空气的交汇形成空气流，经过风扇催化加快空气流的速度。随后，经由地下负压管道输送至城市。当空气流经过地下通道时，温度会显著降低，为城市输送凉爽的晚风。
▲ 惠灵顿新乡村功能运作模式及功能分区 @笔者自绘
在排版方面的创新中，我们从最初的整体叙述改为采用名片形式进行单个讲述，这样使得方案更加直观和清晰。
▲ 新乡村建设前中后期经济预估分析图 @笔者自绘
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后 记
在确定具体功能和排版之后距离交图只剩一周，在模型只有三个的情况下大家的状态都比较低迷。但是在已经推导出如此多内容的情况下实在是不甘于放弃，所以我们决定推掉所有与图纸无关的事拼尽全力去冲刺。最后靠着彼此间的默契配合和大家不舍昼夜的陪伴，以最后一口气完成了这个作品。尽管这个作品有诸多的不足，但里边的工作量和团队里每个人的通宵画图讨论方案的场景让我们不断在告诉自己我们值得！
▲ 各阶段图纸对比 @笔者自绘
从开始头脑风暴的激动到初步方案设定的期待。之后是方案遇到瓶颈的痛苦和需要重新制定新方案的矛盾。再者是新方案确立的欣喜和得知时间所剩无几的崩溃。最后是跟时间赛跑死磕作品的麻木和提交作品后的释然。
这个作品的诞生过程历经近两个半月，从开始的不慌不忙到最后恨不得把一个小时掰成两个小时来用。从开始对获奖的期待到后面只希望把图交上去的麻木都在展示着我们这一阶段的各种酸甜苦辣。
这是一个值得为自己感到骄傲的事！最后七天还有人能陪伴并肩作战。在拥有如此高的工作量的前提下，队友一起熬通宵赶图。在赶上最后一秒钟画完图并提交成功。
更多感慨的是这十天里的各种不易和感激各种鼓励。感谢家人对我们如此高的工作强度的理解和配合，也感谢队友愿意一起陪伴、拼搏到底。图画的好不好不知道，但是大家的这份努力和坚持比作品背后能不能拿奖更值得庆贺！
Team Members
团队成员
李佳轩
于子涵
杨晓文
郭艺萌
组长姓名：李佳轩组员姓名：杨晓文、于子涵、郭艺萌指导老师：张家浩
撰文 | 2022霍普杯组委会
编辑 | 2022霍普杯组委会、
《城市 环境 设计》（UED）新媒体部
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