利用数据创建建筑物

有些人可能担心社会数据过剩，但建筑师朱恩·格兰特 (June Grant) 却利用公共信息设计节能建筑，将稻草变成金子。

“我做了大量的数据分析，并手工根据这些数据构建模型，”格兰特说。“我认为新兴技术是设计的核心部分。” 8 月，格兰特离开了旧金山的建筑公司 Steinberg，创办了自己的公司 The Blink Lab。格兰特说，The Blink Lab 专注于利用数据塑造建筑形式。

对于每个建筑项目，格兰特都会从公共数据库收集信息，例如美国能源部提供的当地气候详细信息、州政府网站上的交通模式信息以及场地及其周边环境的卫星图像。她说，所有这些都是免费的，而且很容易下载。通过详细分析这些信息，格兰特发现了当地居民和未来建筑居民如何与环境互动的重要线索。

“这就像调吉他一样，”格兰特说。“我们越了解情况的机制，我们就越了解我们在技术方面的选择。”

正是这些线索帮助格兰特在 2011 年开发了 NASA 可持续发展基地——一座近乎零排放的政府大楼。数据帮助格兰特精确定位了设施内浪费发生的位置，并开发了个人“能源使用仪表板”，以便 NASA 员工能够意识到他们的能源使用情况。由于“智能基础设施”，即可以实时记录和分析气候和使用信息的程序，该基地还能够预测和应对内部和外部的变化。

“这就像调吉他一样。”

用计算机很难将所有相关信息可视化，因此她也经常创建小型 Arduino 驱动的模型系统。

“我使用 Arduino 和交互式媒体制作原型并探索设计潜力，”Grant 说道。“我不是程序员，但有了 Arduino，一旦你知道如何让一系列灯光闪烁，你就可以弄清楚如何对数据进行编程。”

这个过程通常从简单的模型开始，这些模型可以编程来模拟她找到的数据。她使用 Arduino 驱动的 LED 装置构建小型设计，以了解人们如何在其环境中创建图案。这些闪烁的小灯开始创建一个“移动光图像”，帮助她直观地了解如何设计建筑。然后，Grant 将 Arduino 连接到 Rhino（一个图形渲染软件包），在那里她可以将她的 3D 渲染与她的模型和建筑工地的卫星图像进行比较。

在芝加哥一家健身房的当前项目中，Grant 确保考虑到该市极端的风、冷和阳光。Grant 说，客户希望通过建造一座更具吸引力、更开放的建筑来增加会员人数，并对使用玻璃作为材料感兴趣。然而，玻璃容易受到温室效应的影响，这会导致建筑物需要额外的冷却。通过首先查看风向，然后迭代设计，Grant 可以将热量增加（这将减少能源使用）减少到几乎为零。

“我首先将建筑造型调整为向东倾斜，”格兰特一边说，一边调整她的模型。“如果我稍微改变屋顶线角度，建筑的能量就会下降。如果你让它倾斜并用类似的结构覆盖它，我们就可以减少热量的增加。最终，我们可以将热量的增加从 800 千瓦减少到 8 千瓦，因为我们没有受到任何来自太阳的辐射。”

不过，格兰特承认，有时数据并不能解释所有事情，有时在设计和建造建筑物之前需要权衡严重的后果。

“例如，当我查看海水估算值和客户希望我在上面建造的一块土地时，有时会变得很有挑战性，”格兰特说。“我必须解释为什么几年后某些东西可能就不复存在了——而且我必须质疑建造某些东西是否有意义。这确实引发了一些关于建筑道德的问题。”格兰特指出的另一个问题是处理能力。尽管建筑物可能是净零排放的，但能源使用量仍然取决于个人消耗的能源水平。

尽管如此，格兰特对这一过程以及数据和技术如何帮助我们建造更好、更可持续的建筑持乐观态度：“十年或十五年前你做不到这一点，”格兰特说。“你必须聘请一名工程师，将数据编入程序。现在这真的很容易，也很简单。作为一名建筑师，这对我来说非常有用，可以准确地呈现物理空间。”