火星居留地

项目的构想来自对火星上生存者的心理需求的考察。由于火星地表没有绿植，同时小于普通重力的环境会对人的生理状态带来极大挑战。因此，我们提出一种构想，是否能够让内部环境提供情感体验来弥补外部环境的缺失？同时，我们注意到气动膜结构在地月空间建设过程中已经被逐步应用，所以我们希望通过气动膜结构的体积、触感的变化来实现对火星生存者情感需求的应对。

1.用户旅程图
基于用户与数字生命之间情感的同步，我们提出了6种主要场景。数字生命由一个充气膜结构组成，通过不同程度的硬度与个体互动。例如，当两者处于愉快状态时，膜的充气压力会增加，带来类似于球类游戏的体验。相反，当用户情绪低落时，压力减少，从而促进更柔和的互动。

2.形态生成
由于我们将人与环境的互动作为生成建筑形态的核心参数，我们采用了元胞自动机和Kangaroo物理模型来模拟各种互动形态。此外，我们还结合了建筑表面积和体积的计算，以确保所选形态不仅满足互动功能要求，还能够很好地适应火星生活环境。为了进一步增强设计的复杂性，我们使用了粒子算法来构建结构外表面上的设备管道形态。

3.细部构造
细部设计基于现有的月球基地和火星栖息地的概念提案。内壳膜保留了继续充气的可能性，灵感来源于航天器舷窗的设计。外壳则参考了现有月球基地的建造方法，采用充气膜形成主结构，内部填充火星土壤、强化剂，并涂覆保护物质。能源平台借鉴了欧洲航天局提出的MARCO POLO系统。支撑结构则模仿了NASA的Athlete结构，通过500次图形静力学迭代生成。

设计类型: 体验设计，计算式设计，建筑设计
项目类型：清华大学建筑学院研究生studio作业

时间: 2023.3-2023.6

指导：徐卫国教授，清华大学深圳研究生院未来人居学院院长
合作: 刘淳尹，苏紫昕

主要贡献:
1.定义火星上人和环境交互的6中情景，并以情景作为参数输入到力学模拟器当中生成对应建筑形态；
2.制定元胞自动机算法规则并对生成形状的物理属性进行统计，以统计量为标准进行形态筛选；
3.调研目前地月基地已有构造、地火基地构想，设计出建筑复合外壳，满足火星生存环境；
4.3D打印出1：50模型并进行喷涂；

获奖: 清华大学建筑学院优秀研究生作业