“低介入”模式下的建筑营造

2022-06-01 14:43陈佳颖
科学与财富 2022年3期

摘  要:山海美术馆位于云南省昆明市翠峰公园内,基地位于海拔80M的高坡之上,面朝滇池,以群山为背景,同时近景又有石林环绕,在这样一个强场地的项目中,如何从最初的概念方案落实到建成方案,同时营造出最初概念方案的空间建造逻辑成为本文的主要论述重点。本文提出以“低介入”模式下的建筑营造,记录山海美术馆从项目初始阶段到最终落地的营造过程。

关键词:低介入;强场地;高通透性;高抗震烈度

美术馆选址与昆明市西,为翠峰生态公园内的重要公共建筑。其“山海”之意,取自所处位置,脱离城市喧嚣,跃然山体之上;又因处于滇池水系北端,景观资源极佳,城市、水体、山脉尽数纳入视线。强烈的场地特质,亦造就了特别的艺术空间。项目定位是3000平方米的展陈空间。

借势

场地距离山脚约半刻钟车程。登临此处,只见石林蜿蜒展开,山体恰好被切为上、下两组台地,高差逾十三米,险峻而富有诗意。建筑师由此打消了美术馆建于平台之上的想法,转而将建筑空间进行拆解,拟将美术馆的空间随形就势进行拆解,与石林共舞。宜赏、宜游、宜思的图景逐渐形成。

借景

由现场实地考察,可以发现整个现场以远、中、近三个层次进行展开。近景以人身体尺度感知的当地石林,中景是城市景观,远景则是远处的山海和滇池。拆解之后的美术馆空间嵌套在“∞”字形游走的路径之中,或并置,或串接,通过塑造不同点位的框景,使展陈与环境叠加相融,衬托“舀”一瓢滇池 ,置于半山的建筑氛围。

借形

场地间的石林无疑是云南特有风景。建筑因石而动,以“低介入”的姿态随性就势,使建筑轻盈漂浮的同时,能够感知到原始场地的延续和存在。建筑结构巧妙回避石林的阻碍,在其间隙中寻找支撑。

正是在这样的强场地、高抗震烈度的条件下,形成了建筑本身的空间特色和氛围。为了实现建筑自身的高通透性,本文提出“低介入 ”的模式进行建筑营造。

石林的还原和建筑形态的生成

甲方给的原始信息中等高线信息不完整,设计的关键要素石林是缺少三维信息定位的。为了更为精准的定位和放样,景观单位现场采用无人机顶视图俯拍以及对石林进行了三维扫描。在这个过程中,建筑放样建筑外轮廓,对外轮廓的各个角点予以定位之后,同步结构团队加入,基于现有的建筑图纸对平面进行结构点位的布桩之后提资地勘单位,cad图纸又交由甲方进行现场放样,对有问题的点位进行梳理,最大程度的保留基地现有石林的地貌特征。经过反复沟通验证,仅V字形展厅部分有一个点位和现场的石林有碰撞,经过设计考量,希望的确有一些石林能够探入建筑内部,形成一些咬合空间,也是对前辈巴瓦的致敬,因此对现状石林进行了切割和微调。整个石林定位和建筑外轮廓放样的过程其实是由卫星截图、cad图纸反映石林点位、现场航拍图+三维扫描石林 、cad图纸精准落位,三维模型建立同步推敲,结构基于现有建筑图纸布置柱位。整个设计和深化过程是三维模型精准反映石林和建筑的关系,后续设计过程一直是三维模型+地形同步推敲和演进的过程。

安全疏散

建筑本身和石林的咬合形成的形体,呈现“∞”形嵌套于石林之上。石林上下近13M的高差自然建筑分成不同标高的进入方式。分别是位于0.00M标高的主展厅,-4.50M标高的多功能展厅,以及-5.60M标高的常态展厅。0.00M标高的主展厅在0.00M标高有两个疏散口,-5.60M标高的常态展厅可以通过下挂楼梯疏散到-13.10M标高的室外场地,也可以利用多功能展厅下的空间疏散到-4.50M标高的位置。主展厅内部嵌套的夹层空间既有对外直接疏散的室内楼梯还有一部通往屋顶平台的大台阶直接疏散。整个建筑的疏散逻辑是以多平台不同标高进行疏散。

轴网定位和土建定位

建筑虽然是异形空间,但轴网定位依据的原则还是以建筑外轮廓进行定位,以外边线既有的正交轴网为基础,其余斜线轴网均以正交轴网平面交点+角度,两点定位直线。建筑外形确定之后,设计对构造层次进行推敲,采用倒扣式的设计手法利用已有的幕墙点位的标高,根据建筑的构造层次,再反推所有土建结构的标高,最终完成土建结构标高定位。这其中也是一个反复多轮,三维信息交互的过程。当中不乏结构外露的情况,但都通过多轮往复的三维模型检查一一排查,予以纠正。

结构选型和建筑高通透性

高抗震烈度和设计本身坚持的建筑高通透性的矛盾以及项目施工进度的紧张,带来结构选型必然选择了钢结构作为结构选型的首选。“低介入”姿态不仅最大程度的保留现有的原始场地,同时钢结构也利于将景观利益最大化,从而实现了超大尺度展厅的高通透性。针对主展厅的结构布置,为了实现25M*28M,高度在11.8M的大空间的高通透性,结构和建筑进行了多轮尝试,想到了“减柱造”这一策略。“减柱造”又称为“减柱法“,顾名思义就是从梁架结构中,减去一些柱子,在高抗震烈度地区的”减柱造“,选择了树形柱,既是因为建筑所需要的空间通透性,也是对场地的”低介入“。在角部区域找出最合理的支撑点和支撑方式,利用遗传算法调整柱底部水平坐标和分叉点高度,最终拟合出树形柱的合适形态。夹层空间则相对简单,利用屋顶结构的整体刚度,采用吊挂体系实现夹层空间下部无柱的结构形式。

V字形展廳

V字形展厅是整个建筑空间中最有趣的部分,整个悬挑探入石林组团之中,结构设计出发点是借鉴东京工业大学V字形空间绗架体系解决问题。实操层面一是我们本身高抗震烈度地区难以作到结构落地柱很少,同时结合项目自身特点,发现东工案例场地开阔,结构需要完全暴露作为设计亮点,我们本身就石林环绕,为我们隐藏结构提供了可能性。最终经过多轮验算,取消了角部的吊杆,最大程度的开放角部空间,实现了有趣的猎奇空间。

材料选型

项目在概念方案时期,选择了在地性元素作为项目的材料选择:石林、毛石、红土、滇池、云海以及西山,并从中提炼出材料:毛石、耐候钢、夯土和玻璃。夯土的材料选择有三种类型,分别是夯筑、板材和涂料。夯筑本身在高度上受限,同时受重力作用,不能做异形墙面而被取消;而板材由于重复率导致大幅墙面“花斑”,材料拼接感强,纹理错位而被取消;而涂料本身可以拟合夯筑的形式,同时加上现场处理,质感和触感较为真实。基于项目特点,经考察实际样板后,选择复合板外饰夯土涂料作为项目的材料选择。

细部节点

复合板幕墙的节点是由热镀锌钢方管形成750mm厚的空腔骨架,内饰50mm厚保温岩棉,20mm厚水泥纤维板用沉头镀锌螺丝固定在钢方管骨架上,外饰仿夯土涂料,基本可以作到表面连续无缝,最大程度的还原夯土质感。同时在750mm厚度的空腔中,走各种设备管线,作到建筑、结构、设备一体化。

超大尺度展厅最高11.8M,为了实现这一幕墙固定,采用特制重型吊架组将超白玻吊架固定于屋顶的混凝土结构梁上;小于10M高度的玻璃幕墙则用200*100*6厚耐候钢最为立柱支撑搭建完成。主入口采用相同的159*100*6厚候钢柱作为结构支撑的幕墙体系,在入口处的台阶进行泛光处理,增加建筑的漂浮感。无边水池的节点,则是在人行走的步道采用20mm厚耐候钢板包边,水池底部铺设100mm厚D6-10黑色砾石,底部用条形基础作为结构支撑,基础上留过水洞。

整个建筑最为困难的就是超大尺度展厅的防排烟策略。暖通工程师初始提出是否利用屋顶作为最大面积的排烟疏散方式,但是建筑考虑到整个屋顶还需要上人观星,同时,建筑的第五立面同样重要,基于此,考虑了所有能够考虑排沿窗的位置,最终选择了内部的中庭作为排烟疏散的位置。这个中庭不仅要考虑实际功能需求,同时也要满足在实际使用中的立面效果,最后解决策略是采用机械排烟窗将整片墙最为排烟疏散的面积,与此同时,在排烟窗外部设置喷涂仿夯土涂料的金属格栅以达到视觉效果,在解决排烟问题的同时也考虑了庭院空间的氛围。在结构横梁的空腔中走暖通的设备管线,从而实现了建筑、结构、设备一体化的过程。

结语

整个方案从概念方案的强场地带来的特性决定了建筑形式是紧密和石林发生关系,形成互相嵌套的空间之后,为了实现这一轻盈感和漂浮感的建筑建构逻辑,在后续的实施阶段提出了“低介入”的建造方式。强场地确定了建筑的形式,需要精准的石林的三维定位。确定了建筑形式后,采用导扣式的手法對土建结构进行定位。通过不同标高平台,多平台空间疏散的原则对建筑疏散逻辑的验证。项目所在地的高抗震烈度决定了结构形式,以及采用了这一结构形式之后带来的材料选型以及材料的节点交接。最后利用选择的材料选型和结构选型进行的建筑设备的一体化设计。“低介入”通过石林定位、建筑形式、结构选型、材料选型、树形柱、V字型展厅的悬挑绗架,细部节点、建筑结构设备的一体化设计最终将方案完美呈现。

作者简介:陈佳颖(1987-12)女,民族:汉族,籍贯:上海,职务:建筑设计师-团队主创,职称:中级职称,学历:研究生 ,研究方向:“低介入”模式下的建筑营造