近期发生的几起森林火灾牵动着国人的心,除了引发大家对森林防火安全的深切关注外,也对前端预防给出了一些警示,尤其凸显了一些森林景区防火基础设施的重要性,特别是森林火灾风险监测预警系统。
▲影片©Time Lag Image timeraw
森林火灾瞭望设施
南京牛首山是“牛头禅宗”的发源地,其所在的牛首山文化旅游区是著名的佛教文化景区。山顶的标志性建筑佛头宫,供奉着释迦牟尼的头骨舍利。这片位于外秦淮河与长江之间的丘陵地貌,由牛首山、祖堂山、天目岭、隐龙山等多座大小山峰组成,绵延起伏,总面积达1.4万亩。
▲从观景台俯瞰整个景区©Time Lag Image timeraw
▲瞭望塔视野开阔 © 时差图 timeraw
值得一提的是,牛首山森林覆盖率达82%,面积达1393公顷,但长年受到山火困扰。2018年,旅游区决定完善森林防火设施,包括在隐龙山上修建森林消防队站和森林防火指挥中心,在山体周围修建防火屏障,在曾经遭受山火袭击的山顶修建火警瞭望设施。这些都是林场必备的基础设施。
▲观景台与防火道 © 延时拍摄图片 timeraw
▲瞭望台利用丘陵地形©Time Lag Image Timeraw
建造平台而不是塔楼
山顶的火警瞭望设施自然让人联想到塔楼。ATA设计团队接到设计邀请时,业主正为一大堆塔楼设计稿而苦恼。但通过对现有环境的分析,我们认为牛首山已形成“双塔双阁”的标志性景观,再加塔楼也只是“模仿”。
▲水平与坡度的关系在建筑中的体现 © Time Lag Image timeraw
▲山坡上生长的建筑物©Timelapse Image Timeraw
相反,设计应摆脱通常“山顶建塔”的固有思维模式,利用隐龙山与牛首山主峰相望、可饱览“牛首雾”美景的独特地理位置,建设兼顾消防蓄水池、瞭望执勤、游客观赏的复合型设施。最终,业主采纳了我们的建议。这座消防瞭望设施将以山顶平台的形式出现,既要隐于山顶,又要有良好的瞭望视野钢结构消防楼梯,同时又不能干扰内外使用。这些看似矛盾的要求无疑对设计提出了极大的挑战。
▲分析图 © 东大源建筑科技与艺术(ATA)工作室
▲建筑细节©Time Lag Image timeraw
▲透过窗帘望去的远景©TimeDifference Image timeraw
复合材料利用
经过调研发现,山顶主要由岩层构成,植被较少,对于建筑的选址虽然合适,但如果想在不增加建筑高度的情况下获得更广阔的观测视野,一个更可行的策略是将观测面移至山前坡地,利用垂直分层,将下层作为火警瞭望的功能空间,上层作为游客的观景台。上下两层为两个大小不一的偏心圆,目的是用较小的面积创造出较大的上层平台。上层平台通过栈桥与山顶的小圆形广场相连。建筑基础为两个埋入式桶形钢筋混凝土箱体,箱体内部作为高位消防储水箱。
▲分析图 © 东大源建筑科技与艺术(ATA)工作室
▲观景台俯瞰整个山谷 © timelapse image timeraw
结构、施工与节能
建筑结构中存在一大一小两圈呈一定角度的钢管环,上下环之间看似细长的树枝状钢腹板,既是结构的竖向构件,也是建筑外侧玻璃幕墙的骨架。下环通过圆形钢柱支撑在钢筋混凝土蓄水池上,上环则由纵横钢梁支撑,形成一个浅水池屋顶——镜面水池。建筑结构由此呈现出类似花篮的形态,底部小,顶部大,使227m2的平台落在面积仅为78m2的基座上。这种悬挑前倾的空间编织网架结构体系,采用分段钢管相贯焊接,更利于在山体这样狭窄、局促的室外环境中施工。
▲牛首全景 © Time Lag Image timeraw
▲通往观景空间的楼梯©Time Lag Image Timeraw
▲观景台主视角 © Time Lag Image timeraw
▲屏幕后的休息区 © Time Lag Image timeraw
同时,外扩的屋顶犹如一把大伞钢结构消防楼梯,为下方房间创造了遮荫空间,顶部和底部的蓄水池为建筑提供了良好的蓄热性能,山坡上升的空气从建筑外墙底部的通风窗进入,室内的热空气通过房间顶部的排风窗排出,为建筑创造了一个低能耗的被动节能空间。
▲被动节能分析 © 东大源建筑科技与艺术(ATA)工作室
▲悬在码头下的楼梯©Time Lag Image timeraw
▲屋檐细节©Timelapse Image timeraw
形式、流动和视觉
建筑外观沿袭了结构特点,上部结构环“镜池”屋面结构包裹成“飘浮”的圆盘状,圆盘上覆以简朴的竹木格栅,一直延伸至天际,形成两层起伏的幕帘。当游客从山顶入口平台经钢结构栈道走到“镜池”时,幕帘犹如屏风,引人探寻。绕过屏风来到镜池边缘,两边幕帘由高至低逐渐沉入镜池,将游客的视线引向对面牛首山主峰的景致。此刻,画卷般的“牛首烟云”场景前,塔、峰、殿、天倒映在池中,充满象征意义,正应了那句俗语:“菩提树下无树,明镜台下无台。”
▲逐渐展开的空间序列©时差影像timeraw
▲泳池与屏幕©Time Lag Image timeraw
▲镜池中的宇宙 © 延时影像 timeraw
▲建筑屋顶提供的遮蔽空间©Time Lag Image timeraw
通向消防瞭望空间的流线,是从一条悬空在栈桥之下的直线楼梯下去。室内设有监控室、值班室、水泵房、卫生间、配电室等消防瞭望功能。从监控室往下看,倾斜的玻璃立面仿佛给人超过180度的观察角度,整个山谷尽收眼底。玻璃面的尺寸随着房间功能逐渐缩小。玻璃面下方的实墙延续使用竹子、木格栅,与上部圆盘结合,使整个建筑看上去就像一个敞开的容器,夜晚时分,一缕缕光线从山顶渗出。
▲监控室内景象©时差图像timeraw
结论
青山绿水是人们向往的观光休闲之地,但也往往是生态保护的重要区域。如何在保护与利用之间取得平衡?可以尝试谨慎而克制地复合利用场地上的一些必要基础设施,让人们在享受这些自然美景的同时,获得一些便利,使基础设施成为对公众活动友好的开放场所。
▲大楼夜景©Time Lag Image timeraw
▲建筑的灯管凸显造型 © Time Lag Image timeraw
项目图纸
▲屋顶平面图 © 东大源建筑科技与艺术(ATA)工作室
▲平面图 © 东大源建筑科技与艺术(ATA)工作室
▲立面图 © 东大源建筑科技与艺术(ATA)工作室
▲剖面图 © 东大元建筑科技与艺术(ATA)工作室
▲檐沟样品 © 东大源建筑科技与艺术(ATA)工作室
▲天沟样品 © 东大源建筑科技与艺术(ATA)工作室
▲墙面样板 © 东大源建筑科技与艺术(ATA)工作室
项目名称:山顶火警瞭望台
设计方:东南大学建筑设计研究院有限公司建筑技术与艺术(ATA)工作室
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项目设计及竣工年份:2018 年及 2020 年
主要主创及设计团队:李铸&杨子轩、徐晓
结构及机电设计:易构工作室 & 第二综合医院
项目地址:南京市江宁区牛首山文化旅游区
建筑面积:78㎡
委托方:南京牛首山文化旅游集团有限公司
施工公司:中建八局有限公司、江苏日金建设工程有限公司