南向外景 摄影:陈颢
长阁与基座 摄影:江苏省住建厅园林处
设计单位有东南大学建筑设计研究院有限公司,还有南京工业大学建筑设计研究院。
建筑师 王建国 葛明
建筑面积2.6万㎡
地点 江苏徐州
竣工 2022年
《建筑学报》2023 年 09 期,即总第 658 期刊载了该文,现已获得授权进行转载。
山水适意指的是建筑师遇到具有特定地形地貌和自然基质的场地时所呈现出的设计姿态。这里的“山水”意思是拥有某种生物气候、生态基底以及地理学特征的建筑场地环境。“适意”具有 3 层含义:其一,是一种“依据天材并顺应地利”、顺着事物发展的趋势去行动的创作态度;其二,是一种在正中寻求变化、带有一些超脱和不受拘束的设计策略;其三,是一种在地环境、历史文化以及建筑风物的基因得以留存的途径。地形建构是一种与相关内容密切相关的设计姿态,属于当代建筑设计思想和方法的重要部分。它努力在自然、文化、建造与空间之间找到结合的机会,并且突出彼此之间的张力,以此形成独特的环境构筑物。
地形建构体现了联系的思想,其中一个阐释是,不再着重区分构筑物与背景,而是突出构筑与地形的同塑;地形建构也体现了适度介入的思想,它以片段形式直接面对当代复杂多变的环境问题;同时,地形建构尊重不同地域文化的独特性与差异性,进而成为文化建构的重要部分。
可以发现,地形建构的很多内涵也深深扎根于中国的传统营造里,并且成为与其他文化进行交流、融合的重要中间环节。中国的很多传统建筑类型和山有联系,和山水思想相关联。在历史的进程中,建筑与山形成了彼此依存的关系,进而共同呈现出一种气息。著名画家石涛指出:山的得体依靠其位置,山的呈现灵秀依靠其神韵,山的变幻凭借其化育,山的蒙养依赖其仁爱,山的纵横依托其灵动,山的潜伏依赖其静谧,山的拱揖凭借其礼仪,山的纡徐依赖其和畅等。他指出了画者与山有着同受资任、彼此默契的内在关系,而设计之理实际上与这相同。这些思想给当代地形建构赋予了深沉的历史意义。
中国(徐州)第 13 届国际园林博览会综合馆暨自然馆建在丘陵地带,这里曾经是一片废弃的矿区。所以,首要命题是如何恢复自然以及如何让自然连续。其次,要考虑设计怎样结合自然、技术、文化以及满足多重功能的使用要求。基于此,设计在思考场地建构时,充分将传统营造文化中与山同构的思想融合了进来。
西北向鸟瞰 摄影:陈颢
西北向外景 摄影:陈颢
园博会园区选在了江苏徐州市铜山区吕梁区域。它东临悬水湖,北依吕梁山脉,南望农田平原,位置很不错。然而在建设之前,这里因为长期开采而变得伤痕累累。综合馆暨自然馆处在园区东部的缓坡地带,要到达那里,需经过游客中心、清趣园、城市展园。它是该区域的中枢,也是从不同方向来的客人汇聚的重要场所。
场地环境
因为场地条件复杂,所以设计一方面要充分弥补因开采而使山体自然环境被破坏的部分,另一方面也要尽可能让建筑体量隐藏起来,希望能与自然达成新的平衡,为整个园区增添光彩。基于此,设计采用了以下这些策略:一是通过环境构成来确立立意;二是借助空间构成来展开设计;三是利用技术构成来实现落地。其中,采用了补山的方法,让建筑与场地充分结合;采用了藏山的方法,营造出层台琼阁的意象;采用了望山的方法,表达可持续建造和使用的理念;采用了融山的方法,帮助建筑恰如其分地与自然共生并传递文化意义。
园区俯瞰 摄影:陈颢
环境构成是设计的起始点。基于此,形成了与山同构的立意。在设计之初,就依据周边环境提出了补山、藏山、望山、融山这 4 组关键词。这些关键词既表达了意象,又成为了一组方法。
首先进行补山。场地是一块废弃的山坡地,东侧山坡上有一片茂密的种植林,这片种植林的下方是荒废的宕口。通过补山这种方式,能够将原有残山中的生机有效地延续下去,这既是一种生态修补,也是一种延续地势的方法。
其次是藏山。因为综合馆暨自然馆的面积和体量较大,希望建筑在远处眺望或空中俯瞰时,不会因自身庞大的体量而在山中特别突出。所以需要找到有效的藏于山中的办法,同时希望能将各种复杂的用途有效整合起来,借助山势,让建筑看起来似乎能藏在山中,以凸显整体山房的含义。
其一为望山。建筑的旨向是望山,这样的布置顺应了坡势,融入了山体之中。达到了远望时谦逊的效果,近观时则巍峨壮观。并且能够不断地引导视线向上、向下延伸至山体。当进入建筑之后,又能提供远望的空间。
最后是融山。岁月不断流逝,希望新的建筑以及经过修补的山体能够相互配合、融为一体,一起构成园博区的背景。其中,建筑垂直于等高线的立面几乎能直接反映出剖面关系,自然而然地成为展示建筑与山体融合的断面。
摄影:陈颢
为实现补山、藏山、望山、融山,设计中采用了“坡法”这一具体的环境构成方法。从剖面入手,借助屋顶斜坡所形成的坡势以及场地的坡形,让顶和地相互配合、共同作用。这样既能生成空间,又能充分与环境相呼应。
设计中运用坡法的起点在于同时对屋顶和场地进行设计,以此发挥环境与空间的交互作用,从而实现具体的补山和藏山。在地上方面,借助坡地巧妙设置地台,基于此补山建成房屋,形成接地部分的一系列展厅,这些展厅被称作“地宫”;在屋顶方面,利用坡势形成组合坡顶,并且将最为重要的一系列大展厅融入到屋宇之中,接着把屋顶设计成特殊的采光容器,此部分被称作“天庭”。
天庭展厅室内 摄影:魏羽力
天庭北侧展厅 摄影:陈颢
坡法可用来实现望山与融山,借此展现更宏大的场景,以表达特定的场地形制。徐州被称作“两汉文化”的发源地之一,两汉在中国古代建筑史和园林史上有着重要地位,以汉苑和高台而闻名。所以,其场景与建筑的这种关系值得去探讨,李容瑾的《汉苑图》便是对汉代的这一关系的想象性呈现。图中针对不同标高场地的连接与使用较为充分,石台结合屋宇的组合模式也较为独特,这些都为具体形制的展开给予了启示。在设计中,通过坡法在剖面上对场地、台基以及屋宇的组合方式进行统一处理,突破了常规的类型组合,从而形成了新的“层台琼阁”,同时也实现了新的望山和融山方式。
汉代陶屋明器 /《汉苑图》
与此同时,坡法与总平面设计相结合。体量沿着南北轴线依次展开。接近场地的部分通过修宕成台的方式,形成了人工台基。在与建筑对应的地方设置了湖、台、阙等一系列要素,将轴线向南北方向延伸。另外,建筑的轴线与场地东侧的弧形道路形成相切比对,进一步形成了南北为轴、东西为屏的格局,从而最大程度地保证了视线由远及近不断变化的层次。
建筑与场地关系示意
总平面
坡法得到了扩展,设计对各处人工坡地与自然坡地之间的间隙进行了仔细处理,重点有以下 3 处:其一,在南广场与主入口之间留出了一条沟渠,此沟渠可用于排洪以及展示地质断面,还让建筑在断面处产生了在坡地中涌现的感觉;其二,南广场西侧的镜池,山林与建筑都投影在其中,由此形成了整个场地中坡形的生动镜像;其三,场地东南处沿着坡而上的大阶梯以及层层跌落的辅助构筑,以对比的方式指向广场南侧的重要节点——门阙,既丰富了场地的层次,又增强了坡势。
这些设计策略源于地形且依附于地形。空间序列主体沿着等高线依次排列,让建筑能在两个方向持续生长:这样一来,建筑的长边仿佛只是绵延山体的一部分,趴在地形之上,有助于其远望时融入山中;而建筑的短边则成为主要立面,能让建筑近观时不失其气势,最终形成与山同构的姿态。
摄影:陈颢
综合馆暨自然馆要承担园博会的主要展馆功能,还要承担行政管理、会议以及休憩等功能。它主要包含 6 个大小不同的展厅,还有 1 处报告厅及园博指挥中心。利用场地的特殊条件,东西两侧坡度不同的山体被处理成了特殊的展示空间。因此钢结构剖面图,要布置多重功能,这成为设计的重要内容之一;要链接各种标高,这也是设计的重要内容之一;要将室内外的展示空间整合成为整体的序列形态,使其既互倚互望,又各美其美,这同样是设计的重要内容。
为此,在补山、藏山、望山、融山的基础上,运用了空间构成方法,并且突出了“叠”和“错”两种策略的运用。空间构成方法强调建筑是一种集合形式,注重整体与局部关系统合,以空间经济学为考量,以此实现层次丰富的空间开放方式。
设计中首先突出剖面设计来进行空间构成。以地形使用为基础,从而形成了一系列叠合的空间。建筑的“地宫”序列轴线处在东侧,“天庭”序列轴线位于中部。这两组空间轴线与建筑东侧的山体一同,在短剖面上构建出了巧妙的 V 形关系。西侧高处的“天庭”因这一构成方式好似临空而至且浮于山间;“地宫”部分与地形相融合,成为地形的一部分,还接续向东升高的等高线。同时,与地相接的西侧部分顺着接续的混凝土坡顶顺势而下,与主体平行,形成一组院落,从而形成了“天庭”下部向西延伸的又一处展示空间。此外,利用“天庭”与“地宫”序列之间的错层情况,在“天庭”的东侧挤出另一组展厅,这组展厅是向上的,并且临空面向东部的山坡。
东西向短剖透视
摄影:陈颢
通过“叠”与“错”的剖面技巧,设计让展厅序列整合于整体之内。各局部空间相互渗透,彼此相互观览。配合等高线,有时扎根于地形,有时临空于地形,一同对应着地和天。
空间构成设计突出了平面分节的方法。平面分节与平面配合,在南北和东西方向同时展开。南北方向有 16 个柱跨,总长 144m,依据展馆面积需求被分为 3 节。南北方向为主要展厅序列,各占 7 个柱跨,每个序列布置 3 个展厅。中间部分为分节部分,用于休息等辅助功能,占 2 个柱跨,辅助展厅序列有节奏地展开,并且用于连接各层。东西方向按照组合坡的方向进行分节,用混凝土、木架、混凝土来进行区隔。这种分节布局的方式能够产生多样化的流线,能够确保在运营时具备多种使用方式,例如可以借助中部休息厅将南北两侧各自的 3 个展厅分开进行自主运营。当作整体使用时,南侧是主要入口,中部的一节是次要出入口所在的位置。
空间层面上,分节对平衡展览空间组织的灵活性和秩序性是有好处的。在秩序性方面,分节有助于形成空间节奏,能让各个展厅在纵横方向上形成既相连又断开的空间序列。在灵活性方面,分节有助于实现既分开又合并的使用模式。事实上,单个展厅的参观时间不宜过长。这种设置分节的方式,能够帮助参观者从室内的展品区快速抵达与自然相连接的休息区,还能有效形成展厅空间之间的调节器。所以,借用分节所产生的空间组织模式,既形成了一种平行且并重的参观方式,也成为了引导行为、连接建筑内与外的一种特殊方式。
在感知层面,分节有助于调节视觉系统。它能够形成内外、明暗交替的空间体验。通过这种方式,可以形成对外部展园的俯瞰、对内部展厅的仰望以及对背后山体的平视等不同的观看建筑和周边环境的方式。这种平面中的分节与剖面上的叠与错相配合,能够使空间序列兼具仪式感和丰富性。
木阁出檐下俯瞰展园 摄影:陈颢
从门厅楼梯看高处展厅 摄影:陈颢
设计在营造体系时采用了混合建造这种方式。这种方式可以自然地展现补山、藏山、望山、融山的意象与方法,并且能够灵活地应对复杂的环境问题以及混杂的空间需求。它有利于构建起快速建造的体系,同时也能够体现出建构所具有的文化选择。
在环境与空间系统方面,混合建造首先用不同材料体系来应对环境的不同层次以及建筑的空间体系。对于靠地部分,运用了深灰色的木纹混凝土系统,此系统提供了“地宫”展厅所需要的那种厚重感与幽暗氛围,并且通过材料所营造出的氛围,强调了补山的意图。靠天部分,使用暖色木材,营造出了“天庭”所需的轻盈与明亮之感,能瞬间将参观者带入周边辽阔的自然环境中。这种明暗的对比,再加上剖面上“天庭”“地宫”空间序列的交错叠放布置,使得整个建筑有了空间和光线的持续变化,并且有助于建筑既适宜于内部观赏,又适宜于外部眺望。底部的混凝土系统在外观方面,能更好地把基座部分隐藏在山中,使其融入环境。顶部的“天庭”长阁,在外观上则更加突出其凌空而至的效果。从园博园西侧界主入口远远眺望这座建筑,看上去似乎只能看到两座细长的木阁在山腰之间漂浮着。
混合建造图解
北侧外景 摄影:陈颢
混合建造在快速建造方面强调各部分的模块化设计,并且配合单元化设计,这样能让不同工种各自承担起自己的职责,在相同时间内协同进行工作,从而大幅缩短施工周期。
具体来说,建筑的下部采用的是混凝土结构,上部则是预制钢木结构。这种分段模式使得上下部分能够分别进行平行施工作业。基座是用 9m×9m 的混凝土结构柱网来构建的,并且与场地相结合,同时还结合了宕口的生态修复工作。项目中有大量的大跨和大悬挑混凝土梁。设计运用了缓粘结预应力技术。这种技术兼具无粘结的施工特点以及有粘结的力学特点。它在保证安全性和耐久性的同时,还能够显著缩短工期。
建筑的屋盖运用了钢结构与木结构相组合的结构体系,这样能将两种材料各自的性能优势充分发挥出来。其结构跨度达到了 36m,属于跨层斜屋面,在最高点处的高度为 15m。钢结构主要承重,完成屋架覆盖主要受力需求。以 4.5m×9m 为单元,整齐落在底部混凝土基座上。通过 5 榀纵向分布的钢桁架支撑整个大跨度屋盖。在靠近端部位置,使桁架腹杆落在屋面混凝土梁上,从而形成稳定的结构体系。木结构运用绿色且可再生的材料,这种材料符合节能减排以及绿色建筑产业化的政策。其构件以及节点的形式和尺寸相对较为统一,便于进行工业化和规格化的生产,同时还富有表现力。木结构部分承担了部分竖向荷载,使得屋面纵向次梁的跨度得以减小。作为结构的第二级受力体系,它起到了增加钢结构冗余量的作用,并且还能加强连接钢结构,从而形成一个整体的结构。所有钢构件的侧面设置工程木夹板,其方式是单双结构交替。这样做一方面能满足建筑外观的需求,从而实现由木构所体现出的传统意象,并且让钢结构在构架中得以消隐;另一方面能够提高整体的刚度以及防火性,同时也便于在双结构的夹腔内对各种设备系统进行处理。
钢木结构关系图解
钢木结构受力分析图解
钢木结构局部 摄影:陈颢
混合建造结合空间构成,在文化建构方面发挥了作用。它有效赋予了人为建筑古意,这种古意是自然而然的。同时,它对主要空间、屋顶、台地等一系列元素进行了统合,折射出了古今一体的特点。
“地宫”作为基座,其作用是补山,并且是建筑中山体与“天庭”交接的中介。它配合剖面的错叠,有助于建筑部分隐没在山中。它凭借带有木纹的深灰色混凝土所营造出的空间氛围,能够帮助人们契合采矿前原有山体的原始感。另外,它的双梁设计是为了让混凝土以抽象的形式模仿木结构的交接,使得整个基座如同一个石化的木构基座。整个建筑接地的部分,先是有了混凝土的基座,接着才有了山体,最后在其上面建造了一组木构的长阁。在“天庭”西侧的展览轴线里,斜坡屋顶顺着山势向下延伸,几乎贴近西侧沿路的台地花园,与屋顶的大片绿植相配合,让这一处和整个台地花园融合为一体,而倾斜的草坡把人的视线引向了“天庭”。
“天庭”是体量巨大的长阁,其东侧依托在混凝土基座上,西侧为重檐叠起。这重檐并非普通重复悬挑的檐口,而是 4 组完整屋顶的叠合,由此在内外都营造出了重檐的意象。这种内外对称的重檐,既为山提供了伞的意象,又强化了把基座视为山体一部分的理念。伞下的室内空间,也转化成了仿佛内外一体的场所。由于文化选择的技术要求,营造“天庭”长阁的技术思路得以确定,并且有了通过钢木结构混合来实现结构构件最小化的想法,这样就能提供明亮轻盈的空间感。可以说,混合建造使得建筑能够同时展现出宫、阁、亭、台、温室等多种空间意义。这是通过选择建造方式来帮助空间开放的特殊办法,也是完成层台琼阁文化意象的办法。
室内空间 摄影:陈颢
综上所述,徐州园博会综合馆暨自然馆的设计是以补山、藏山、望山、融山的策略作为基础的。通过环境构成的方式,通过空间构成的方式,以及通过混合建造的方法,让建筑能够充分地呼应地形并且融入地形,同时也能够体现出地形的之势,从而完成了地形的建构。
环境构成采用坡法,借鉴汉文化中层台琼阁的意象,让参观者能从外至内、从下到上持续感受自然的延续;同时提取汉文化中的苑囿意象,凝练出补山成房、修宕成台的理念,用台地景观连接不同宕口与场地中的不同标高,顺着山势向下,修补地形。
在空间构成方面,利用剖面的叠合与交错以及平面的分节,精心设置出错落有致的空间。主展厅与基座空间形成鲜明对比,把光线和自然引入建筑内部,从而形成了“天庭”遥望山峦的效果。建筑和景观顺着山势向西层层下降,将不同标高串联起来,与此同时,也为嵌入地形中的建筑引入了多样的光线,并且为面向园博主展区提供了眺望的视野。
通过混合建造这一技术手段,以单元式和模块化的方法,奠定了可持续建造和开放使用模式的基础。单元式的平面将服务空间与被服务空间明确区分开来,从而使建筑、结构、设备能够得以整合。同时,混合建造还助力设计生成新的建构分节与连接,展现出了中国建筑所特有的连接美学和间隙美学。
建筑与场地环境通常存在“一体二面”的相关性建构。其一,建筑充当配角,融入具有特定自然价值的场地环境,与自然环境一起构成被品评和审美的对象,成为自然风景中的一个“景物”。其二,建筑作为主角,会部分重构或者建构建筑与自然场地的关系,让自然之力与人工秩序在人们品评审美的心理域界内形成一种对峙张力。这座建筑似乎存在一种可以游离在“一体二面”之间的场所感受。
春日之时,建筑即将竣工之际,我们驾车抵达现场。在进入园区之前,我们远远地眺望综合馆。山色朦胧,能看到两组长阁在山腰若隐若现,仿佛整个建筑自古就存在。沿着台阶往上走,在快要接近南面主入口时,一片水面突然出现,将藏在山中、浮在山间的建筑整体以雄伟的姿态倒映在我们的视线中。进入大厅后从南侧进入,仿佛进入了山体之中。顶部远处微微发亮的天庭,一直在不断地提示着空间的层次。来到二层,经过一段像压低的序曲般的空间。高耸的天庭瞬间让人心情豁然开朗,视线也自然而然地被引向了周边的景观。向西可以俯瞰整个园博主展区,向东则能感受到满山的绿树扑面而来。
南侧入口门厅 摄影:陈颢
此刻,建筑仿佛一下子被融化了,并且镶嵌到了自然当中。山水地形建构得很适意,因此变得具体了,也变得生动了。
夜景 摄影:陈颢
设计图纸
设计草图
地下一层平面
一层平面
二层平面
三层平面
立面
剖面
墙身详图
完整项目信息
设计单位有东南大学建筑设计研究院有限公司,还有南京工业大学建筑设计研究院。
建筑师:王建国 葛明
地点:江苏徐州
设计:2020—2021年
竣工:2022年
业主:徐州新盛园博园建设发展有限公司
设计团队包括:徐静负责建筑方面;蒋梦麟负责建筑方面;姚昕悦负责建筑方面;吴昌亮负责建筑方面;张一楠负责建筑方面;韩思源负责建筑方面;杨波负责结构方面;李亮负责结构方面;陆伟东负责钢木结构方面;程小武负责钢木结构方面;孙小鸾负责钢木结构方面;孙菁负责暖通方面;李鑫负责暖通方面;贺海涛负责给排水方面;蒋爱玲负责给排水方面;周桂祥负责电气方面;凌洁负责电气方面;屈建球负责电气方面;李艳丽负责电气方面;王晓俊负责景观方面;钱筠负责景观方面
基地面积:5.2h㎡
建筑面积:2.6万㎡
结构形式:主体混凝土结构,屋顶钢木结构
视觉/ 饶安林 校对/原源
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