基于快速建造的臨時建筑實踐＊
——2019上海城市空間藝術季主展場主入口安檢設施設計札記

蘇婷 章明，2 SU Ting,ZHANG Ming

1 同濟大學建筑設計研究院（集團）有限公司原作設計工作室

2 同濟大學建筑與城市規(guī)劃學院

1 對話過去與未來的形式語言

2019年上海城市空間藝術季主展場選址于擁有150余年歷史的楊浦濱江上海船廠舊址，主展場設計擬對其中兩座船塢及毛麻倉庫進行改造，使之適應新的藝術展陳功能，并配建一座承擔展場主入口服務配套功能的臨時建筑——安檢棚。

兩座長度超200m、深度逾10m的巨型深坑——大小船塢——低調而震撼地訴說著這里曾經繁榮忙碌的船舶修造業(yè)。伴隨藝術季的契機，通過置入大臺階與多功能的半室外集會空間，大小船塢被改造成為文化藝術展示的場所。告別船舶修造的電光火石，取而代之的是以船塢塢壁為近處布景、黃浦江水岸及對岸樓宇星光為舞臺遠景的當代藝術展示。江面上時而駛過的輪船進一步強化著場所感，形成了大小船塢絕無僅有的空間體驗。市民的文化休閑需求與工業(yè)遺跡悄然融合，船塢煥發(fā)出全新的活力。

作為藝術季主入口提示建筑的安檢棚，錨固于船塢西側的空地上，以其獨特的形式語言彰顯著當代性的同時，也回應著船廠的場所記憶。

一片長約49m、寬逾20m的金屬屋面一角翻折、傾斜落地，支撐在鱗次櫛比的腳手架上。坡屋面檐口高昂起翹、迎向集散廣場，另一側簡潔有力地落向地面。西南角屋面輕盈翻起，增添了形態(tài)動感，明確指引著觀展游客由此進入藝術季主展場。橫縱交錯的腳手架構成了鋼管“密林”般的景觀，桿件在空間上的交疊呈現出視覺上的朦朧與模糊，傳達出不確定與多樣化的空間感受。隱約可見4個反射著腳手架銀色光澤的功能盒體穿插其間。游客在一片銀色與朦朧中穿行，短暫停留又離開，進入關于城市與空間的藝術敘述中去。

在城市建設中，大多數時候腳手架是為建筑施工服務的平臺。在每一座嶄新的建筑落成之前，它都先行生長、拆落，短暫的存在仿佛是一件新生事物的序曲。在安檢棚的設計中，腳手架作為第一視覺元素呈現在觀展游客眼前，從文化語義上暗合了2019年上海城市空間藝術季之聚焦所在——“濱水空間為人類帶來美好生活”。比起一座業(yè)已完成的建筑，它似乎蘊藏著更多對未知的好奇、對美好的憧憬，預設著更多可能性，充滿著向上生長的力量。腳手架短時內搭建與拆除的屬性符合安檢棚作為臨時建筑的訴求，也隱喻著城市更新中活動的快閃與轉變。

鋁板屋面呈塊狀相互交疊，遠看仿佛鱗片起伏。屋面內外兩側采用了不同顏色的氟碳噴涂，以中灰色面向天空，以暗紅色面向集散廣場。從入口廣場看去，向下收縮的倒梯形暗紅色體量象征著船舶底部。鍍鋅鋼管銀色的鋅花與鋁板屋面暗紅的底色形成強烈的視覺沖擊，遠遠看去，仿佛船塢里船舶修造的場景再現。由此，安檢棚不僅是當代性的體現，更在形式上與人們對船廠船塢的歷史記憶產生了鏈接。

夜晚，安檢棚在燈光的烘托下呈現出另一種性格，紅色的“船底”超越腳手架成為視覺焦點。線性照明燈被固定在最上層的腳手架橫桿上，朝向屋面投射，意圖在亮紅的屋面與暗黑的夜空之間畫出一條明暗交界線。紅色的屋面呈現出由上至下、由亮變暗的漸變效果，仿佛一艘靠港的巨輪靜待啟航。

1 安檢棚銀色的腳手架與翻折的金屬屋面夜景

2 安檢棚與船塢

3 2019上海城市空間藝術季主展場夜景

業(yè)主：楊浦濱江投資開發(fā)有限公司

建設地點：上海市楊浦濱江

建筑設計：同濟大學建筑設計（集團）有限公司原作設計工作室

設計團隊：章明、張姿、秦曙、蘇婷、李雪峰、余點（實習生）、靖振奇（實習生）

設計時間：2019.03～2019.09

建成時間：2019.09

總建筑面積：1 400m2

4 由毛麻倉庫望安檢棚

2 工期壓力促發(fā)的設計演進

受制于緊迫的工期，設計伊始就思考著采取裝配式的建造方式，并以建構邏輯和性能驅動作為建筑表達的出發(fā)點。在保證結構體系適應使用功能并且自身安全可靠的前提下，最大限度地節(jié)省設計和施工時間、節(jié)約建造成本，并利于快速拆除和再利用。然而，伴隨設計的推進，工期仍在持續(xù)不斷壓縮，導致方案不得不進行一次又一次“迭代”以匹配工期。最終落成的安檢棚，實現了20天內完成現場施工作業(yè)的目標。

安檢棚的設計與大小船塢里加建的構筑物同步考慮，以營造場所的整體性。一代方案中，以一條圓弧為線索串聯起安檢棚所處的入口廣場以及大小船塢。微弧的線條與船廠既有的剛硬輪廓形成對比，柔化了場所的工業(yè)感。安檢棚采取鋼柱木梁的結構體系支撐起一座非對稱的鋼制雙坡屋面，下方容納各項服務配套功能。在迎客方向坡屋面檐口壓低至3m，營造近人尺度，而在面向展場內部一側落地，形成可上人的屋面休息等候區(qū)。屋面西南角翻起，引導進入展場的路徑。屋面突破傳統形制、生長于場地，它是展區(qū)的入口提示、安檢等候區(qū)的遮蔽天棚，也是展場區(qū)的休息場地。一代方案基本確立了屋面形態(tài)與功能的匹配關系，但上人屋面給結構設計和屋面的施工增加了難度，進而影響工期。因此二代方案在一代方案的基礎上縮小了上人區(qū)域的范圍，并簡化了非上人區(qū)域的屋面構造。

然而，鋼木組合的結構體系盡管在一定程度上實現了工廠預制加工、現場裝配建造的模式，但工廠加工周期較長，且弧線造型也形成了一些非標構件，增加了預制生產和現場安裝的復雜性，不能滿足進一步壓縮的工期需求。因此，在三代方案中設計取消了鋼木組合結構，僅采用統一直徑的鋼管組合成受力單元，以單元形成空間網架的受力體系。形態(tài)上也取消了弧線，平面微弧的雙坡屋面轉變?yōu)殁g角折線形的單坡屋面。

鋼管空間網架的結構體系較之鋼木組合結構大大節(jié)省了工期，但一方面較復雜的受力體系增加了結構計算的難度，另一方面也產生了大量鋼管連接節(jié)點，極大增加了現場施工的工作量。如何在鋼管空間網架結構的基礎上簡化受力體系和節(jié)點？此時，模塊化的建構方式、裝配式的施工模式及可回收再利用的材料屬性，將發(fā)展趨于成熟的“腳手架”從輔助施工的幕后推向了幕前。四代方案采取成品腳手架作為結構支撐和空間表達的主體，并將鈍角平面修改為直角的L形平面以便直接利用模數化成品。遺憾的是，屋面可上人的休息等候區(qū)因為“減少屋面板塊單元”的要求而被取消。在最終落成的五代方案里，L形進一步被迫削減為一字形平面，設計失去了“人字形”屋面覆蓋的大跨度灰空間，但施工面積大幅減少從而縮短了工期、節(jié)約了建造成本。

5 設計演進

6 軸測拆解圖及主要受力結構示意

7 腳手架承插型盤扣式節(jié)點

盡管不斷壓縮的工期迫使設計放棄了上人屋面和大跨度灰空間的營造，但促使設計獲得了一個速度和表達兼顧、結構與空間統一、建構邏輯完整而有力的極簡結果。

3 “腳手架”體系從輔助措施到主體結構演變

為實現快速建造的目標，設計應在選址、選材、建筑結構體系、構造處理等方面遵循合宜的準則[1]。除第一項為既定項之外，腳手架是植根于建構邏輯的選擇：選材為成品構件，易得易加工，更重要的是構件標準化、模塊化，利于以簡單的規(guī)則整合較復雜的空間形體；結構體系清晰合理、受力計算簡潔明了；連接節(jié)點的構造處理方式成熟且易于施工。

8 安檢棚交通動線“一橫”

9 安檢棚夜景通透輕盈

10 平面圖

作為重要的施工工具，腳手架在我國經歷了近60年的發(fā)展歷程。從竹木腳手架到鋼管腳手架，腳手架的承載力、耐火性均大大提高，也更加節(jié)約資源、環(huán)境友好。除少數偏遠地區(qū)外，竹木腳手架已基本退出施工現場。腳手架的連接方式包括最早開始使用的扣件式、后來的碗扣式及新的承插型。項目選擇了新型承插型中的盤扣式腳手架，較之扣件式、碗扣式，它具備受力更優(yōu)、搭拆快、易管理、適應性強等優(yōu)勢。咬合加插銷的連接方式，既保證了軸心傳力特性、較好的抗風拔效果，也利于快速安裝和拆除。每個盤扣上設有8個連接插孔，除水平、豎直構件外，還可便捷地連接斜撐，適合本項目需要通過腳手架實現一定跨度的無柱空間的需求?，F場工人只需敲擊加局部點焊，即可完成節(jié)點的連接。

承插型盤扣式腳手架的桿件長度多以0.3m為模數，考慮到功能空間面積均較小，將其結構高度定為2.4m是適宜的，同時為盡量減少連接節(jié)點，設計選取1.2m邊長的腳手架立方體為結構基本模塊單元。以此單元構筑“格構柱”加桁架的框架支撐體系，“格構柱”以12m的軸線距離沿縱向排布，共設九榀，底部通過與地面預埋件焊接固定。由此，標高2.6～3.8m的桁架實現了豎向結構平面外的抗側能力。這些可以被理解為“主體結構”的部分滿做斜撐，保證側向穩(wěn)定性，此外在0.2、2.6、5m標高加設了水平斜撐，以對抗上海8、9月份的臺風天氣和其他未知風險。設計通過腳手架單元化的建構方式實現了高度2.6m、跨度4.8m的“無柱”空間，在楔形體里形成“一橫八縱”的游走通廊?！鞍丝v”分別對應安檢通道、取票、寄存、志愿者休息等功能空間，“一橫”則作為交通動線將各個功能串聯起來。

4 同快速建造相匹配的圍護體系設計

腳手架搭建的結構體系構建出了基本的空間形態(tài)，尚需與圍護結構協作，為觀展游客提供一個遮陽避雨的等候空間，承載取票、寄存及志愿者休息等功能。

安檢棚選擇鋁板作為屋面材料，因之同樣具備加工快速、施工方便的特點。3mm厚鋁單板屋面板跟隨主體結構的系統模數，每個板塊支撐在1.2mX1.2m的腳手架鋼管柱柱頭上。順應屋面形態(tài)，屋面板塊控制在6種：常規(guī)板塊、天溝處板塊、天溝兩側板塊以及3種檐口收邊板塊。常規(guī)板塊四邊翻折，作為加強肋提高了板塊的剛度，減小了板塊自身的形變。同時，對邊異向翻折的部分左右、上下相互搭接，使雨水順坡而下流淌至地面，有效避免了雨水因兩塊平接屋面板之間的縫隙而發(fā)生滲漏，從而規(guī)避打膠。天溝處的板塊類似“簸箕”的形態(tài)，收集兩側匯入的雨水，通過“水嘴”將雨水層層傳遞至地面。

11 安檢棚鱗片狀鋁板屋面

12 鋁板屋面構造節(jié)點示意圖

13 安檢棚入口夜景

14 功能盒體拆解圖

不同于常規(guī)建筑物有較高的保溫防水要求，安檢棚作為臨時構筑物，其屋面被構想為“漏光不漏雨”的開放形式。通過上下板塊之間預留縫隙的方式，讓光線得以滲透進來，層層的線性自然光在原本稍顯冰冷的金屬界面上灑下一抹明媚，消解了實頂屋面的沉悶、模糊了建筑與環(huán)境的邊界。夜晚，燈光從屋面板的縫隙中逃逸至室外，夜空下鱗片狀的屋面仿佛泛著波光。

同樣出于快速建造的考慮，設計將不同使用功能整合在4個同樣大小的4.8m×4.8m×2.4m的功能盒體里。標準化的功能盒體在其圍護設施的選擇上也以施工快速為優(yōu)先考慮，最終選用鋼骨聚碳酸酯板作為墻體材料，具有輕便、易安裝、阻燃且一定保溫隔熱的特點。透光不透視的聚碳酸酯板為室內空間提供了充足的自然光線，同時也遮蔽了室內不受控的陳設。從室外看，聚碳酸酯板微微反射著腳手架桿件的銀灰色，藏匿在鋼管森林中，強化了空間的透明性。聚碳酸酯板與木地板、鋼板屋面共同圍合成盒子的六個面，鋼龍骨通過鋼抱箍與腳手架桿件進行栓接?！拜p接觸”的龍骨連接體系有效避免了現場濕作業(yè)，也使得建筑體量更加輕盈。

5 結語

2019上海城市空間藝術季主展場安檢棚的設計，成功地將“腳手架”這一建構體系進行了結構化改造和建筑化運用。如何面對建筑的“臨時性”或者說如何在這樣一個多變的城市環(huán)境中展開過去與未來的對話，也是設計中試圖回應的部分。面對日新月異的時代背景和敏感多變的城市環(huán)境，我們將會面對越來越多的快速搭建問題，相信臨時建筑和建筑的“臨時性”將會越來越多地進入建筑學的視野引發(fā)探討和思考。