鐘鵬 盧義修 吳則鳴
2020年6月,正值大運村主要建筑的設計工作完成之際,《建筑技藝》公眾號上一則關于綠色建筑的競賽公告吸引了我們:“建筑是生活的容器,也是環(huán)境的調節(jié)器。朝辭暮歸,秋往春回,風無定勢,水無常形。建筑只有隨境遇而生發(fā),因時序而應變,才能保持健康的機體與活力,從而成就可持續(xù)的美好宜居場所。”在大運村的設計中,以方便參與為先導的規(guī)劃布局策略、以減少生態(tài)破壞為目標的地形利用策略、以適應賽后轉化為先念的空間設計策略等一連串的所思所想似乎被公告上的這段話一語道破。于是,便有了以“風之谷”命名的參賽作品。幸運的是,這組建筑沒有停留在競賽圖紙上,將作為第31屆世界大學生運動會生活服務中心供各國代表團使用,建筑師對環(huán)境與發(fā)展、氣候與碳排、永恒與臨時的諸多思考和實踐,將接受來自世界各國代表團的檢驗和評價。
大運村的設計并不是空白宗地上的由零開始,基于眾多既有建筑在賽事期間的改造利用,生活服務中心落位于成都大學校園中軸線上。24m高的圖書館作為南二門進校后中軸線上最重要的建筑,統(tǒng)領著場地周邊,是大運會期間重要的公共服務設施。經(jīng)過地形和景觀修整,建筑前的綠化廣場被進一步強化,成為各國代表團舉行升旗儀式的歡迎廣場。20年前的校園規(guī)劃并未在意成都大學校園內的淺丘陵特征,先期建設的校園中軸線以及周邊路網(wǎng),以滿足規(guī)范對道路放坡的最低要求為原則,被刻意地建設得橫平豎直,只有道路之間的預留用地還保持著原始地貌4~5m的地形高差。
新校園規(guī)劃以維護歡迎廣場的中心地位和適應丘陵地貌以形成坡地公園這兩個重要訴求為前提。根據(jù)大運執(zhí)委會的需求,中軸線東翼的生活服務中心建筑面積為1.4萬m2,西翼的行政保障中心建筑面積為2.3萬m2。如何均衡禮儀廣場的軸線?坡地公園幫助了我們。孤立地看待建筑本身,1萬多m2的空間無論怎么“撐”都不容易形成廣場兩邊的對仗關系,而當我們把建筑直接置于山坡上,銜接建筑二層北側與坡地公園后,建筑的高度在豎向得以抬升,建筑的空間和使用者的行為活動也在交互中與北側公園向外延伸。土方節(jié)約是這一決定的直接受益,而重新定義建筑與環(huán)境的關系則成為建筑師額外的收獲。
1 內街南向景觀
廣場與淺丘由建筑關聯(lián),室內外空間也因此相互滲透。透過跨越公園入口的天橋和穿過西立面的樓梯口,建筑內部的活動場景在廣場上若隱若現(xiàn),成為內外空間互動的切口。我們將建筑看作是廣場空間的布景,同時建筑也將是公園景致的室內延展。晨跑的運動員可以沿著草坪上的小徑來到會議中心的二層露臺,再穿越步行街的服務空間,最后回到公園綠地。室內外的邊界被淡忘,留下的是服務場景的切換。同樣的設計策略在900座的會議廳中也得以實現(xiàn),打開24m寬、7m高的舞臺后門,朝向坡地公園的后臺可以立即轉化為前場,前場與后臺、室內與室外被戲劇性地調轉。
從建筑熱工意義上講,室內外界面是保障建筑氣密性的關鍵,然而這并不意味著空間設計界面止步于建筑的外圍護結構。如果說建筑行為的本質是調和人與自然環(huán)境的關系,那么建筑設計工作就應該包括建筑外圍護結構之內和之外的兩部分。同樣,我們也不能將“生活服務”這一功能目標僅僅理解為室內生活服務,相較于其他賽事的服務建筑,生活服務中心的空間屬性具有一定的模糊性。模糊就是不確定,也就意味著自由和更多的可能性。從這層意義上講,生活服務中心的設計一定不能“形式追隨功能”,這個建筑的搭建更像是營造一個氛圍背景,包括室內、室外和介于兩者之間的邊界。改變至上而下的情景設想,將功能設計轉換為“功能孵化”,用更具兼容、開放、可適應的設計思維,促發(fā)更廣泛的使用功能,從而賦予建筑更長久的生命力,這便是模糊邊界的意義。
建筑朝向山坡的一面,草坪順著下斜的屋面一直延伸到二層露臺,交錯的門窗和架空區(qū)的花徑淡化了建筑的室內外界面,這是外立面邊界的模糊和“去立面化”。而在步行街的設計中,我們將會議廳、賽事服務、超市、紀念品商店、郵局、理發(fā)店、電玩、咖啡、文化展示等功能空間串聯(lián)起來,室內外的邊界在建筑的內部也同樣模糊起來。
模糊是有代價的,基于熱工性能、防水耐候等建筑物理量化指標制定的設計規(guī)范體系不能簡單地照搬到生活服務中心來,還需要各專業(yè)的工程師們更深入地理解建筑設計的初衷。根據(jù)不同空間的負荷特性、使用時間的差異等情況,暖通工程師選擇了多種冷熱源空調方式,除900人會議大廳采用空氣源熱泵集中式空調外,其他公共空間均使用分散的風冷直接膨脹式空調機組和多聯(lián)機空調系統(tǒng),實現(xiàn)主要功能房間70%以上分時分段調控、獨立啟停,極大降低空調能耗和碳排放。同樣的問題在內外墻面的區(qū)分上也發(fā)生了爭論,外幕墻和內裝飾幕墻在規(guī)范執(zhí)行標準上有很大差異,最終我們采納了室內規(guī)范,并結合模擬風壓系數(shù)對幕墻力學強度進行了驗算。
串聯(lián)會議大廳與各種服務空間的步行街其實也是一條風的通道。成都平原地處四川盆地西部邊緣龍泉山與青城山之間,具有夏熱冬暖、多云少陽、風速不高的氣候特征。大運會期間,成都夏季平均靜風頻率是42%,而相對濕度高達85%,因此在不利用空調或少利用空調的情況下,通風、除濕對于成都悶熱的夏天尤為重要。步行街一端朝向北偏東的夏季主導風方向,另一端朝向南面,場地的淺丘地形又使街道兩端銜接校園道路的大臺階天然地形成南北兩個喇叭口,一條可以引導自然氣流穿越建筑從而調節(jié)室內微氣候的熱工裝置——冷巷——得以形成,這就是我們在申報全國綠色建筑競賽時打動評委的被動式節(jié)能策略“風之谷”。冷巷的流體力學原理在自然科學中被稱作文丘里效應,由意大利物理學家文丘里(Giovanni Battista Venturi)發(fā)現(xiàn)并命名,指的是受限流體通過縮小過流斷面時出現(xiàn)流速增大的現(xiàn)象。自然界中常見的文丘里現(xiàn)象如灘涂中的水流匯集一線形成噴涌、穿過峽谷的疾風等,建筑工匠們將這一科學原理與設計巧妙結合,比如我國嶺南地區(qū)傳統(tǒng)建筑中的冷巷,就是引導自然通風降低建筑溫度的典范。大運村生活服務中心串聯(lián)服務空間的內街兩頭寬中間窄,有效利用文丘里效應實現(xiàn)氣流加速,從而增強建筑內部新風換氣,提高室內環(huán)境舒適度。使用Phoenics軟件模擬可以清晰看到,夏季工況中來自主導風向的氣流進入街道形成管路后,在中部收束作用下加速并產(chǎn)生局部負壓,實現(xiàn)了很好的氣流組織。
2 鳥瞰
3 南向喇叭口
4 南向喇叭口
5 二層平面圖
6 內街剖面圖
風之谷沒有玻璃門,直接與大氣連通并形成半室外的“亞安全區(qū)”,這也是步行街上空不需要機械排煙裝置和復雜機電系統(tǒng)的原因。不再被一個巨型尺度的玻璃盒子罩住,不再依賴空調維持高大空間的舒適性,我們希望自然風能夠像穿梭的人流一樣為生活服務中心注入健康和活力。大運會結束后,生活服務中心將供校園師生日常生活提供服務,節(jié)約能源、避免空調依賴對于學校運營實際非常重要,半開敞的交往場所也將更健康更低碳。
7 三層活動平臺
8 頂部光影
9 內街與會議大廳
除了地形利用、空間延伸等規(guī)劃策略外,以建構代替裝飾的策略能夠從建造上實現(xiàn)建筑的美觀與節(jié)約。構成風之谷兩端喇叭口的頂板采用了倒置式清水混凝土梁板體系,結構柱和頂板均以清水混凝土的質感直接呈現(xiàn),頂板上方的二層屋面再以架空地板的方式敷設,形成半室外文化展示區(qū),大運會期間這里將成為城市的商業(yè)與文化秀場。我們曾經(jīng)在沱牌舍得文化中心和成都天府新機場停車樓項目中使用過清水混凝土梁板技術,與前兩次不同,生活服務中心的結構梁并沒有完全隱藏起來,其混凝土結構邏輯被頂棚鋼結構和二層樓面鋪裝圖案投射和展示。而為了改善因西側柱網(wǎng)在靠近圖書館區(qū)域向東偏轉45°帶來的違和感,我們設定了正交與斜交疊加的柱網(wǎng)體系,將建構邏輯加以修飾地表達出來。這一設計在陽光充足的時候被清晰驗證,瀉入內街的光影成為大自然對空間最好的裝飾品。
10 天窗區(qū)域采光系數(shù)圖
11 天窗區(qū)域反光系數(shù)圖
12 夏季風壓平面圖
13 夏季風速平面圖
14 夏季風壓剖面圖
15 夏季風速剖面圖
建筑外墻的主要面材采用擠出水泥板(ECP),我們特意設計出了內弧波紋肌理,波紋圓弧的半徑參照成都平原最常見植物慈竹的桿徑,希望陽光透過菱形天窗投射在波紋板面的斑駁能夠重現(xiàn)川西林盤的竹影婆娑。
作為世界大學生運動會的重要公共服務設施,大運村的建設具有舉足輕重甚至是歷史性的意義,而相對于為期十幾天的大運會而言,生命周期長達數(shù)十年甚至百年的建筑物有著與生俱來的“永恒”屬性。柯布將現(xiàn)代建筑梁柱板承重系統(tǒng)與劃分空間的圍護結構系統(tǒng)剝離開,提出新建筑五點,其中自由平面和自由立面與建筑的“臨時性”有關,這使得多米諾體系下的建筑可以在空間組合與立面表達上獲得自由,從而實現(xiàn)象征著進步、時代和變革的建構美。
生活服務中心外觀上抽屜式的功能模塊暗示著樓板和樓板之間的空間是自由、可變的,我們很喜歡遮陽鋁合金拉網(wǎng)板與清水混凝土樓板輪廓之間的強烈反差,它準確地描述了建筑重力邏輯下的永恒性與功能需求靈活可變的臨時性的意義。立面上的遮陽百葉采用了ECP掛板,特殊的節(jié)點設計使這些原本每塊重達180kg的預制水泥制品獲得視覺上的輕盈,從而回避由于混凝土材料認知慣性對建筑受力邏輯造成的誤解。同樣,外窗上的豎向ECP板也可以被理解為臨時性的表達。
大運村生活服務中心是運動會期間為各國運動員和代表團成員提供文化娛樂、商業(yè)服務、賽事會議等功能需求的公共建筑,賽后這些使用功能將全部轉化,供成都大學師生日常使用。基于對地形利用、空間組織、被動式節(jié)能方面的技術運用,以及建筑功能轉化和可持續(xù)發(fā)展的思考,我們?yōu)椤熬G色大運、生態(tài)大運、節(jié)約大運”作出了建筑師的回答。
16 北入口天橋
17 建筑外墻
18 清水混凝土頂板
19 節(jié)點詳圖
圖片來源
1-4,7,8,17,18虛服攝影拍攝
9,16作者自攝
5,6,10-15,19作者自繪
項目信息
項目名稱:第31屆世界大學生運動會生活服務中心
業(yè)主:成都城投教育投資管理集團有限公司
建設地點:四川省成都市
建筑設計:中國建筑西南設計研究院有限公司
項目負責人:鐘鵬、徐飛、鄭婷婷
設計團隊:鐘鵬、盧義修、徐飛、鄭婷婷、吳則鳴、衛(wèi)峙潔、陳蓉、張國慶、蔣永才、周利、程錦、張傳龍、張令、鄭俊、聶琨、何敏等
景觀設計:景度設計
總建筑面積:1.38萬m2
設計時間:2019
建成時間:2021
攝影:虛服攝影、盧義修、鄭婷婷