土中生長的智慧 問答自然的呼吸
【大美70年·設計美好生活】
土中生長的智慧 問答自然的呼吸
——北京世園會中國館的建筑設計
作者:景泉(中國建筑設計研究院建筑院院長)
五月,繁花似錦,2019年中國北京世界園藝博覽會正在舉行。北京世園會中國館、國際館等宏偉的建筑場館和園區(qū)優(yōu)美的園林景觀隨之成為媒體和公眾的聚焦話題。
位處北京世園會園區(qū)核心景觀區(qū)的中國館,由中國建筑設計研究院擔綱設計,其設計理念和建筑技術以綠色建筑科技和綠色人居理念作為指導。中國工程院院士、中國建筑設計研究院總建筑師崔愷擔任項目負責人,提供了中國館的理念指導和技術支持。我與建筑一院副院長李靜威承擔了工程設計實施的重要工作。
“綠色生活,美麗家園”,北京世園會中國館用綠色而智慧的建筑設計理念,為我們營造了人與自然和諧共生的中國建筑,再現(xiàn)了歷史悠久的中國傳統(tǒng)人居營建智慧。
緣起:“錦繡如意”,桃源人居
中國人都有一個關于生活的夢想,就是擁有一所院子,院子帶著一片田園。院子里花樹婆娑,竹泉清響,院外是一派山水秀野。人在這樣一個環(huán)境里安居樂業(yè),澄懷觀道。
作為北京世園會核心景觀區(qū)的核心展館,中國館建筑面積2.3萬平方米,呈抱月弧形,取名為“錦繡如意”。各美其美,美人之美,中國館正是向世界傳遞著這樣的理念和目標。正如本屆世園會的主題“綠色生活,美麗家園”,每個普通人的夢想,構成國家的夢想,聚力為山河的錦繡壯麗和國家的如意昌隆。
2019年北京世園會向世人展示的,是一個包容、自信,傳遞著普通人幸福氣息與傳統(tǒng)和諧智慧的中國。
相地:擇佳勝地,營構田園
北京延慶,中國塞北小桃源,其獨特的自然環(huán)境和氣候特點,為設計團隊提供了創(chuàng)作的靈感源泉和綠色營建技術的用武之地。設計團隊結合場地山水環(huán)境和中國館建筑本體,打造了一個因時就勢、因地制宜的精致山水田園小環(huán)境,充分體現(xiàn)了中國的文人情懷和中華農耕智慧。
場地整體布局融山、水、林、田、湖為一體,形成一座中國盆景。然后,通過堆土形式營造出體現(xiàn)古老農耕文明的“梯田”景觀,再用輕盈優(yōu)雅的鋼結構屋架將建筑搭建在“梯田”之上,形成龍脊抱月的空間關系。建筑充分融入山水環(huán)境之中,內部又另藏乾坤、別有洞天,形成環(huán)境—建筑—空間交相輝映的意趣。
營建:山水和鳴,光風霽月
借光 君子向明而居,懷觀萬物。古時人居,既避陽光之弊,又取陽光之利。中國館擷取傳統(tǒng)人居營建智慧,半圍合的空間形成良好的遮陽效果,降低了室內尤其在夏季時的能耗。而坡面的大屋頂設計,則提供了充足的采光。弧線形的建筑平面展開,增加了南向的采光面積。南向屋面坡度較緩,便于接受更多的光照。
采風 風自八方來,中國館翼然拔地而起,如鳥斯革,如翚斯飛。中國館的弧線形體量,設計為東西兩個部分,讓夏季南風和偏南風便利地穿過。建筑首層可打開為南北貫通的通風空間,直接將媯汭湖的涼風帶入建筑及其南側廣場。到冬季,西側體量和“梯田”阻擋了延慶當?shù)厥⑿械奈鞅憋L,保護了建筑南側的半圍合空間不受寒風侵襲。另外,覆土使建筑部分空間臥隱于“梯田”之中,有利于風順利通過場地,減少了建筑對風的阻力,創(chuàng)造了良好的風環(huán)境。在冬季采暖和夏季空調之間的過渡季節(jié),中國館采用自然通風來降低場館能耗。自然通風系統(tǒng)采用負壓通風方式,由多臺風機并聯(lián)組成,可根據(jù)室外條件控制開啟臺數(shù)以改變通風量。
中國館風因素處理的另一大特色,是對地道風技術的采用。充分利用淺層土壤的蓄熱和保溫性能,通過土壤來對新風進行溫度調節(jié)。夏季對新風降溫,冬季對新風加熱,過渡季節(jié)則直接使用新風。
和溫 建筑的體溫,在大自然的溫度與人的體溫之間。建筑之良善者,和于自然,適于人居。延慶冬冷夏涼,同時夏季仍有一定的隔熱要求。為適應這一地域性氣候特征,中國館采取了多種設計手段和技術方式。環(huán)抱形的半圍合場地布局,減小了建筑的體形系數(shù),適應了冬季的保溫要求。
中國館又向延慶古代洞窟聚落遺址“古崖居”借鑒學習,采用被動式技術,用覆土將建筑首層埋于土中,減小了建筑與室外空氣的接觸面積,進而減少室內與室外空氣的熱交換。利用覆土厚度和深度提高維護結構的熱工性能,以實現(xiàn)冬季保溫和夏季隔熱,從而達到不同季節(jié)室溫調節(jié)的目的。此外,受傳統(tǒng)溫室智慧的啟發(fā),建筑坡面采用雙層幕墻,即選用玻璃和透明膜材組合的圍護機構系統(tǒng),在滿足植物光照和通風需求的同時,玻璃和透明膜材之間形成空腔以助于冬季室內保溫。
集水 延慶地處半濕潤氣候向半干旱氣候過渡的地帶,同時季風氣候特征明顯,降水量季節(jié)分布不均。夏季受東南暖濕氣流的影響,降雨充沛,集中了全年較大部分的降水量。基于夏季雨洪排澇的考慮,中國館打造了龐大的雨水收集利用系統(tǒng)。其宏偉的坡屋面實際上是建筑的一個巨型雨水收集裝置。雨水自屋面收集后,自然流下進入排水溝,通過排水溝排入天井、梯田。百溪潤土,四水歸堂,雨水收集利用系統(tǒng)最終實現(xiàn)了水的回收利用。
生長:在地化育,高度融綠
中國館采用半覆土的建筑形式。覆土充分利用了場地的自然微地形,順勢為建筑打造了新的山形水系,使建筑融入場地,如同土地中自然生長出來一般。覆土建筑形式的采用,大幅減少了地下室的挖方量,有利于節(jié)約土地。另一方面,由于土的熱惰性較大,蓄熱能力強,覆土建筑保證了寒冷地區(qū)建筑室內的夏季隔熱和冬季保溫,降低了建筑能耗。此外,覆土建筑還減弱了建筑對周邊風速的影響,為場地周邊營造了良好舒適的風環(huán)境。
植物景觀與建筑以及場地周邊要素構成中國盆景式設計,實現(xiàn)場地高度融綠。利用不同厚度的種植基質,提供喬木、灌木、草本等多種種植方案,既豐富了場地的植物多樣性,也為開放空間的高效利用提供了可能。
開放:步換景移,空間流暢
除了在建筑技術層面依照綠色建筑理念,采用最新生態(tài)建筑技術,中國館設計還完美體現(xiàn)空間的開放和流暢,在空間使用引導、人員流線組織上充分考慮通達性和高效性。觀覽流線順暢,路線設計唯一,觀眾通過游線導覽,即可收獲不同的視覺享受和知識盛宴。利用場地高差,引導人流從梯田內側進入,最后將人引至北側開闊的媯汭湖畔。這種人員流線設計使參觀者和其他使用者能高效便捷地實現(xiàn)對建筑空間的使用,減少了人均時間和人均能耗。
共享:功能兼容,多元使用
中國館設計也充分考慮了世園會展覽的后續(xù)使用。其靈活的大空間有利于日后其他大型會展的舉辦。中國館將成為“北京花展”的主展館,可舉辦生態(tài)文明高端論壇,也可舉辦園藝園林創(chuàng)意工坊,傳播園藝和園林文化。梯田頂部冬季可加以堆雪,鋪設初級雪道,室內可改造為滑雪教室和輔助空間,與冬奧聯(lián)動。其他特色空間如臨湖空間,由于景觀視野絕佳,可用來做景觀餐飲和特色商業(yè)等。
中國館設計以綠色建筑理念為根本指導,在設計之初就確定了基于氣候適應性的綠色建筑思路,以及與之匹配的空間組織和功能布局邏輯。中國館積極將國家科研成果落地實踐,通過前沿綠色建筑科技,啟動人與自然的和諧共生,再現(xiàn)了具有悠久歷史源流的中華山水田園人居智慧。
(本版圖片除標注外,均為文章作者提供)
《光明日報》( 2019年05月12日 10版)