微信

扫一扫,关注微信公众号

微博

扫一扫,关注微博

主管:住房和城乡建设部

主办:中国勘察设计协会

加入收藏

承自然之美,绽智慧之花

——北京市建筑设计研究院有限公司第八设计所所长陈光谈园博会主展馆设计

  “半钩留照三秋淡,一练分波平镜明”。第九届中国(北京)国际园林博览会主展馆(以下简称“主展馆”)作为北京园博会标志性建筑,宛如一朵绽放的月季花,与卢沟晓月隔水辉映,成为永定河畔一道崭新亮丽的风景。

作为园博园展区内的“魁首”,主展馆无论是外观还是内部结构,以至其功能的综合和绿色节能的尖端科技都让人“咋舌”。建筑师们用智慧浇灌出绚丽的花朵,将这样一个巧夺天工的建筑呈现在世人面前。那么,主展馆有哪些设计特色?在设计中又攻克了哪些难题?运用了哪些先进的绿色节能新技术……近日,记者就此采访了园博会主展馆的设计负责人、北京市建筑设计研究院有限公司(BIAD)第八设计所所长陈光。 

  陈光,北京市建筑设计研究院有限公司副总建筑师,第八设计所所长,教授级高级工程师,北京市建设工程评标专家库专家。曾荣获中国建筑学会第四届青年建筑师奖、上海市“五一”劳动奖状及多项全国工程勘察设计行业奖项。


blob.png

  陈光


追寻生命之源的力量

  北京园博会主展馆占地3.2公顷,建筑面积5万平方米,主展馆位于园博园主入口东南侧。作为标识性建筑,展馆外形设计以北京市市花月季为原型,配以现代设计理念加以提升抽象。主展馆名为“生命之源”,以主展厅为源起,螺旋状地生长、传播、辐射,最终融于园区的景观之中。渐次绽开的构造和起伏变化的天际线赋予了建筑丰富的表情,宛如一朵花姿绰约的月季花盛开在丛林之间。俯视主展馆,以旋转上升的风格融合新的环保技术体现出“北京精神”中的“创新精神”。


blob.png


园博会主展馆由BIAD第八设计所设计。在谈及主展馆的设计特色时,陈光介绍说,主展馆是整个园区中的标志性建筑,也是园区内规模最大的建筑,在整个园区中处于“统领”地位,体量要能容纳大型临时室内活动,同时又要和谐的融入环境,是一座集展览、会议、综合配套服务的多功能综合体。经过多种方案的比选,最终形成了主次分明、错落有致的布局形态。建筑以主展厅为源起,螺旋状的生长、传播、辐射,最终融合于园区的景观之中,整个建筑富有动感,充满张力。建筑立意取源于:“宇宙的星云,海洋的涡流,飞舞的旋风,生长的植物,水面的涟漪”。以建筑形式与空间的语汇追寻生命之源的力量。

陈光对记者说:“最让人津津乐道的是建筑中的展会空间,它以一个直径为70米的中心展厅为核心,其他次展厅围绕此中心依次展开。中心展厅采用空间桁架结构,无柱的室内空间,既可以满足在特殊天气下大型室内演出的需要,又可以在展览期间根据不同的需求灵活划分。酒店及其他附属设施形态上处理成由花心发散出花瓣一般的三段线性空间。”

园博会主展馆不但内部设计新颖,而且,表皮设计也独具匠心。陈光强调,除了在建筑形态上追求自然飘逸,建筑的表皮设计我们也希望能传达与园博会主题一致的信息。为此,我们将北京市花月季的影像图案像素化处理成一种抽象肌理,将像素点化还原成高度统一在1200毫米但开窗大小不同的模块单元中。根据所需要的肌理图案,利用参数化软件拼合单元模块,设计就可以实现与功能需求相满足并且暗示特定图案主题的外立面效果。随着室内外丰富的光影变化,建筑表皮仿佛随风飘动的花瓣,给人以梦幻的感受,为建筑披上了一层浪漫的外衣。

据了解,为了使建筑景观与整体建筑相合相宜,设计师们在设计中还采用了与建筑形态一致的曲线元素,配合整体建筑形式,将水系和绿化引入建筑动线之中,形成相互穿插的效果,景观设计成为建筑设计的延伸,建筑仿佛植根于绿色丛林之中,浑然一体。


攻坚克难完成挑战

当记者询问在主展馆设计过程中遇到哪些难题又是怎样克服的时候,陈光坦诚地说,主展馆的设计过程中确实遇到了几个难题。

一是结构设计的难题——在主展馆内设计一个直径70米的圆厅,而且对结构要求是暴露桁架同时结构高度尽量的低,使桁架尽量轻巧美观。故此对设计的挑战不言而喻。经过论证,最终设计师们选择了一种混合的结构形式,主要使用含斜拉杆沿径向放射布置的桁架,做到桁架尽量的小而轻灵;拉杆固定于圆厅外侧顶部的一个大型的混凝土环梁上,利用混凝土环梁受压平衡拉杆的拉力。如此充分利用了混凝土受压能力强的特点,结合建筑造型,解决了拉杆固定问题;而拉杆的布置又有效地减小了桁架的跨度,从而减小了桁架高度。通过这样的设计,不仅使得内部空间明显增高,而且将桁架的高度尺寸尽可能地缩小。设计中,设计师们还引入了三维技术。通过三维技术设计了一个建筑模型和一个结构模型,指导所有的计算。这样一来,不仅使得结构上节省材料,而且建筑美感也得到了提升。

第二是表皮肌理实现的难度。设计的理念是一朵盛开的月季花,设计师们研究决定将月季花的图案进行像素化处理,分成若干个小格子,每个格子的大小为750毫米x1200毫米。每一个格子都不相同,透光部分为深色,不透光部分为浅色,人站于远处观看,其效果是不同的。难题在于如何将像素小格子附着在圆筒型的表皮上,同时每个像素化的点又要系统化,像素化的点的种类不能太多,否则幕墙公司难以完成。最终大家总结出8个典型的单元,表皮就被8种明暗程度不一的单元模块所覆盖组成月季花的图案,在距离主展馆约200米处看,能观赏到朦胧的花瓣图案,效果很生动漂亮,而且夜间泛光灯照射下的效果更为明显。

除建筑主体的设计难点外,地基处理问题也是设计师们面临的一个难题。园博园主展馆一半坐落在正常的地基土上,另外一半坐落在河滩上,而河滩处最早是用于垃圾填埋的,所以地基基础设计具有一定挑战。比较可行的有两个方案:人工挖孔桩和换填。设计团队与地勘单位密切协作,对方案的可行性、经济性充分论证。考虑到地下情况较为复杂,局部是生活垃圾,有可能存在沼气,人工挖孔桩有一定危险性且施工难度大,经过专家论证,设计团队与地勘单位时刻保持密切协作,最终选择了换填、强夯的地基处理方案。


践行绿色标准,构建环境友好

园博园的建设,多角度、多方面展示了绿色、低碳的环保理念,展示了传统和现代的造园技艺,展示了新技术、新材料在园林绿化领域的应用。使用低碳、节能、环保等新技术在园博园主展馆中也处处得以体现。

陈光介绍说,绿色建筑技术应用在主展馆上的最大亮点是分布式能源方式的利用。分步式能源是指利用天然气为燃料,通过人们常说的“冷、热、电三联供”的方式实现能源的梯级利用。主展馆工程通过燃气为发电机提供动力,在产生电能的过程中,回收利用发电时产生的热量,为主展馆提供、冷热源。主展馆全年利用余热制冷制热节省天然气11.2万立方米,减排二氧化碳224/每年。主展馆正是北京市建成的最大的此类民用建筑之一,所以它具有一定指导意义。 


 blob.png


陈光接着又向记者介绍了另一些在主展馆上应用的建筑节能技术,如智能楼宇自动控制系统、智能照明灯光控制系统、建筑能耗管理系统等。智能楼宇自动控制系统可对冷热系统、给排水系统、空调、通风系统、电梯等机电设备实施自动监测和节能控制,可根据室内空气、温度、湿度、CO2浓度等要求进行自动调节,准确地将室内环境控制在人体舒适的设定范围内,按季节变化适时采入必要的新风,有效地利用自然能源,避免浪费等;智能照明灯光控制系统可根据管理的安排和时间要求,对停车场、大堂、展厅、餐厅、会议室以及公共走廊照明和室外照明等实现分时段、分区域自动控制和实时监控,利用光感应控制系统根据室外光线明暗、室内是否有人、距窗远近等对灯光自动调节;建筑能耗管理系统对大楼内水、气、电等进行分项计量管理,其中,对用电还分动力、空调、照明、电热等进行分项计量,形成对能耗的全面监控、统计和管理。

陈光接着说:“除此之外的很多技术都是运用国家现行的最新技术标准。太阳能在园博园主展馆的利用也是一个新型的技术手段,它主要应用于电补热。主展馆所有生活热水都是利用太阳能进行加热的。此外,太阳能和风能的互补发电也得以应用。例如,自行车棚除配置有太阳能电池板外还设有风力发电机,在这一区域的电瓶车以及员工使用的电动车都可以充电。除此之外,雨水收集回用系统等许多践行绿色建筑的高新科技都在这个项目中得以运用。”


在项目中孕育新的生力军

在谈及项目完成后的收获时,陈光满脸洋溢着收获的喜悦,他笑着对记者说:“在主展馆的项目中,设计团队中大多是青年建筑师,设计想法新颖是他们身上最大的特点。通过这个项目,青年设计师们迅速成长,他们不仅传承了经验而且还有发挥和创造。在项目中充分挖掘他们的优点是团队最大的收获。”陈光指出,“投标过程中设计团队做了20多个比选投标方案,多是青年建筑师的手笔。经过大家的努力最终推选出一个方案参与投标。可喜的是这个方案在高手云集的竞争环境下脱颖而出。从技术上讲是可行性较强,从环境上讲也达到了环境友好的标准,同时又有创新性和趣味性。”

最后,陈光对记者说:“设计团队本着迎接技术挑战的态度来完成这个项目,在项目中尝试像素化处理表皮设计时,运用参数化完全立体的三维设计,这为设计团队今后要做的超大型城市综合体项目设计全程使用BIM打下了良好的基础。” 


本刊实习记者 刘宗轩