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主管:住房和城乡建设部

主办:中国勘察设计协会

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中国崇礼冰雪文化博物馆设计探析

邵旭 王奕 段国强

基金项目:河北省科学技术研究与发展计划项目(10213915D)

 

 

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图1 崇礼冰雪文化博物馆实景

 

 

 

中国崇礼冰雪文化博物馆设计探析

Ice and Snow Culture Museum in Chongli of China

邵旭  王奕  段国强

河北建筑工程学院

 

摘要2022年,北京冬奥会将在张家口崇礼的协办下举行,这个旅游城市为来自世界各地的友人们提供了全国目前规模最大的冰雪文化博物馆。本文通过探讨冰雪文化博物馆的选址、风格、布局、体型、平面、功能、屋顶、墙体等,在“绿色”、人性化设计、奥运精神体现等方面为读者全面解读了这座独具创意的建筑。

In 2022, the BeiJing Winter Olympics will be held in Chongli to carry on, the tourist city for friends from all over the world to provide the country’s largest ice and snow culture museum. The Museum of culture of ice and snow of the location, style, layout, size, level, function, roofs, walls and explore, for the reader comprehensive interpretation of the unique creative building, feel the museum “green” and humanized design, at the same time in the construction of concrete in embodies the Olympic spirit from generation to generation.

 

关键词冬奥会;冰雪文化;绿色;博物馆

Winter Olympics; ice and snow culture; green; museum

 

2015年7月31日,国际奥委会大会在吉隆坡投票选出北京为2022年冬奥会举办城市,其中大部分的雪上项目将在张家口崇礼进行,这里还建有全国目前规模最大的冰雪主题博物馆。

中国崇礼冰雪文化博物馆位于崇礼城区北部的旅游商贸新区,它包含旅游体育服务中心、全民健身指导中心和冰雪博物馆。冰雪博物馆规划为7个展厅,展示滑雪的起源与变迁、滑雪文化和知识、世界滑雪之窗、中国滑雪之窗、崇礼滑雪大观、滑雪名人堂、滑雪影视报告厅、高科技互动体验区等内容。这些展厅通过文字、图片、音像、互动多媒体及现代化的艺术装饰效果等新颖的形式,系统形象地展现冰雪运动起源、发展全过程及所取得的累累硕果,集观赏性、纪念性及教育性于一体。

 

1.设计规划:

城市的中心与主题的凸显

 

崇礼冰雪博物馆占地面积5077.32m2,总建筑面积6031.15m2,位于崇礼城区的裕兴路、长青路和大清河的交汇处,十分符合绿色建筑的选址原则:注重环境要素、安全要素、交通要素。规划用地现场四周的建筑风格各异,最需要解决的就是在这块不规则的、三角交汇的场地如何做出既能凸显又不突兀,还能十分平和地植入周边环境、融入自然的标志性公共建筑。此外,还需要考虑如何充分利用冰雪博物馆四周的自然美景:其西面是贯穿崇礼的清水河,缓缓流动的水面在阳光的照耀下波光粼粼,加上形状各异的人造石为其添彩,显得更加美丽;场地四面环山,巍巍雄山看上去连绵不绝,山脉的形状更与冰雪博物馆的流线造型遥相呼应、互为对景、浑然天成,展现了时空合一、天人合一、与自然合一的中国传统建筑思想。图2

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图2 崇礼冰雪文化博物馆实景

 

崇礼位于北纬40.98度,东经115.25度。该地夏季平均气温19℃,是休闲避暑的天然氧吧。冬季平均气温-12℃,平均风速仅为二级,降雪早,全年积雪1.5m左右,存雪期150多天,被专家誉为中国发展滑雪产业的理想区域。为了迎合冬奥会的主题,冰雪博物馆的设计首先想到的就是“雪”,不仅因为它的洁白无暇,更重要的是它的灵动,这是冰雪博物馆创意的源泉。

 

2.设计整体:

建筑的布局和体形的确定

 

在考虑冰雪博物馆的布局时,为了满足绿色建筑设计的特点,创造有利的建筑形态,降低风速,减少能耗流失,避免冬季季风对博物馆的侵入,在设计时减小了风向与冰雪博物馆长边的入射角度,同时调整了冰雪博物馆的整体比例,使其迎风面压力合理分布,避免背风面形成涡旋区。在满足以上条件的前提下,考虑到对周围环境的利用,将冰雪博物馆沿东、南两条路布置,形成一个反“∠”型的总平面,使平面布局紧凑,平面形状规整,为博物馆提供了更多的沿河景观面,更为主楼提供了寒冷地区的最佳朝向。

冰雪博物馆主楼、配楼的纵剖面顶部设计为宛如雪道起伏般的波浪形,主楼最高点17m,最低点5.24m(覆盖建筑部分),平均高度11.12m;配楼最高点11m,最低点3.5m,平均高度7.3m。动态的屋顶形制就如四周山脉一样跌宕起伏,不仅没有构成对山体的遮挡,还使其与山体遥相呼应,让博物馆自身更加融于四周的自然环境。

确定冰雪博物馆体形时,建筑师在满足功能与美观的基础上,注重建筑与环境的关系,尽可能减少对周边环境的影响,并尽可能减小体形系数。建筑的耗热量指标随着体形系数的降低而减少,它们互为线性关系。当建筑超过规定的体形系数时,就必须要提高建筑自身围护结构的保温性能,但是这都不能保证冰雪博物馆的采暖能耗一定能控制在规定的范围内,因此,按照绿色建筑要求,公共建筑应有尽量规整的体形以减小建筑自身的体形系数。设计中,分别对冰雪博物馆主楼和配楼进行了体形系数的计算,主楼的体形系数为0.23,配楼的体形系数为0.32,完全满足《公共建筑节能设计标准》GB50189-2016的规定,且主楼相对于国家标准的要求还降低了能耗约48%~59%,配楼降低能耗约19.2%~22.4%。(图3

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图3 总平面图

 

 

3.设计空间:

流线的组织和功能的分区

 

冰雪博物馆平面上,主楼为地上三层、地下一层,选用约为4:1的长宽比,形成矩形平面,因为长方形展厅具有能获得展位布置的最大值、走道通畅便捷、占用面积少等特点;配楼为地上两层、地下一层,同样也是矩形平面。

从冰雪博物馆的内部功能角度出发考虑,需要多样化的空间形态,而设计的关键在于合理有效地组织这些满足不同使用需求的空间。不同的布局自然会产生不同的效果,功能、空间、人流量、能耗四者具有正相关性。设计中尤其关注节能问题,在入口区域放置服务性的大厅,作为与寒冷气候环境的过渡,降低内部空间的冷热流失、减小能耗。再将大厅与其他展厅逐一串联成一个展廊,形成了一个完整的展览交通流线,减少纯粹的交通功能的面积。同时,为了提高规划用地的利用率,降低冰雪博物馆的占地面积和对周边自然环境的影响程度,满足绿色建筑对节地与室外环境保护的要求,设计上将展廊延续到地下,充分利用地下空间,为冰雪博物馆留出更多的外部空间—一个沿河的内庭院。

冰雪博物馆的平面根据使用者对热环境的需求进行合理分区,即将热环境质量要求相近的房间相对集中布置,从而达到对热能利用的最优化。同时,按照《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2014的要求,为了在冬季能让主要使用空间获得足够的日照时间,将主要的活动使用房间布置于南向区间,将配楼斜置于主楼的北向,配以辅助房间,形成主楼空间的“缓冲区”,构成南向主要使用房间的防寒空间,使南向主要使用房间在冬季能获得舒适的热环境。公共建筑中大空间的布置也极为重要,冰雪博物馆将大空间多功能厅设置到了顶层,在满足功能需求的基础上,充分利用曲线流动屋顶坡峰空间高大的特性,结合内部功能决定形式,外部形式反应功能的定律,充分利用屋顶下的大空间作为多功能厅,减少了空间上不必要的浪费。

 

4.设计表现:

灵动的屋顶和雪白的外衣

 

冰雪博物馆的屋顶由主、配楼两个曲线流动的屋顶组成。设计时主、配楼的两个屋顶相互交织在一起,如曲线坡体雪道一样,由初级迈向中级,最后到达高级,在视觉上给人缓缓而起再陡转直下的动感,冬奥会的主题在这一具象表现中显得更为轻盈、灵动、淋漓尽致。曲线流动的屋顶上设计了矩形的露空格栅,让曲面的屋顶造型更为丰富,同时节省了材料、减轻了自重。夏季还可以在镂空格栅下面的空间种植藤蔓类的植物,当植物通过镂空格栅延伸到屋顶时就会形成植被屋面,在炎炎的夏日里为建筑提供一顶植物遮阳帽。同时,挑出的屋顶为外墙提供了有效的遮阳措施,配合植被屋面可为冰雪博物馆创造宜人的室内空间,还可降低夏日里空调设备的使用率,比选用良好设备来减少能耗的建筑更符合绿色建筑的要求。(图4、图5)

 

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                                                         图4室内实景            图5 室内实景

 

 

灵动的屋顶下是博物馆雪白的外衣。曲线的屋顶一直延伸到地面,仿佛从地面中自然升起一般,这种形式给人以雪道上飘逸的感觉,同时也让墙体与屋顶之间的关系变得模糊,互为表里,这也是减小体形系数的原因之一,有利于节约能源。同样为了降低能耗,设计从节能的角度出发,注重冰雪博物馆各立面的窗墙比:窗墙面积比越大,则采暖和空调能耗就越大。但是寒冷地区无论是在过渡季节或者冬、夏两季都应加强室内空间的通风,这样既可以利用自然通风来改善室内环境的空气品质,也可减少空调设备的使用和耗能,但这就需要较大的开窗面积。前后两者的矛盾在冰雪博物馆的设计中得到了妥善的解决:在南向尽量扩大开窗面积,窗墙比达到了0.28;北向尽量减小开窗的面积,窗墙比为0.23。这样既满足了《公共建筑节能设计标准》GB50189-2016,又获得了良好的自然采光及通风效果,尽量减少冬季寒风与室内空间的热量交换,实现了绿色建筑真正意义上的节能和高品质的室内环境。(图6、图7)

 

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图6 沿街立面

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图7 室内实景

 

 

5.设计尾语:

冰雪的奇迹与精神的传承

    

冬季奥运会已有近百年的历史。崇礼冰雪文化博物馆设计之初就希望能够传承百年奥运精神并凝聚当地的人文色彩与地域文化。在此种设计思想下诞生的崇礼冰雪文化博物馆独具崇礼现代特色,拥有世界一流博物馆的艺术性与观赏性水平,并且深刻地展现了崇礼绿色发展的精髓,为崇礼开辟全国乃至国际滑雪运动市场、发展旅游经济提供了一张亮丽的名片。(图8   

 

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8

2016.4论文2-图6

 

作者简介

邵旭  现任职于河北建筑工程学院,主要从事教学及设计研究工作。

王奕段国强  河北建筑工程学院在读硕士研究生,主要从事建筑技术科学设计与研究工作。