山水间筑园锦绣 如意处尽意天然——2019年北京世界园艺博览会中国馆营造记

作者:景泉 贾濛 杜书明
单位:中国建筑设计研究院有限公司
摘要:回顾和记录了2019年北京世界园艺博览会中国馆的设计建造过程, 从设计理念、相地思想、营造构思、营建技术四个方面, 全方位讲述中国馆设计者在绿色建筑和本土设计理念指导下, 借鉴中国传统自然哲学和营造智慧, 利用现代科技和建筑技艺, 开展关于中国馆设计建设的理论创新和实践探索。
关键词:2019北京世界园艺博览会 中国馆 自然 绿色建筑 本土设计
作者简介:景泉, 中国建筑设计研究院有限公司建筑一院院长、教授级高级建筑师。; 贾濛, 中国建筑设计研究院有限公司建筑一院副主任建筑师。; 杜书明, 中国建筑设计研究院有限公司建筑一院设计师。;

 

业主:北京世界园艺博览会事务协调局

建设地点:北京市延庆区

建筑设计:中国建筑设计研究院有限公司

联合设计:深圳市大地幕墙科技有限公司、北京江河幕墙股份有限公司 (幕墙) 、北京宁之境照明设计有限责任公司 (照明) 、龙焱能源科技 (杭州) 有限公司 (光伏)

项目负责人:崔愷、景泉、黎靓

设计团队:李静威、张翼南、郑旭航、田聪、徐松月、李晓韵、及晨 (方案) ;

郑旭航、田聪、吴洁妮、吴南伟、吴锡嘉、邢睿、李秀萍、李静威、单立欣 (建筑) ;

吴耀懿、王炜、路建旗、白红卫、高治 (总图) ;张伟湧、施泓、曹永超、李艺然、何相宇、朱炳寅 (结构) ;

黎松、林建德、董新淼、杨东辉、郭汝艳、李万华 (给排水) ;孙淑萍、刘燕军、徐征、潘云钢 (暖通) ;

王苏阳、姜海鹏、沈晋、李剑峰、张青、李俊民 (电气) ;刘炜、陈玲玲、许静、李俊民、张月珍 (智能化) ;

史丽秀、赵文斌、刘环、路璐、贾瀛、李旸、刘卓君、盛金龙、齐石茗月、王洪涛、王婷、冯凌志、刘丹宁、曹雷、史魏华、刘子渝 (景观) ;

邓雪映、李海波、焦亮、李倬、李钢、林泽潭、裴健、陆丽如、董一童、刘涛、王凯平、周存蕙、田爽、徐昊明、史王坤 (室内) ;

王君为、陈启明 (声学) ;刘鹏、林波、王陈栋、王芳芳 (绿建) ;禚新伦、钱薇、丁雨、王雍雅、刘晓瑜 (经济)

总建筑面积:23 000m2

设计时间:2015~2017

建成时间:2019

摄影:张广源、李季

2019年中国北京世界园艺博览会 (以下简称“世园会”) 于4月29日在延庆盛大开幕, 中国馆是其中最受瞩目的场馆之一。开幕式前, 习近平主席专程赴中国馆参观, 并给予高度评价。他说, 中国馆体现了厚重的地域文化, 讲述了美丽的园艺故事, 汇聚了中国生态文明建设成果, 不仅让我们欣赏到美妙的园艺, 更体现了中国与世界追求绿色生活、共享发展成果的理念。

中国馆由中国建筑设计研究院崔愷院士担纲设计。从2014年12月世园会园区总体规划投标开始, 到2015年10月中国馆设计方案征集, 再到中国馆正式面向公众, 走过了四年多的时间。这期间, 设计团队不断摸索、努力拼搏, 终于交出了一份完美的答卷。

1立本:师法造化, 寻觅心源

初涉中国馆设计, 团队就开始思考一个问题:“2019世园会中国馆, 究竟应该以怎样的面貌展现在世人面前?处于北京延庆这一方山水, 它将以怎样的姿态居于其间?”

从1990年代末以来, 随着中国经济的发展和中国国际影响力的不断提高, 中国承办了越来越多世界级的展会和盛典。从1999年昆明世界园艺博览会到2008年北京奥运会, 再到2010年上海世界博览会, 中国通过多种方式向世人展现了国家文化和精神的各个方面, 传达了当代中国人对于世界的理解。中国人也借助博览会平台, 主动走出去, 2015年米兰世界博览会的中国馆就以其独特的设计惊艳世界。

辗转到了北京世界园艺博览会筹备建设的时候, 此时经过社会变迁, 国家也已经进入快速发展阶段, 国民心态正逐渐走向成熟。2019世园会中国馆作为新时代的建筑, 应该如何体现当时的中国文化和中国精神, 以合适的方式彰显文化自信和科技自信?借鉴中华文化的悠久智慧和精神, 借助现代高新科学技术, 新的建筑在这山水格局的地块应该展现一种怎样的脉络?这些问题成为设计团队思考的重点。

翻阅唐人画论, 有:“外师造化, 中得心源。”展读明代《园冶》, 曰:“虽由人造, 宛自天开。”其中关键, 无非“造化”与“心源”、“人造”与“天开”。师法造化而又不弃主观创造, 积极作为而又不忘谦鉴自然, 让人造之精妙可上比天开之灵巧。人与自然的关系, 人的智慧创造与大自然的奇妙演化的互动, 竟被这两句十六字如此精准地表述出来。细细思来, 这不正与近年来我们所倡导的绿色建筑、本土设计相吻合吗?怀揣着这样的理解, 设计团队开始了在项目中的探索和求证。

2相地:不拘方所, 唯应势形

世园会园区坐落于北京延庆妫水南岸, 妫水北岸是连绵起伏的燕山山脉, 官帽山、海坨山在此东西相望。场地原为乡村郊野农地, 地势较为平坦。《园冶》相地篇开篇即说:“园基不拘方向, 地势自有高低。”造园选址虽有优劣, 但造园真正实施起来, 并不会拘泥于场地的状况、方向、地形, 只要充分发挥场址优势, “涉门成趣, 得景随形, 或傍山林, 欲通河沼”, 达到与环境交互融合, 即能成一胜景。“郊野择地, 依乎平冈曲坞, 叠陇乔林……开荒欲引长流, 摘景全留杂树。”如何呼应远近山水, 巧用场地自身形势, 是设计者首先要考虑的问题。

 

 

3 中国馆后青山连绵

3 中国馆后青山连绵

 

我们从中国古代关于人居与园林的营建智慧中, 汲取了丰富的营养。曲折的妫水萦绕出宜人的汭位, 迤逦的燕山构成园区的环抱。在这样一个襟山带水、藏风聚气之所, 中国馆之选址, 如藏珠之宝穴, 灿然其间。

世园会园区整体规划为“一心、两轴、三带、多片区”。“一心”即核心景观区;“两轴”是山水园艺轴和世界园艺轴;“三带”包括妫河生态休闲带、园艺生活体验带和园艺科技发展带;“多片区”包括世界园艺展示区、中国园艺展示区、自然生态展示区、生活园艺展示区、教育与未来展示区。中国馆位于园区整体规划格局的中心, 与国际馆、演艺中心、妫汭剧场、天田共同组成园区的核心景观区。其景观条件优越, 在此可远观海坨、冠帽之山, 中观妫河之水, 近观各展园、场馆之园艺与建筑。俯仰观察, 处处见景。

项目用地面积4.8万m2, 总建筑面积2.3万m2, 其中地上建筑面积为14 902m2, 覆土建筑面积为8 098m2。展厅以展示中国园艺为主, 后期将作为北京花展的永久会址。中国馆建筑类别是多层民用公共建筑, 为中型展览建筑。中国馆将山水田园融入建筑, 建筑本体不再唯务宽广, 而是因势就形, 积极呼应场地及周边山形水系、花树田园。设计理念充分反映了中华民族务实、自信与追求内涵的精神。

2.1场所格局:背水临湖

中国馆的场地格局不同于传统中国建筑的“背山面水”。主要参观人群从南侧进入中国馆, 而北侧却是园区水面妫汭湖, 因此, 如何处理这种矛盾的场地关系是设计需要面对的问题。总平面图中, 建筑形态为半环, 南侧留出广场, 以包容的态度迎接八方来客;为解决建筑与水的关系, 首层中轴线位置底层架空, 形成南北贯通的通廊, 人们可直接眺望妫汭湖, 原本的“背水空间”也与水巧妙地建立了联系。其做法正合《园冶》所谓之“卜筑贵从水面”。架空的馆楼, 形成“临溪越地, 虚阁堪支”的局面。相地不仅仅是选址, 同时作为预设计, 也为后续设计带来了积极影响。

2.2馆基地势:南高北低

中国馆场地设计的另一个巧妙之处, 在于利用南北高差, 让层层均可直通室内。场地原有地势南高北低, 用地北侧妫汭湖驳岸标高与场地有约6m高差。比较集散广场对于妫汭湖及远山的观景角度, 并结合设置地下室的需要, 同时考虑减少挖方量, 从红线南侧开始起坡至建筑主入口, 逐渐抬高地面标高4m, 使一层主入口高于地下一层北侧临湖出口6m, 从而实现了“不同标高南进北出”的场地设计策略。《园冶》立基篇言:“楼阁之基……何不立半山半水之间, 有二层三层之说, 下望上是楼, 山半拟为平屋, 更上一层, 可穷千里目也。”中国馆对场地微地形的充分利用, 正是体现了这种巧思。

4 北京世界园艺博览会交通规划

4 北京世界园艺博览会交通规划

 

5 设计策略

5 设计策略

 

6 中国馆正门

6 中国馆正门

 

7 中国传统结构

7 中国传统结构

 

8 场地关系剖面图

8 场地关系剖面图

 

3构思:推敲营冶, 取舍得失

3.1整体匠心:梯田如意

园艺脱胎于农耕, 千年农耕传统使中国人对土地和自然有独特的理解。梯田是这个山水田园之国千百年来与自然相处的一种方式。中国馆取名“锦绣如意”, 就像一枚代表中国文化的如意坐落于山水田园之中。锦绣是对花田园艺的高度浓缩, 而如意的意象则既是祈愿个人理想的实现与家庭的幸福圆满, 也是祝福国家的安定富强, 更是表示对自然之意的遵从及对人类共通情怀的认同。

中国馆建筑简洁大气、手法统一, 巨型屋架从花木扶疏的梯田中升腾而起, 恢弘舒展, 用现代的手法表达出中国传统哲学与园艺思想的精髓。梯田是中国农耕文明的重要代表, 是中国农民朴素智慧的体现, 以梯田为底的想法十分契合园艺主题。大屋架体现了当代技术对榫卯、斗栱等中国传统工法的借鉴。这一传统屋架形式结合现代材料 (如光伏玻璃、ETFE膜、纳米钛瓷喷涂铝单板) 的运用, 实现了建筑的绿色节能。

梯田原本的种植设计方案是栽植小麦等农作物, 成本较低且能够体现原汁原味的农耕景观。后期考虑到会期需要间苗、收割、轮作, 管护成本较高, 故修改方案。经过市场调研比选, 设计团队选择新麦草 (Psathyrostachys Juncea) 作为替代作物品种。新麦草寿命长、抗寒、抗旱、耐践踏, 在畜牧业和草业领域广泛使用。然而, 新麦草未进行年度检验检疫, 市场上没有在售种源, 只得再次进行更换。设计团队再三比选, 最终选择了拂子茅 (Calamagrostis Epigeios) 这一近年新兴的观赏草品种来代替麦类植物, 以呈现“风吹麦浪”的景观效果。此外, 梯田部分层层叠叠的钢筋石笼挡土墙的边界过于生硬, 因此, 设计团队沿石笼墙栽植了五叶地锦和迎春等垂挂类植物, 让它们沿着石缝自由蔓延生长, 柔化了墙体的边界。

3.2流线推演:步换景移

流线设计上, 寻求步换景移的空间体验效果。游客从主入口进入, 可经过架空空间, 来到北侧平台欣赏妫汭湖风景。随后从西侧主入口进入建筑, 首先到达序厅。“春色满园”大型绘画、绿植生态墙和大型信息显示屏占据了整个弧形墙面, 顶部带有绿叶图案的软膜天花和绿色格栅, 仿佛把游客带入了一个绿色森林。

穿过序厅门洞进入展厅, 游客会发现一个绿意盎然的世界。尽管被埋于土中, 顶部采光洞口的设计仍可将二层的自然光引入其中。沿坡道缓缓上升, 空间变得越来越明亮, 到二层展厅, 空间豁然开朗。游客透过正对着的南侧玻璃幕山墙可观赏到外面的风景, 向东穿过展厅可到达中间区域的观景平台, 这是整个建筑最宽敞开阔的地方。在此向西北可眺望永宁阁, 向东北可看到妫汭剧场和国际馆。观景平台的中间是树形支撑结构, 游客可通过环绕树形核心筒的楼梯向上到达平台, 在更高处观景。从观景平台进入二层东侧展厅, 沿坡道经一层可乘扶梯至地下层。从这里游客可到达水院空间, 然后从北侧出口离开, 最后便捷地到达妫汭湖边。

9 梯田效果图

9 梯田效果图

 

1 0 梯田种植

1 0 梯田种植

 

1 1 观览流线

1 1 观览流线

 

1 2 序厅

1 2 序厅

 

1 3“树”下观景平台

1 3“树”下观景平台

 

1 4 室内展厅

1 4 室内展厅

 

1 5 室内水刷石和胶粘石

1 5 室内水刷石和胶粘石

 

循着整个流线, 明暗色彩变幻, 室内外空间交替出现, 内外景观和展陈内容更迭变化, 带给人丰富的空间感受。流线组织充分考虑到大流量人群在各楼层间上下通行的不便, 采用漫步式坡道系统, 来实现各楼层的连接, 在方便游人的同时也达到步换景移的体验效果。

3.3室内雕琢:拙园见巧

2016年中国馆室内方案启动, 首先配合建筑、结构、设备等全专业进行空间界面整合及细节落实, 由室内专业一次性将资料完全还原在空间模型里, 完成研究形式和功能性的匹配。结合中国馆建筑、景观的特点以及农耕文化的底色, 崔愷院士进一步提出“树荫下的世园会”理念, 希望把生态、古朴、本土的元素植入室内材料色彩和细节的塑造过程当中, 实现低造价、高水准, 体现“粗粮细作”的匠人精神。

中国馆内部空间丰富, 展厅的面积较大, 考虑到布展期展位的不确定性, 崔愷院士提出加强设计管理, 即通过“设计导则”进行展位的统一管理。设计导则通过延续景观梯田的概念, 将一层到二层的展陈流线做了立体化的提升, 在流线的两侧继续沿用景观梯田的表现手法, 以曲线的形式划分各省市展区, 丰富了观展的体验感和多样性。

2018年业主方世园局要求就室内进行限价设计, 提升展陈专业涉及不到的空间和界面。设计团队接到消息非常兴奋, 对于设计师来说, 项目的完整性和完成度永远是最重要的。但是, 近2万m2的区域却只有900万元的造价, 如何在满足成本控制的条件下, 通过选取合适的营造方式和材料, 达到统一主调下室内空间效果的良好呈现?为此崔愷院士提出, 将室内环境“园林化”处理, 引入一些在园林和建筑中常用的材料, 在降低造价的同时仍可以使项目在理念和完整度上保持较高水准, 如将过去通常用于室外的水刷石、胶粘石, 分别大胆地用在室内的墙面和地面上, 使整个室内空间更像一处园林而不像一个展厅。

3.4室外构拟:松风水院

松, 因其凌风傲雪、四季常青的特征, 成为中国文化中人格风骨的象征, 是中国传统水墨画的常见元素。为与山水园艺轴形成一定的呼应和延续, 同时结合延庆全年平均气温较低的气候特征, 在种植设计中适当提升了油松造景的比重, 精心挑选了造型独特的油松, 搭配以自然山石, 让其与建筑、天空、水面共同构成具有中国气质的立体画卷。

中国馆环抱的广场中央为一圆形水景“四水归堂”, 水景的外环是一圈以“二十四番花信风”为题、1.8m宽的环形石雕。在古代物候学中, “花信风”是指应花期而至的风。人们为每个节气挑选一种花期最为准确的花卉作为代表, 称为这一节气的花信风。“二十四番花信风”的说法由来已久, 而每个节气的代表花卉因年代更迭、各地气候差异而说法不一。我们在总结前人的基础上, 选择木兰、山茶、桃花、李花等24种花卉, 抽象为二向连续图案, 将之串联成环, 并结合海水江崖的纹样, 整体构成类似瓷器的环形地雕纹样, 寓意物候轮回, 生生不息。

“四水归堂”直径30m, 由3m宽的隔离水沟和6m宽的瓦屋面组成, 中间有一个直径13m的圆形孔洞。水从水沟中缓缓溢出, 沿瓦片间的凹槽流下, 再顺檐口从中央孔洞中跌落至地下一层中央的浅水面, 形成的水流从四面八方汇入庭院前堂。古时农事活动仰赖天公, 雨水对农民来说异常珍贵, 丰沛的雨水意味着丰收。中国馆以现代工程手段模拟了秋水时至、云行雨洽的景象, 地下一层的游客可沿屋檐下方的环形走廊游览, 仰望檐口的水帘, 聆听沛雨甘霖跌落池塘般的美妙声响, 引发关于家乡、关于收获的地域性联想。“四水归堂”的巧妙设计改变了传统地下空间采光通风不佳的局面, 既在空间处理上使游客舒适惬意, 又通过视觉、听觉的多重体验使人达到文化精神层面的共鸣。

中国馆的夜景照明着力表现了富有东方意蕴的温润质感, 分层布置的照明系统与建筑融为一体, 屋脊处藉由照明强度的渐变拟合山的形态并勾画如意的美好寓意。室内与室外照明相协调, 通过内透光与外照明的平衡与控制, 打造步移景异的夜间形象。

4营建:人力运筹, 天工决胜

4.1结构工程:科技发力

中国馆下部主体结构采用钢筋混凝土框架剪力墙体系。首层南北入口的中心区域为扇形的大空间, 在整个扇形范围内, 建筑主体仅依靠中心位置的两组钢筋混凝土电梯筒和从筒上伸出的型钢混凝土斜撑作为支撑;上部钢结构屋盖通过钢筋混凝土短柱直接落于二层的钢筋混凝土弧形梁之上;同时考虑展陈设计要求, 中国馆楼面设计为重荷载楼面。

1 6 迎宾道效果图和实景图对比

1 6 迎宾道效果图和实景图对比

 

1 7 从贵宾大门远眺永宁阁

1 7 从贵宾大门远眺永宁阁

 

1 8 四水归堂

1 8 四水归堂

 

1 9 中国馆灯光夜景

1 9 中国馆灯光夜景

 

中国馆钢结构屋盖从“如意”演化而来, 屋盖平面呈210°弧形布置, 采用富有变化的标高和曲面流线以体现层次感。屋面由位于屋脊中部的最高点向两侧起伏变化。初步结构方案定为刚性的三角桁架体系, 随着设计的深入, 建筑师希望室内结构能与飘逸轻盈的建筑屋面相呼应。经过多轮探讨, 最终选择了铰接鱼腹桁架作为其基本受力单元。从平面上看, 整个屋架形式规整, 每条曲线的平面投影均为同心圆弧线;从空间上看, 钢结构屋盖为三维曲面, 除左右对称外没有任何两个杆件完全相同, 工艺复杂, 加工与施工的难度也很大。

入口南广场“四水归堂”的水院采用了瓦屋面的设计, 为了让游客从地下一层向上眺望时可以直接看到瓦屋面以及从内径中空区域流下的水帘, 首先排除了常见的截面较大的钢筋混凝土主次梁结构体系。由于悬挑尺寸较大, 曾考虑过采用悬挑钢梁或悬挑桁架, 但试算后的结构布置和截面尺寸并不能满足建筑专业的要求, 因而参考大跨度体育场馆建筑中的索结构体系, 最终选择了内凹形轮辐式索桁架体系。这种索桁架结构上方搭有环向主钢龙骨, 主钢龙骨上方是径向碳化木次龙骨, 次龙骨上方铺有碳化木望板, 望板上是小青瓦屋面。瓦屋面一周设有环向水槽, 通过水循环系统, 水可以源源不断地从上方落下。

2 0 屋架幕墙

2 0 屋架幕墙

 

2 1 屋顶实景

2 1 屋顶实景

 

2 2 四水归堂结构和材质

2 2 四水归堂结构和材质

 

2 3 结构拱

2 3 结构拱

 

地下一层北侧入口与妫汭湖相连, 为了能拥有一个开阔的出口视野, 采用了钢筋混凝土拱的结构。由于梯田堆土较高, 局部坡度较大, 可能存在整体滑坡的安全隐患, 因此对梯田岩土加固工程进行了专项设计, 增加了土工格栅等工程措施, 并要求施工时分层夯实, 以确保万无一失。

虽然中国馆结构复杂, 但是通过结构精细化计算、数值风洞仿真计算、温度应力计算、罕遇地震动力弹塑性计算等先进技术手段, 同时结合结构参数化设计, 实现了建筑造型与结构受力的协调统一。

4.2绿色技术:顺应自然

作为让世界感知中国、让中国融入世界的平台, 北京世园会的主题是“绿色生活·美丽家园”, 整体突出园艺与科技的结合, 而且中国馆会后将作为展馆实现长期运营。根据这一特征, 在绿色技术选择上, 重点确定了两类技术作为中国馆的主导技术:一是实用效果显著、节约运营成本的技术, 如堆土、地道风、强化室内自然通风等技术;二是兼具实用功能和高展示性的技术, 如太阳能光伏、雨水浇灌等。

(1) 节地。经计算, 填土土方量约13.4万m3, 挖方 (含基础底板部分) 约4.05万m3, 净填方约9.35万m3, 其中, 部分填土土方量由挖湖产生, 实现了资源的有效配置。

(2) 融绿。通过利用不同厚度的种植基质, 提供了灌木、乔木等多种种植方案, 从而达到丰富场地植物多样性的目的, 在呼应展会主题的同时, 为开放空间的高效利用提供了可能。

(3) 借光。总平面为展开的弧线形, 为室内提供了充足光照;南向屋面设计了相对较缓的坡度以适应光的入射角度, 使之更有利于接受光照, 增加南向采光面积;屋架采用建筑光伏太阳能一体化设计, 屋面安装太阳能光伏玻璃, 采用“自发自用, 余量上网”的模式, 为中国馆的正常运营提供商业用电。为了更加贴合建筑造型, 我们使用了世界先进的薄膜电池发电技术, 即屋顶安装的光伏玻璃在没有直射光的情况下也可发电。日照充足时, 屋顶太阳能光伏发电系统所生产的电能可以基本满足展厅的普通照明要求;日照不足时, 则由市政电力供电, 做到了市政电力与太阳能电力有机结合、切换自如。

(4) 集水。延庆地处半湿润气候向半干旱气候过渡的地带, 季风气候明显, 降水量季节分布不均。为此我们设计了雨水收集利用系统, 利用坡屋面的设计使雨水沿屋面自然流下, 雨水进入排水沟后再将其排入梯田回收利用。

根据园区海绵城市设计的总体规划, 在用地范围内采取相应的雨水控制与利用措施, 控制雨水外排径流总量和地表径流面源污染, 减少因建设开发对环境的影响。主要措施包括:部分硬质地面透水铺装材料的使用、下凹式绿地设计、雨水调蓄池的设置以及雨水处理回用等。

2 4 绿色技术在建筑中的集成

2 4 绿色技术在建筑中的集成

 

2 5 节地

2 5 节地

 

2 6 融绿

2 6 融绿

 

2 7, 28光照示意图

2 7, 28光照示意图

 

2 7, 28光照示意图

2 7, 28光照示意图

 

2 9 光伏玻璃示意图

2 9 光伏玻璃示意图

 

3 0, 31雨水利用示意图

3 0, 31雨水利用示意图

 

3 0, 31雨水利用示意图

3 0, 31雨水利用示意图

 

3 2 道路广场雨洪系统剖面图

3 2 道路广场雨洪系统剖面图

 

3 3 河流湖泊雨洪系统剖面图

3 3 河流湖泊雨洪系统剖面图

 

3 4 季风示意图

3 4 季风示意图

 

3 5 屋架与梯田之间的灰空间形成缓冲层

3 5 屋架与梯田之间的灰空间形成缓冲层

 

3 6 梯田实景

3 6 梯田实景

 

(5) 采风。延庆的风力资源丰富, 为充分利用自然风设计将弧线形的体量分为东西两个部分:夏季有利于南风及偏南风的贯穿, 可以直接引入妫汭湖凉爽的空气, 为场馆及南侧广场带来宜人的凉风;冬季西北风又被西侧体量与“梯田”阻挡, 使建筑南侧的半围合空间免受寒风的侵袭。此外, 覆土部分空间卧于“梯田”中, 减小了建筑对风的阻力, 创造了良好的风环境。

通风系统中采用了多元通风技术, 以自然通风、机械通风和空调调节的交互使用来维持室内热舒适效果。自然通风系统采用负压通风方式, 由多台风机并联组成, 可以根据室外条件控制开启台数, 以改变通风风量。地道风系统则借鉴了传统土炕的智慧, 利用浅层土壤的蓄热能力, 通过地道 (或地下埋管) 与土壤进行热能交换, 夏季对新风降温, 冬季对新风加热, 过渡季直接利用新风, 从而达到满足大多数情况下日常办公需求、大幅缩短空调开启时长、有效降低建筑使用能耗的目的。

(6) 保温。寒冷地区冬季对保温效果要求较高, 夏季对隔热也有一定的要求。中国馆采用半围合环抱形的场地布局, 减小了建筑的体形系数, 以适应延庆寒冷冬季的保温要求。同时, 向当地的古崖居学习, 采用半覆土形式, 将建筑首层埋入土壤中, 减小建筑暴露在空气中的外表面积, 从而减少建筑与室外空气的热交换, 提高围护结构热工性能, 达到良好的冬季保温与夏季隔热效果。此外, 受传统温室和农业大棚启发, 中国馆坡屋面采用“双层幕墙”, 即选用玻璃和ETFE膜相结合的围护结构系统, 在满足植物光照和通风所需的条件下, 玻璃和膜之间形成的空腔也有利于建筑冬季的保温。

3 7 从远处眺望中国馆

3 7 从远处眺望中国馆

 

3 8 纳米钛瓷喷涂铝板屋顶

3 8 纳米钛瓷喷涂铝板屋顶

 

3 9 梯田的石笼墙

3 9 梯田的石笼墙

 

4.3材料选取:就势取材

依据建筑外观、使用功能、结构跨度、自然条件等情况, 有针对性地选用适宜的结构体系:由于建筑下部覆土, 需要考虑防水防潮等相关要求, 因而下部采用钢筋混凝土结构体系;大屋盖部分选用钢结构体系, 能有效提升材料的利用效率及可循环利用比例。屋顶铝板原为氟碳喷涂仿木纹铝单板, 后为模拟中国传统宫殿建筑琉璃瓦的颜色与质感, 选用了纳米钛瓷喷涂铝单板, 这种铝板的反射度较高, 与琉璃瓦的质感较为接近。整个屋架使用了三种颜色相近的铝板, 呈现出从下至上不断加深的色彩效果。

随着“梯田”概念的确立, 梯田挡墙的材料及工艺选择变得至关重要。延庆地区盛产石料, 山体多为石灰岩。考虑到毛石砌筑墙体对石材质感、种类、颜色以及施工工艺要求苛刻, 最终选择采用一种更加经济、简单却更为生态的设计材料——钢筋石笼来构筑挡土墙。

不论石料的颜色、质地、形状如何, 只要是延庆本地的石材统统都被装进预制圆钢网片编成的石笼当中, 而石料间的差异也为原本单调的挡墙增添了变化。

项目建设时恰逢2022年冬季奥林匹克运动会正在如火如荼地建设当中, 在对海坨山赛场进行地形整理的过程中产生了部分石料。在延庆区有关部门和世园局的统筹协调下, 顺利将冬奥会建设项目多余的优质石料调配至世园会项目现场, 实现了资源的高效利用。

中国馆中轴线上有两棵“自然长出来”的“树”, 其实体为从地下一层贯穿至二层的钢筋混凝土筒体, 从筒体伸出的钢结构“树枝”支撑了上方的屋架。在最初的设计方案中, 整棵“树”被镜面不锈钢包裹, 晶莹剔透, 可反射出场馆内部的景色。后因工程造价和施工工艺的限制, 筒体表面改为镜面不锈钢格栅, 钢结构树枝则涂刷银粉漆。

4 0 北立面实景

4 0 北立面实景

 

4 1 中轴线旁的“树”

4 1 中轴线旁的“树”

 

4 2 南侧入口室外空间

4 2 南侧入口室外空间

 

5结语

最后以崔愷院士的感想来结束这次营造之旅:“对自然的热爱是人类的本能, 对文化的赞美来自内心的触动。当人造之物借上自然之力, 连上大地之脉, 融入山水之景, 就能唤起人们的情感;当金色的光、琉璃的顶、绿荫的空间、晶莹的雨滴、晃动的灯笼, 一幕幕展现在眼前时, 就能让人驻足凝神, 有所感悟……借世园会的舞台, 让建筑自己说话, 与海内外朋友分享人类共有的美好心愿, 这是我们设计的初心。”

 

参考文献[1] 史丽秀, 贾瀛, 刘环.地域性景观的思考——生长的中国馆[J].中国园林, 2019, 35 (4) :31-35.

[2] 景泉, 朱文睿.京津冀地区寒冷气候适应型绿色公共建筑设计——以2019年中国北京世界园艺博览会中国馆为例[J].建筑技艺, 2019 (1) :28-35.
Construction Biography of China Pavilion for International Horticultural Exhibition 2019, Beijing
JING Quan JIA Meng DU Shuming
Abstract: Reviewing and recording the design and construction process of the China Pavilion for the 2019 Beijing International Horticultural Expo, from the four aspects of design concept, site selection opinions, design strategies and architecture technology, this paper discusses that the China pavilion designers, which are guided by the idea of green architecture and localized design concepts, are drawing on traditional Chinese natural philosophy and building wisdom, and utilizing modern technology and architectural skills, to carry out theoretical innovation and practical exploration on the design and construction of the China Pavilion.
Keywords: 2019 Beijing International Horticultural Exhibition; China Pavilion; nature; green architecture; localized design;
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