任祖華,陳謀朦/
2015 年“適用、經(jīng)濟(jì)、綠色、美觀”的新時(shí)期建筑方針的提出第一次將“綠色”寫入指導(dǎo)未來建設(shè)的方針。這是對(duì)我國前期幾十年粗放式建設(shè)模式所付出的生態(tài)代價(jià)的深刻反思,建立一套以綠色生態(tài)理念作為核心價(jià)值的建筑設(shè)計(jì)路徑刻不容緩。
但同時(shí),綠色設(shè)計(jì)不是綠色技術(shù)拼湊的設(shè)計(jì),也不是參考打分條目羅列出來的設(shè)計(jì)[1],建筑是有生命的,建筑創(chuàng)作與綠色建筑不能割裂開[2]。綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)該從建筑設(shè)計(jì)本體出發(fā),以綠色生態(tài)作為基本價(jià)值觀而建立的設(shè)計(jì)邏輯,并以此形成的基本設(shè)計(jì)策略。雄安市民服務(wù)中心企業(yè)臨時(shí)辦公區(qū)項(xiàng)目是我們基于此思考的一種探索。
雄安市民服務(wù)中心是雄安新區(qū)的第一個(gè)啟動(dòng)項(xiàng)目,主要是為未來的雄安建設(shè)提供必要的辦事服務(wù)、會(huì)議展示等功能需要的起步區(qū)建筑。其中,企業(yè)臨時(shí)辦公區(qū)(圖1)是為未來入駐雄安新區(qū)的企業(yè)提供臨時(shí)辦公的場(chǎng)所。
圖1 企業(yè)臨時(shí)辦公區(qū)東側(cè)入口(攝影:張廣源)
2.1.1 可循環(huán)利用的箱式模塊體系
正如它的名字一樣,企業(yè)“臨時(shí)”辦公區(qū)在設(shè)計(jì)之初就有一個(gè)很特殊的要求——當(dāng)各企業(yè)在雄安的正式辦公樓建成后,建筑將被拆除,土地根據(jù)規(guī)劃將移作他用,因此業(yè)主希望它的使用周期為10年左右。其實(shí)這種“臨時(shí)性”是我國快速發(fā)展的城市建設(shè)中很多建筑都不得不面臨的困境,建筑剛剛建成10 ~20 年乃至更短的時(shí)間,便又面臨被拆除重建的命運(yùn),也意味著資源的浪費(fèi)與對(duì)環(huán)境的污染。
我們一般建筑的設(shè)計(jì)年限為50 ~100 年,這也就意味著建筑材料和建筑本體的壽命明顯大于建筑的實(shí)際使用壽命。面對(duì)這一現(xiàn)象,同行們做了很多有益的研究,可以是對(duì)原有空間的改造再利用,這顯然不適合我們這棟建筑;也可以是某類構(gòu)件或某種材料的再利用;亦或是建筑垃圾的再造利用,但由于經(jīng)濟(jì)性、可操作性等因素的制約,實(shí)際操作中往往難以實(shí)現(xiàn)。
建筑可循環(huán)利用的問題也是“建造”[3-4]的問題,與建造體系的選擇有關(guān)。我們能否在汲取同行經(jīng)驗(yàn)的同時(shí),探索一種簡(jiǎn)單易行的可循環(huán)利用的建造體系,使得建筑在全壽命周期中實(shí)現(xiàn)綠色建筑高效率的資源利用,當(dāng)建筑完成它當(dāng)前的功能使命后,可以通過簡(jiǎn)單地重新組裝,異地繼續(xù)使用,這成為我們?cè)O(shè)計(jì)伊始就在考慮的問題,這也意味著我們的設(shè)計(jì)要從研究建造體系開始。
箱式模塊化建筑體系[5]使這種循環(huán)利用的設(shè)想成為可能。單元化的模塊可以根據(jù)功能的需求自由組合;每個(gè)模塊內(nèi)的結(jié)構(gòu)、維護(hù)體系、設(shè)備管線、內(nèi)裝等均高度的集成化,形成自洽的系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)組合后建筑的“即插即用”;模塊間可逆的連接方式使模塊的拆裝變得簡(jiǎn)單可行。
2.1.2 工業(yè)化的制造方式
“大干快上”似乎是我們這個(gè)時(shí)代城市建設(shè)的一種普遍現(xiàn)象。同樣,這個(gè)項(xiàng)目從設(shè)計(jì)到建成只有不到10 個(gè)月的時(shí)間。當(dāng)然,通過壓縮設(shè)計(jì)周期、通過現(xiàn)場(chǎng)增加人力、延長(zhǎng)日均施工時(shí)間的方式,建筑可能也能按時(shí)建成,但建筑的質(zhì)量和品質(zhì)卻很難保證。如何才能做到速度與質(zhì)量的兼顧?現(xiàn)代工業(yè)制造的方式給了我們很多啟示。向工業(yè)化學(xué)習(xí),將現(xiàn)場(chǎng)化、人工化的不可控現(xiàn)場(chǎng)建造轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械化、流程化的工廠制造。工業(yè)化的施工方式可以多工廠同時(shí)加工、批量生產(chǎn),提高速度,以精確加工保證質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)綠色建造。
流水線式的制造方式意味著模塊單元的標(biāo)準(zhǔn)化和類型化。整個(gè)建筑根據(jù)使用功能與空間特質(zhì)的不同,被拆分為辦公、陽臺(tái)、門廳、樓電梯、衛(wèi)生間等不同的模塊類型,再對(duì)每種模塊單元分別進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)[6](圖2)。每個(gè)模塊的外圍護(hù)系統(tǒng),也分成了深色墻板、淺色墻板、窗戶單元、一步陽臺(tái)單元等不同的單元類型。不同單元的靈活組合可以實(shí)現(xiàn)不同模塊的需求,也帶來了整個(gè)建筑外觀的豐富性和差異性(圖3)。
圖2 模塊設(shè)計(jì):模塊化的空間設(shè)計(jì)
圖3 模塊設(shè)計(jì):模塊化的外圍護(hù)設(shè)計(jì)
工廠化的加工需要適應(yīng)工廠加工工藝的材料體系和構(gòu)造體系,需要最大限度地減少濕作業(yè)。因此,項(xiàng)目整個(gè)構(gòu)造體系采用了全裝配化的構(gòu)造方式,所有的材料也都使用了集成化易加工的建筑材料(圖4)。
圖4 集成化、拼裝式的材料、構(gòu)造體系:最大限度減少濕作業(yè)a-細(xì)部b-墻體:輕鋼龍骨c-墻體:自帶飾面的板材拼接d-吊頂:鉆拉絲網(wǎng)
圖5 集成化的設(shè)備管線(2 -5 圖片來源:中國建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司)
圖6 集成化的設(shè)備管線
2.1.3 綠色的施工方式
高度集成化的模塊體系,使建筑的絕大部分工作都能在工廠完成,這大大減少了現(xiàn)場(chǎng)的施工量。每個(gè)模塊像集裝箱一樣通過海運(yùn)、陸運(yùn)運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)后,只需簡(jiǎn)單地吊裝就可以完成。異地加工和機(jī)械化的施工方式,不僅避免了傳統(tǒng)施工方式所造成的噪聲、揚(yáng)塵等污染,減少了現(xiàn)場(chǎng)建筑垃圾的產(chǎn)生,也避免了冬季施工所帶來的施工質(zhì)量問題和工人工作環(huán)境惡劣的問題。
工業(yè)化的加工和機(jī)械化的施工方式,大大縮短了建筑的周期。將近600 個(gè)模塊只用了不到40 天就在工廠加工完成,現(xiàn)場(chǎng)的吊裝工作也只有20 個(gè)技術(shù)工人只用了25 天便全部安裝完畢。而且,每個(gè)模塊的加工誤差和施工誤差均保持在了毫米級(jí)的精度,保證了建筑的質(zhì)量和品質(zhì)(圖7-9)。
圖7 工廠批量加工生產(chǎn)(6 .7 攝影:任祖華)
圖8 模塊箱體運(yùn)輸(攝影:左牧童)
圖9 模塊現(xiàn)場(chǎng)吊裝(攝影:陳謀朦)
統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)和現(xiàn)場(chǎng)整體裝配,可以實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)從現(xiàn)場(chǎng)“施工”到工廠“制造”的轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)建筑精度從“厘米”到 “毫米”的轉(zhuǎn)變[7]。企業(yè)臨時(shí)辦公區(qū)項(xiàng)目采用的全裝配式、集成化的箱式模塊建造體系,是基于對(duì)建筑全生命周期可循環(huán)利用的考量,反思傳統(tǒng)的建造模式,對(duì)綠色建筑、綠色建造,以及綠色施工的一次全新的探索。
建筑作為人的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)的產(chǎn)物,是人所創(chuàng)造的,并且為人所用,就其根本而言,他的一切活動(dòng)都離不開人。“以人為本”是綠色建筑的核心人文理念[8]。綠色的建筑應(yīng)該是擁有生命力的,它能夠感知陽光,感受微風(fēng)流動(dòng),讓生活在其中的人們也充滿陽光[1]。綠色建筑不只是建筑本體的綠色,還應(yīng)該能夠引導(dǎo)人們綠色的行為方式,健康的生活方式。這需要建筑師在設(shè)計(jì)階段便將“對(duì)人的關(guān)懷”列入思考,并且以此作為設(shè)計(jì)依據(jù),正向推進(jìn)展開設(shè)計(jì)。
一組組模塊組合形成“十字形單元”,“十字形單元”再變異組合形成自由生長(zhǎng)的規(guī)劃形態(tài)。十字形布局以公共服務(wù)核為中心,辦公區(qū)在四翼。這種布局形成建筑小進(jìn)深的空間,實(shí)現(xiàn)了良好的自然通風(fēng)與采光,保證了使用者舒適度的同時(shí)也引導(dǎo)人們少用空調(diào),少用能源的綠色行為方式(圖10、11)。同時(shí),十字形單元向自然開放,與環(huán)境相融,為人們親近自然提供了可能性(圖12、13)。
圖10 辦公區(qū)室內(nèi):入駐企業(yè)自裝(攝影:張廣源)
圖11 辦公區(qū)室內(nèi)(攝影:張?zhí)m英)
圖12 綠色生態(tài)的十字單元模式
圖13 十字單元布局拆解示意圖(12 .13 繪制:中國建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司)
市民服務(wù)中心是雄安新區(qū)的第一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目,距離縣城較遠(yuǎn),配套設(shè)施不足,而企業(yè)臨時(shí)辦公區(qū)的使用者基本都是外地企業(yè)來新區(qū)辦公、生活的人。為了提升使用者的生活品質(zhì),我們將配套服務(wù)設(shè)施集中布置在場(chǎng)地中部,包含職工餐廳、咖啡廳、健身房等功能,形成了充滿活力的共享服務(wù)街道。共享街道的屋頂自然形成了連續(xù)開放的室外平臺(tái),不同標(biāo)高的室外樓梯將各建筑單體與中部共享平臺(tái)相連,辦公人員能在這里自然的碰面、輕松的交流(圖14、15)。除了建筑內(nèi)部必要的一步室內(nèi)樓梯以外,其余樓梯均設(shè)置在室外。室外交通體系的構(gòu)建引導(dǎo)了室外行為活動(dòng)的產(chǎn)生。室外樓梯向綠林伸出平臺(tái),人們可以駐足停留、接近自然(圖16)。
圖14 中部共享平臺(tái)空間(攝影:中建三局集團(tuán)有限公司)
圖15 建筑向自然開放,與環(huán)境共融
圖16 室外交通體系的構(gòu)建
室內(nèi)空間少裝修、多自然、自由開放。在這里既有出挑的室外陽臺(tái),讓人們?cè)谵k公之余能休憩觀景,也有一步陽臺(tái)將室內(nèi)外輕易轉(zhuǎn)換,辦公人員能輕松地接近自然,還有建筑首層架空的公共空間,引導(dǎo)使用者更多地進(jìn)行室外活動(dòng),享受自然(圖17、18)。
圖17 建筑單體
圖18 檐下共享空間(15 -18 攝影:張廣源)
豐富多樣的室外共享空間被郁郁蔥蔥的樹林包圍。為了形成連續(xù)的公共活動(dòng)空間與漫步體系,場(chǎng)地內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了人車分流。車道在組團(tuán)外圍,組團(tuán)內(nèi)部均為人行空間,再結(jié)合設(shè)置體育運(yùn)動(dòng)設(shè)施、健身跑道,人們可以在這里綠色、健康、舒適的生活(圖19、20)。
圖19 人車人流的系統(tǒng)
圖20 運(yùn)動(dòng)設(shè)施與健身步道(19 .20 繪制:中國建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司)
1970 年代能源危機(jī)的爆發(fā),引發(fā)了人類對(duì)保護(hù)自然環(huán)境的思考。建筑界同行對(duì)自然與建筑的關(guān)系研究也日益增多。如何在建筑設(shè)計(jì)中充分體現(xiàn)順應(yīng)自然的友善態(tài)度,盡可能少地出現(xiàn)破壞環(huán)境的負(fù)效應(yīng),使建筑成為生命系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)的紐帶是幾十年來大家都在關(guān)注的課題[9]。企業(yè)臨時(shí)辦公區(qū)的建筑設(shè)計(jì)中也有我們對(duì)建筑與自然環(huán)境的關(guān)系的探討。
圖21 建筑融于自然環(huán)境(攝影:張廣源)
雄安新區(qū)在白洋淀附近,地勢(shì)較為低洼。項(xiàng)目原始場(chǎng)地標(biāo)高比防洪要求的標(biāo)高低1.4m。為了減少對(duì)環(huán)境的破壞,減少土方填挖,我們將建筑輕輕地架空在場(chǎng)地上方。由于建筑之后將被移除,基于最初“可循環(huán)利用”的考慮,我們沒有設(shè)置地下室,而是采用獨(dú)立基礎(chǔ)與建筑底部箱體栓接,建筑之后可以被輕易移除。這種“輕干預(yù)”的策略解決了防洪問題的同時(shí)也保留了原始地貌(圖22)。
圖22 建筑底部架空(繪制:中國建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司)
由于華北地區(qū)的水資源極度短缺,人們超采地下水,地下水位逐年下降,形成了地下漏斗區(qū)。為了改善華北地區(qū)嚴(yán)重缺水的問題,我們利用場(chǎng)地低洼的特性,讓地面自然形成大量生態(tài)化的雨水花園。雨水花園將雨水滯留下滲補(bǔ)充地下水。雨水花園、生態(tài)湖、礫石盲溝、種植草溝、透水鋪裝等綠色生態(tài)設(shè)計(jì)為華北地區(qū)未來的自然生態(tài)的修復(fù)提供了積極的可能性。
遠(yuǎn)離縣城的基地周邊市政設(shè)施不足,污水排放與供水問題較難解決。為了不給自然生態(tài)帶來更多的負(fù)擔(dān),我們?cè)趫?chǎng)地西北角設(shè)置了污水處理站,對(duì)污水進(jìn)行集中處理之后再利用。經(jīng)處理后的污水可以用作室內(nèi)沖廁、道路沖洗、景觀用水等用途。除了設(shè)置雨水花園收集大量雨水、補(bǔ)充地下水以外,場(chǎng)地也設(shè)置雨水蓄水方溝。污水的處理與雨水的收集使得園區(qū)實(shí)現(xiàn)雨污的零排放。
再者,雄安新區(qū)地?zé)豳Y源豐富,市民服務(wù)中心采用地源熱泵作為可再生能源利用,其提供的比例為96.99%。除此之外,園區(qū)智能化的管理、BIM技術(shù)的運(yùn)用、復(fù)合化的綜合管廊的打造都是綠色生態(tài)設(shè)計(jì)的體現(xiàn)。
雨水花園的設(shè)置、雨污零排放的考慮、可持續(xù)能源的利用等方面使得建筑在對(duì)環(huán)境“輕干擾、少破壞”的基礎(chǔ)上,也能夠進(jìn)一步回饋?zhàn)匀弧4笞匀辉杏撕愫由硵?shù)的生命物種,人是自然界生物鏈中的一環(huán),作為人造物的建筑對(duì)自然保持敬畏的態(tài)度,并且用其特有的方式回饋?zhàn)匀?,使得自然界保持其?dòng)態(tài)平衡,達(dá)到與人、建筑的和諧共生。建筑設(shè)計(jì)與自然生態(tài)在更深的層次相結(jié)合,成為人與自然生態(tài)展開對(duì)話,互相融洽的重要紐帶[9]。
綠色建筑體系應(yīng)該將自然、人和人造物納入統(tǒng)一研究視野,研究人、自然與建筑的相互關(guān)系,追求人、建筑和自然三者的協(xié)調(diào)和平發(fā)展[10]。企業(yè)臨時(shí)辦公區(qū)的綠色設(shè)計(jì)策略是可循環(huán)的建造方式、使用者綠色的行為方式與自然生態(tài)3 個(gè)因素共同作用產(chǎn)生的,重塑了建筑與環(huán)境的關(guān)系,構(gòu)建了建筑、人與自然相融、和諧共處的場(chǎng)景。
正如崔愷院士在《綠色設(shè)計(jì)導(dǎo)則》中提出的本土設(shè)計(jì)的綠色建筑觀,遵從以綠色生態(tài)為設(shè)計(jì)的核心價(jià)值,踐行“本土化”“人性化”“智慧化”“長(zhǎng)壽化”以及“低碳化”五大維度的設(shè)計(jì)原則,堅(jiān)持從建筑設(shè)計(jì)本體出發(fā),用整合式思考方式和設(shè)計(jì)的正向邏輯來構(gòu)建綠色建筑的核心要素,創(chuàng)造新時(shí)代高質(zhì)量的綠色建筑設(shè)計(jì)[1]。
圖23 箱體+獨(dú)立基礎(chǔ)(攝影:中建三局集團(tuán)有限公司)
圖24 箱體與基礎(chǔ)栓接(攝影:陳謀朦)
圖25 箱式模塊交接構(gòu)造節(jié)點(diǎn)示意圖(繪制:中國建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司)
圖26 箱式模塊交接節(jié)點(diǎn)(攝影:陳謀朦)
建筑的設(shè)計(jì)最終都會(huì)落實(shí)到項(xiàng)目的使用上。項(xiàng)目建成并投入使用已有3 年時(shí)間。建筑安靜地坐落在滿目的綠林中,入駐企業(yè)辦公人員在室外平臺(tái)上休憩交談,或是在共享街的咖啡廳三兩閑坐,市民在雨水花園間漫步,孩童在林間奔跑。微風(fēng)拂過,青草的味道環(huán)繞,人們臉上洋溢著笑容,這大抵是最讓建筑師感到幸福的事了?!?/p>
項(xiàng)目信息
項(xiàng)目名稱:雄安市民服務(wù)中心企業(yè)臨時(shí)辦公區(qū)
業(yè)主:河北雄安市民服務(wù)中心有限公司
建筑設(shè)計(jì)單位:中國建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司
主創(chuàng)建筑師:崔愷,任祖華
地點(diǎn):河北雄安新區(qū)
設(shè)計(jì)/建成時(shí)間:2017/2018
圖27 雄安市民服務(wù)中心企業(yè)臨時(shí)辦公區(qū)鳥瞰(攝影:李季)
圖28 企業(yè)臨時(shí)辦公區(qū)室內(nèi):入駐企業(yè)自裝(片來源:超級(jí)番茄設(shè)計(jì)顧問有限公司)
圖29 首層架空共享空間(攝影:張廣源)
圖30 .圖31 雄安市民服務(wù)中心企業(yè)臨時(shí)辦公區(qū)使用中(片來源:戴水道景觀設(shè)計(jì)咨詢有限公司)
設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì):(建筑)梁豐,莊彤,朱宏利,王俊,陳謀朦,盛啟寰,鄧超,朱巍,韓亞非,劉燕輝,胡壁;(結(jié)構(gòu))劉長(zhǎng)松,丁路通,任樂明,孔維偉,白倩楠,王海波,武曉敏,張?zhí)m英,蔡玉龍,婁霓,任慶英;(給排水)劉志軍,李仁杰,張?jiān)?,夏樹威,楊澎;(暖通)張英杰,張思健,徐征,金躍;(電氣)裴韋杰,杜建勛,張曉泉,陳琪;(總圖)路建旗,李爽,王煒,高治,白紅衛(wèi);(室內(nèi)) 彭典勇,韓文文,饒勱
基地面積:6.037 hm2
建筑面積:36,000 m2
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科技與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中心,中國殘疾人聯(lián)合會(huì),中國建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司,中集模塊化建筑投資公司,中國中建設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司
室內(nèi)設(shè)計(jì):中國建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司,超級(jí)番茄設(shè)計(jì)顧問有限公司
景觀設(shè)計(jì):戴水道景觀設(shè)計(jì)咨詢(北京)有限公司,天津華匯景觀設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)
綠色建筑顧問:中國建筑科學(xué)研究院天津分院
燈光設(shè)計(jì):北京清華同衡規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司
BIM設(shè)計(jì):中國建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司BIM設(shè)計(jì)研究中心模塊生產(chǎn)安裝:中集模塊化建筑投資公司,中建集成房屋有限公司
現(xiàn)場(chǎng)施工:中建三局集團(tuán)有限公司