广东省新博物馆工程的设计特点及新技术应用

2013-04-17郑耀华

建筑设计管理 2013年2期

郑耀华

(瑞华建设集团有限公司，广州 510640)

1 设计概况

广东省新博物馆工程位于广州市珠江新城黄金地块上，是处于广州市新城市中心轴线上，是珠江新城四大重大文化建筑之一。该工程的方案设计者为目前最出色的华人建筑师事务所之一的香港许李严建筑师有限公司，并由其与广东省建筑设计研究院组成联合体共同承担本项目的设计。由于香港与广东血肉相连，文化、语言相通，在对广东文化的理解上有其独特优势，因而其设计方案很好地解读中国传统文化精华，并具有广东地域特点的文化内涵。

工程单栋建筑面积6.3万m2，投资约8.5亿元人民币。共设有从藏品管理到陈列展览、教育与综合服务、业务科研、行政管理、安保、地下停车等8个功能系统。而其中所珍藏的国宝级文物的特殊保护与重量级的安全要求，无疑使其在建筑智能化配备方面，提高到了一个更高的层面。

建筑物采用巨型悬吊结构选型，而这种结构形式在国内十分少见，在省内独一无二。由于展览这一特定的视觉与听觉要求，使其对于建筑空间的要求达到了十分苛刻的程度，为提供尽可能大的空间，并确保其充分的采光与通风条件。

作为大型综合性博物馆，该工程设计须达到多项特殊功能要求：

①属于一级风险等级单位，有严密的防盗系统；

②具有现代化的智能化信息通信网络；

③许多收藏物品对环境的温湿度及防腐要求严格，广东省气候潮湿，春夏梅雨和高温季节时间长，设置了恒温恒湿设施；

④属一类防火建筑，地下室同时按人防工程设计；

⑤各个功能区对声、光、电设计标准要求不同，如展区布展场景设计了声、光、电高科技技术；

⑥抗震设防类别为乙类建筑，地震作用按本地区的抗震设防烈度7度计算，抗震措施提高为8度进行设计。

2 设计特点

2.1 建筑功能

该建筑物设计层次深远，仿如一件雕通的宝盒，寓意着博物馆如盛载宝物的器皿，包容了古今中外的珍品，吸纳了传统与现代文化的精华，彰显了博物馆在作为自然、历史、人文等文化传播与发展有机载体过程中充当的重要角色。

新馆在广州新城市轴线珠江新城的显要位置，与西面的广州歌剧院形成强烈的对比，又与南面的珠江和周边的城市公共空间通过草坡的过渡有机结合，建筑色彩运用传统的红色和深灰色调，形象简明突出，具有强烈的标志性。室外景观用“一匹布”的构思，与主体造型形成刚柔对比，同时巧妙地处理了与城市中轴线和歌剧院的关系，整体感强、舒展大方、构思精妙。

在功能设计上，以公益性为主、资源为核心，更好地保护祖国的历史文化遗产，以现代技术展示我国特别是广东省优秀的历史、文化和艺术，宣传改革开放取得的伟大成就；同时，突出民族传统文化精华，体现岭南建筑风格和时代风貌，使广东省博物馆成为广东对外接待、参观访问、学术文化交流的窗口，具备接待外国元首级贵宾硬、软件水平的精品工程，建设成为广州地区乃至珠三角重要的文化旅游设施，成为岭南地区悠久历史和灿烂文化的象征。该馆的建设考虑了其日后的运营费用，其内部功能的观众服务部分考虑商业化运作，提高服务水平和减少运营成本。

决定新馆艺术效果的因素不仅在于建筑造型的处理，更在于室内空间与展品的结合，因此在进行建筑设计的同时开展馆藏的展陈设计，使得建筑空间满足最终陈列效果要求，二者相得益彰，保证新馆的整体艺术效果。学习并借鉴日本阪田博物馆和上海博物馆的经验，建筑采用智能化管理，有先进的多媒体导览系统、数码式语音导览系统和高清晰度影视中心及具有同声传译设施的多功能讲演厅。

在该工程的设计上，坚持功能健全和技术设施先进的原则：除满足文物博物馆各类业务研究和行政管理的功能要求外，还需充分考虑为观众服务的功能需要，如地下停车场、餐饮、旅游和文物商店等配套设施，以进一步提高博物馆的社会效益和经济效益，增强博物馆自我发展的能力；新馆的陈列展览、文物保管、科学研究、文物修复、电脑信息管理、宣传教育手段、消防安全技术以及建筑设备设施等方面，技术选用先进可行，且在设计上应留有发展的余地，同时注意安全适用，经济合理。

2.2 基础与结构形式

结构形式为核心钢筋混凝土剪力墙筒体、巨型钢桁架悬吊结构体系：地下部分从地下室底板到上首层平面，平面中部为75m×75m，厚约1.4m的现浇钢筋混凝土剪力墙构成的筒体，是整个结构的主要竖向受力构件，另布有钢筋混凝土柱，楼盖为现浇钢筋混凝土；地上部分为了满足建筑的造型要求，到了建筑的上首层平面后，地下室的柱子不能继续往上升，而中间的钢筋混凝土剪力墙筒体则继续往上升，在顶部支撑大型的空间钢桁架，伸臂长21m。整个建筑的2层以上的楼盖，都是一端固接于中间的钢筋混凝土剪力墙筒体，而另一端由顶层的空间桁架上伸下的钢吊杆吊起。楼盖和屋盖均为钢梁和现浇钢筋混凝土楼板组成的组合楼盖。

由于主体采用巨型悬吊式结构，中心筒体对基础承载力是相当大的，建筑物基础采用大直径桩基础。又由于建设地点存在淤泥质土和淤泥(层厚0.70～2.40m)、细砂和中粗砂(层厚0.50～5.70m)等不良地质，工程阰临珠江，地下水丰富，为考虑施工安全，排除了人工挖孔桩。综合该工程的特点与实际地质情况，建筑物主体采用了大直径钻(冲)孔砼灌注桩。

建设场地分布有一定厚度的软、可塑土层，含水量高，孔隙比大，压缩性大，抗震强度低，承载力也低，上部受荷后由于附加应力作用，将会产生较大的沉降量，而且由于土质不均匀，上部附加应力也不等，对建(构)筑物的均匀沉降有一定影响。如附属建筑物、或道路广场、停车场等，经过沉降验算后选用天然基础或浅基础，但须经过适当处理。在处理方法上，按附属工程的具体情况及对地耐力的要求，分别采用换填夯实、长螺旋钻孔压灌注超流态砼桩(CFG桩)土复合地基。CFG桩具有砼连续性好，钻孔可入强风化岩，桩底无沉碴，施工无震动，噪音低，成桩速度快，在许多工程中通过中密度的布桩，可与原土共受力，形成桩土复合地基，可达到满足工程需要并节约成本的目的。

从地下室底板到上首层平面，平面中部为75m×75m，厚约1.4m的现浇钢筋砼剪力墙构成的筒体，另布有钢筋砼柱，楼盖为现浇钢筋砼。对于这种超长钢筋砼结构的设计与施工，是目前国内外建筑结构技术界研究的课题，也是该工程值得探讨的问题。我们结合在以往高层建筑物的大型地下室、大型水厂、地铁隧道等工程的成功经验，不设少设变形缝与后浇带，采用无缝施工法，通过设置加强带，应用补偿收缩砼技术从建筑材料的角度解决砼收缩裂缝问题。

2.3 其他专业设计特点

设备系统的设计与选型既满足实用、经济，又可满足发展的需要。个别的系统适当超前，特别是数字化智能化建设部分，具有扩展的兼容性。

设正常照明和应急照明2套独立的运行系统，正常照明以高光效和节能为原则选用光源和灯具；在公共场所，变配电房，消防控制中心，消防电梯前室，疏散楼梯及前室，疏散走道，均设应急照明；在楼梯间、公共通道和主要出入口等场所设应急疏散指示照明，它们在正常及事故时均能及时点燃。

采用控制中心报警系统，消防控制中心设在大楼首层。消防中心设火灾报警控制器及联动柜，对建筑物实行火灾自动监测、火灾自动报警，在确认火灾发生后，自动控制系统对消防设备和非消防设备实行联动控制，确保各种消防设备投入运行。

该工程属一级防火保护对象，采用区域保护方式，在建筑物的各楼层的走道、机电用房、办公、地下车库、大堂、展览厅、休息厅等处均装设感烟或感温探测器。

广播音响系统分紧急广播及特殊音响设置：紧急广播的对象主要为公共场所，在各功能区域处装设组合式声柱或分散式扬声器，平时必要时播放通知及有关信息；当发生火灾时则作事故广播，用作指挥疏散；紧急广播系统的设计与消防报警配合，实行分区控制，区域划分与消防分区相同；在多功能演讲厅设特殊音响系统，音响系统分为舞台音响与观众厅音响。

全部区域夏季中央空调系统设计、冬季通风系统设计。藏品库房全年恒温恒湿空调系统设计，采用冷冻水供冷；地下室、卫生间、车库等平时通风。制冷机房设在地下室内。

重视消声与减振措施：所有设备选用低噪声型，降低噪声源；冷水机组、水泵、空调器、风机、冷却塔均作减振处理；制冷机房、空调机房、风机房的内墙壁及天花作吸声处理，所有的机房门均用双层隔音密闭门；冷水机组、水泵等的进出口端均安装可曲挠的软接头，防止震动沿管路传播；空调器、风机的进出口处，均设帆布软接头隔振，消防用的排烟风机所用软接头材质，采用非燃材料。

采取的节能措施：整体建筑布局注意物候的特征，尽可能利用自然通风及自然采光，减少运行能源消耗；通过馆舍管理自动化系统，使空调、变配电系统、照明系统等处于最佳效率运行，最大限度节约能源；采用高效照明灯具，改善传统照明耗电大、发热高的缺点；合理选用变压器(选用干式变压器，并设置与地下室)，提高其负荷率，使变压器处于经济运行状态；在变配电房的低压侧安装电容器，进行无功补偿，提高了变压器利用率及降低无功损耗；选用节水洁具，保护水资源。