初探“有机建筑”
——福建LNG监控调度中心方案设计浅析
2015-05-06顾文凯
顾文凯
(福建众合开发建筑设计院 福建福州 350004)
初探“有机建筑”
——福建LNG监控调度中心方案设计浅析
顾文凯
(福建众合开发建筑设计院 福建福州 350004)
在多年从事建筑设计工作中,感悟颇多,在此,尝试探索“有机建筑”概念,认为:建筑的有机性,应该体现项目(企业)背景、地缘人文与生态技术的有机融合,而不是单纯尊重自然的绿色建筑或乡土仿生建筑。当下的中国,在经济高速发展后,各方人士均在反思,一方面在全面强制执行绿色建筑建造标准,另一方面又在极力推崇建筑的“乡愁”韵味,再结合建筑项目的固有背景文化,即本文认为的“有机建筑”在我们这个时代所应有的具体要素。
项目背景;地缘人文;生态;有机建筑
E-mail:keven.g@163.com
引 言
早在1900年,沙里文就明确提出有机建筑(organic architecture)概念,至今已成为现代建筑运动中的一个派别,最具代表性的人物是美国建筑师F·L·赖特。有机建筑概念认为每一种生物所具有的特殊外貌,是它能够生存于世的内在因素决定的。同样地每个建筑的形式、构成以及与之有关的各种问题的解决,都要依据各自的内在因素来思考,力求合情合理。其核心思想正是中国的老子在《道德经》里提出的“道法自然”哲学思想,要求依照大自然所启示的道理行事,而不是模仿自然。自然界是有机的。然而,从我们所了解到的早期众多有机建筑的代表作来看,多表现为草原建筑或乡村建筑式风格,所追求的是建筑与自然环境的融合,如悉尼·K·罗宾逊所说:“有机,意味着曲线,还有非对称的形式,使用自然的材料,并且在观念上独到而全面……”[1~2]。
当下的中国,在经济高速发展后,从中央到地方各级政府,以及社会有识之士,均在深刻反思今后的路该怎么走。自2013年以来,中国建筑领域出台了一系列新规,一方面在全面强制执行绿色建筑建造标准,另一方面又在极力推崇建筑的“乡愁”韵味,再结合建筑项目不可回避的固有背景文化及功能需求,归纳起来就是:项目背景、地缘人文与生态技术三要素,即本人认为的“有机建筑”在我们这个时代所应有的具体概念。
表1 有机建筑组成要素直方图
在此,以福建LNG监控调度中心方案设计为例,浅析创作心得,以求共勉。
1 项目概况
福建LNG监控调度中心方案设计始于2010年,历时一年半完成,于2012年11月13日,受中国海洋石油总公司规划计划部委托,中国海洋石油总公司咨询中心在北京组织召开了本项目方案设计专家评审会。会议邀请了七位行业资深专家(名单附后)组成了专家组。与会专家一致审批通过此方案,认为主要优点有:设计理念清晰,建筑形态较完整,特点较鲜明;设计内容相对全面、深度较好;内部功能布局紧凑、相互联系方便;并对上部建筑层高与结构选型提出优化整合意见。目前该项目已由第三方设计单位完成施工图并进入施工阶段。
表2 方案设计专家评审会专家组成员
1.1 设计任务要求(企业概况及功能要求)
中海福建天然气有限责任公司(简称福建LNG),于2003年成立,由中海石油气电集团有限责任公司和福建省投资开发集团有限责任公司共同出资组建,承担福建省LNG的接收/转运/和输送工程,至2020年将形成“覆盖全省、对接两洲、纵深推进、清洁安全”的海西天然气管网。
为满足福建LNG站线在全福建省范围内的项目安全生产,统一调度,实时监控的需要,需在福州建设一座集站线运营调度、监控、办公和对外交流于一体的综合办公楼,即:福建LNG监控调度中心。其功能包含公司监控调度中心、应急指挥中心、福建LNG产业链单位办公楼、兄弟LNG公司驻闽办事处等,并配置学术、商务交流场所、会议中心及企业文化展示空间等公共区域,同时还应兼顾备勤功能、满足过渡住宿用房、考虑部分管理接待用房,不局限于单纯监控调度中心定位。项目总造价计划约4.38亿元.地上建筑面积约为4.1万,地下工程建筑面积约1.27万。该工程的建设将推动整个LNG产业链共同发展,进一步加快中国海油在海峡西岸经济区建设的步伐,作为中国海油在福建的对外窗口,为今后与福建省政府各部门沟通和对外交流提供便捷条件。
众所周知,“天然气”是良好的清洁能源,是LNG企业的经营理念,故而要求监控调度中心也应建设成为环保、低碳、节能、极具地域特色的标杆式办公大楼。
1.2 项目区位及场地概况
经多年商洽,通过土地竞拍,福建LNG监控调度中心建设用地最终选址于福州市仓山区南江滨东部新城海峡国际会展中心西北侧,原址为江口片区盖山镇浦下村地界。项目东北向邻闽江、西北向临鼓山大桥林浦互通高架桥,地块呈菱形,规划用地1.43ha,其中包括50辆社会公共停车场用地。地块三面环市政规划路,西、北侧设有城市绿化带。为环福州海峡国际会展中心公建景观带西北端首要位置,城市控规要求此项目必须建成地标性建筑。项目周边拥有鼓山、闽江、鼓山大桥、滨江公园等宽广的城市景观,附近的福州东部办公区及喜来登大酒店也已投入使用,以上种种,使福建LNG监控调度中心大楼“天生”具备极高的外部环境品质。
图1 项目区位图
2 创作思路
本项目建设方的特殊背景、企业经营理念、项目功能的纷繁复杂以及项目所在地的文化内涵等要素,即为本项目设计的先决条件,如何将这些制约因素有机的融合在一起使之成为一个具有生命的有机建筑,就是本文探讨的重点。
2.1 福建地域建筑文化代表——福建土楼
图2 福建土楼剖视图
福建土楼是福建地域建筑文明发展的一颗明珠,它以历史悠久、种类繁多、规模宏大、结构奇巧、功能齐全、内涵丰富著称,具有极高的历史、艺术和科学价值,被誉为“东方古城堡”、“世界建筑奇葩”,“世界上独一无二的、神话般的山区建筑模式”,是福建地域建筑文化的主要代表。福建土楼主要分布在闽西和闽南地区,具有突出防卫性能、采用夯土墙和木结构共同承重,居住空间沿外围线性布置,适应大家族平等聚居的巨型楼房住宅,但其过于封闭排外的形式已完全不适应当今生活工作氛围。
2.2 中海油企业文化形象代表——海上钻井平台
海上钻井平台是中海油企业的形象代表,也是人们对中海油最深刻的印象。其分为自升平台和半潜平台两类,但都由多个桩腿支撑作业平台,作业平台可通过升降机构调整距海平面距离,以保证其适应各种环境的安全工作高度。
2.3 建筑与文脉的融入
图3 设计理念演绎图
基于本项目的特殊性质——大型央企的地区性办公总部,其建筑应具备相对独立的多功能区域及可持续调控性,又因控规限高要求,为在有限的1.43ha用地范围内建造4万多平方米的建筑体量及近400辆机动车停车场地,没有一个特别的思路,是很难完美解决的,经过长达一年多的思考创作,提出一个大胆的构思,设计将办公楼做大尺度挑空处理,由四个巨构竖向交通筒支撑,将上部主办公区与下部公共区域脱开,以加强建筑的通透性,并形成一个整体的建筑体量;于有限的场地内建造出无限的空间环境,立体多层次、内外兼修。将建筑自身的形式与周边环境相互渗透,这一创作思路正是来源于中海油企业文化形象——“海上钻井平台”和福建地域建筑文化代表——“土楼”的有机融合,强调建筑各体块具有依存和共生的关系,以使其各项工作活动更加有机和高效。即融地缘文脉与企业文化于一体的现代绿色生态有机建筑。
3 总体布局
设计考虑地块西侧是30m宽城市绿化带,东侧邻近道路交叉口,均不适合开机动车出入口,因此我们设计将主入口设置在东南侧相对合理,入口设置主入口广场,地下室出入口广场就近布置,将大量机动车停于地下,地面仅留少量车位及规划要求的社会公共停车场,沿建筑四周设6M机动车道路(兼消防车环通道),将绿化面积做到极至,为大楼绿色生态设计奠定良好基础。将建筑周边突出地面的地下室一层顶板设计为生态绿色草坡形式将机动车道与建筑隔开,使机动车对建筑的影响降到最低。
大楼设置四个竖向交通筒五个出入口,其中主门厅东侧为办公主入口,南北两侧为各分公司单位入口,西侧备勤楼出入口一个,厨房后勤出入口一个,另于北侧专设一部服务于二层会议、监控中心的独立疏散梯。防烟疏散楼梯间分设于建筑竖向交通筒内,各出入口均邻近道路设置,出入便捷,互不干扰。人行入口沿机动车内侧进入地块内部,避免主入口人流对内部人流造成干扰。又可由中央大堂内辐射四角。沿建筑四周均可作为消防登高面。各交通流线将建筑与场地紧密结合,有机且有序。正如依莱·伊恩斯坦(Eli Bomstein)所说:“在艺术和建筑领域中,有机的创作不是一种风格,而是一种原则,没有一种风格可以包含有机原则,它没有定式。”[3]
图4 总平面图
图5 交通流线示意图
图6 功能结构示意图
图7 各楼层平面图
4 功能结构布局
平面设计着重关注了以下几个性能:灵活性、紧凑性、易用性、易达性、舒适性。方案将所有的防烟疏散楼梯间、卫生间及各设备间设置于建筑四角的四个巨型竖向剪力墙核心筒内。下部基座一、二层裙房为两层半公共区域,主要功能:一层为主门厅、企业文化展示厅、商务会客区、厨房、职工餐厅以及设备用房等;二层为会议中心、监控调度中心及小餐厅;三层主要为空中花园及西北侧局部为职工俱乐部。空中花园为挑空3层(第三、四、五层挑空)11M高,36×65M宽,这种大尺度的空中花园为将来企业内部举办各种社交活动及员工休闲提供了另一种独特的场所空间,提高了建筑内涵。建筑以四个巨型核心筒为支点支撑上部六层“回字形”主体办公备勤区,其中东南侧、东北侧、西北侧三段为福建总部及各产业链分公司办公区域,西南侧为值班备勤区,各区段均为纯粹的功能使用区,平面功能清晰明了,交通组织简单便捷,通过建筑造型功能与钢结构体系设计相结合,建筑隔层形成了33~35m×18~28m的无柱室内大空间,为使用者提供了室内空间布置更多的可能性。各区域可有机组织,以适应业主方各组织机构的特殊需求。地下室共二层,主要做为停车场及设备使用,地下二层兼做战时人防掩蔽所。其中地下一层顶板高出室外地面1m。即可减少地下开挖量,又可争取一定的自然采光和通风。
设计尽量减少使用合成材料,充分利用阳光,节省能源,为使用者创造一种接近自然的感觉。以人、建筑和自然环境的协调发展为目标,尽可能地控制和减少对自然环境的使用和破坏。
5 大跨度结构支撑体系
结构体系的选型,是这个方案能否实现的关键,方案决定地下室及一、二层基座部分采用普通钢筋混凝土框架结构,利用四角竖向交通筒设置四个落地的钢筋混凝土筒体与上部楼层刚桁架形成巨型框架,达到建筑中部跨度33m架空的立面效果和上部各层形成33~35m*18~28m无柱大空间。此方案获得审批专家一致认可,后根据北京市建筑设计研究院专家束伟农副总工程师的意见对结构选型方案进行再次优化:通过试算,拟将上部部分钢柱每层竖向拉通,形成6层高的钢结构空腹桁架,加大桁架底部梁,局部加斜拉杆。通过整体调整面积,将原12层建筑改为11层,总层数减少一层,增加上部层高至4.2m,保证了净高。通过控制构建挠度和裂缝、计算分析楼盖的竖向振动加速度等措施,从刚度和振动两方面保证建筑在使用过程中的舒适度。
图8 主体钢结构体系示意图
6 以“绿色建筑”三星标准为依据,尝试自然共生的生态建筑模式。
所谓“绿色建筑”,是近年来国家为节能减排、低碳环保、关怀生态环境、维护地球而提出的一整套建筑建造标准,其定义是指在建筑的全寿命周期内,最大限度节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。
方案设计中,不仅仅停留在形式上的立体绿化、屋顶花园等环节,经与业主沟通,方案按照国家绿色建筑三星标准设计力求将办公楼设计为省内及至全国绿色建筑的表率。具体例如有太阳能运用;建筑外保温隔热、遮阳;雨水、中水回收;双层玻璃幕墙自循环隔热;地下室自然采光、通风;微动力滴灌节水;LED节能智能控制照明,垃圾回收等等技术措施。然而,目前国内相关技术产品造价均较高或还不够成熟,为达标而提高建筑造价的资效比太高,在此阶段,我们认为,更应该多运用中国传统建筑的建造理论,充分解读建筑场地的日照、风向、水系及地势等自然环境因素,着眼于建筑本体结构布局的“生态”性,充分利用环境自然资源,并且在不破坏环境基本生态平衡条件下建造这一融于大自然、可持续发展的生态建筑。
方案设计除强化内外部空间节点之间的视觉互动外,还充分保证内部空间的舒适性。主体悬空高架的建筑形式在环境上将建筑周边山水环境、地面广场绿化、道路绿化等沿建筑周边升起的草坡延续至二层屋面,与中庭绿化景观彼此呼应,三类绿化组成元素形成立体绿化体系,开放式的悬空中庭将用地周边山水及广场绿化引入建筑内部,内外交融,补偿建筑物占用的面积,提高项目绿化覆盖率。上部“回”字形围合加强对自然采光和通风的利用,并为室内办公空间提供舒适宜人、内外两种风格迥异的观景面。
图9 项目生态环境解析图
6.1 坡地景观示意
为减少建筑地下室的开挖深度,地下一层顶板设计高出室外地面1M,周边设计为草坡状斜坡地面,可利用其设为地下室采光通风井。建筑一二层基座部分沿建筑基线设计为内倾草坡式界面,以加大建筑周边对三层屋面中庭的透视角度,有效提高植被覆盖率。草坡式的景观设计将绿地及自由风由地面导向延伸渗透至建筑空中庭院内部,由平面逐渐转向立体。
图10 生态技术设计示例横剖面图
图11 草坡视线示意图
图12 三楼中庭透视图 图13 三楼中庭俯视图
图14 生态环境设计示例纵剖面图
图15 项目各方位透视效果图
6.2 三楼中庭——开放的公共活动共享空间
建筑设于基座裙房二层屋顶的中庭花园高出地面近9m,将景观向空中发展,西北侧设置职工餐厅及俱乐部,能有效屏蔽周边城市干道及西北侧高架桥的视线、噪音干扰,具备一定私密性,即有闹中取静、尺度宜人、怡静融洽的环境气氛。透过其他三个方向12m高的挑空空间,北可遥望鼓山大桥、闽江、鼓山及江滨公园,东南向与海峡国际会展中心遥相呼应。幅员辽阔的宏大景观尽收眼底,摒弃了与外部隔绝的保守因素,而上部“回”字形围合将中庭压缩在一个尺度相对亲切的共享空间里,可供办公人员休憩、聚餐、会议、举办企业社交酒会等活动等,成为整栋大楼的灵魂区域,“福建土楼”之“共荣共生”的民生精髓在此得以充分发扬。而由此形成丰富的建筑空间体量——通透、灵动,大大提高建筑的公众认知度。
结合景观设计,设置屋面雨水收集景观池,不但降温隔热效果优良,而且能美化环境、净化空气、改善局部小气候,建筑中庭的俯仰景观补偿了建筑物占用的绿化地面,大大提高了项目的绿化覆盖率。良好的采光和大量的情景绿植,破除水泥森林的压力,为办公场所注入了更多生机,令商务白领在快节奏的工作压力下,拥有可以放松身心、释放压力的去处。
7 总论
雨果·哈林(Hugo Haring)认为:“有机”并不是一种生物外形的分析或者模仿;“有机更深层次的含义在于对建筑任务和它所处场所本质性的研究,创造者在这个基础上寻求被构筑物本身所产生的自然而然呈现出来的建造形态和被塑造物其中自在的精神建构。”[4]。超前意识的建筑已不再单纯是建筑的形式,而更多的是建筑观念的反思,建筑不仅要从自然环境得到灵感,更应该感悟历史,感悟当代人文思想,以使其具有可持续、健康、环保和适应性,在思考中获得形式,满足人们社会、身体和精神上的需要,增强建筑的内聚力,以各方面要素的整体协调而赋予建筑以生命,使其成为真正意义的“有机建筑”。
福建LNG监控调度中心方案设计通过运用草坡、空中中庭、挑空的“回字形”围合主体等设计元素,融合项目背景、地缘人文与生态技术,使建筑植根于历史土壤,与周围环境共存互融。在基于现代建筑技术的可完成度上,升华了福建本土建筑的代表——“土楼文化”;印象“海上钻进平台”神韵。
自然延伸起伏的草坡、朴实厚重的石板材筒体和轻盈透澈的悬空玻璃幕墙主体,明亮的光线,丰富的空间,幻化的肌理,独立又相得益彰的各功能区等“有机设计元素”,将一个枯燥的办公建筑变为富有生命力的场所和紧紧吸引人们视线的磁极。由四个核心筒支撑的上部建筑如晶莹剔透的蓝宝石大鼎平稳地立足于大地,由闽江北岸远眺,更似一座雄健的钻井平台雄踞闽江边、鼓山大桥头,气势恢宏,真正成为环海峡国际会展中心景观带的“桥头堡”,达到“远观取其势,近赏取其质”的意境。以具有表率性、先进性、时代性、行业性、功能性并融沉稳、震撼力于一身的“有机建筑”形象,使这座大型国有企业地区性办公总部大楼成为业界标杆和城市名片。
[1](英)戴维·皮尔逊(DavidPearson). 译者:董卫.新有机建筑[M].江苏科学技术出版社出版.2003-9.
[2]白鑫.源于自然的建筑观——汉斯·夏隆有机建筑思想及其作品分析 [D]2007-3.
[3]依莱·伊恩斯坦(Eli Bomstein).论艺术与自然中的机械与有机[M].
[4]戎安.德国现代建筑运动中心建筑思潮的寻源[J].建筑师.2004(07).
Discussion of "Organic Architecture"——Analysis program design of Fujian LNG monitoring and dispatching center
GUWenkai
(Fujian Zhonghe development of Architectural Design Institute, Fuzhou 350004)
In the years engaged in architectural design work, I have quite a lot of sentiment. Hereby I try to explore the "organic architecture". In my opinion, organic architecture should reflect the organic integration of the proje-ct (enterprise) background, geopolitical Humanities and ecological technology, rather than simply respect for nature green building or local bionic architecture. After the rapid economic development of China today, many people have an self-examination that China on the one hand fully enfor-ced green building construction standards, on the other hand pushed the construction of "nostalgia" charm, combined with the inherent cultural background of building projects. That is what the paper argues that "organic architecture" should have specific features in our age.
Project background; geopolitical humanity; ecological; organic architecture
顾文凯(1968.3- ),男,高级建筑师。
2015-06-19
TU2
A
1004-6135(2015)09-0015-07