任飞访谈

天妮/TIAN Ni

WA：国家博物馆的设计是从哪些层面具体回应“建筑可持续”和“环境友好”策略的？体现方式有哪些亮点？

任飞：体现建筑可持续和环境友好有几个层面。首先，设计充分考虑用地地形。项目用地是处在城市近郊浅山环抱的地方，建筑顺应用地，随形就势自由伸展开，轮廓和周围平缓的自然山体协调呼应，整体比较通透轻灵的建筑形态和周围的自然环境相互融入。其次，设计也充分地考虑了当地气候。昆明四季如春，空气很好，特别适合户外活动。所以建筑主体里面除了一些必要的陈列厅有温湿度控制要求的，大部分公共空间并没有封闭，这样室内外环境之间是开敞流动的，空气、阳光、风都可以直接进入室内，让人感觉亲近自然的同时，也对建筑节能方面很有利。第三是材料。设计里面木结构的应用是一个重要的亮点。我们知道，伐木不等于毁林。恰恰相反，在不破坏生态的前下，把木材有价值地利用起来，是一个高效生物固碳的做法。木材本身就是一种固碳非常好的材料，从生成到加工、建造，在全生命周期内，能耗和环境影响都是现有主要建筑材料中最低的。而且木材本身也能给人一种温暖亲切的感受。

WA：建筑“水滴”的主体形态是如何确定的？

任飞：建筑形态在创作过程中也经历了多次反复。我们比选了多个层面的植物主题创作方案，但总觉得没能体现出国家馆让人一目了然的整体形象。庄惟敏院士倾向于形态相对聚集、有明确的整体形象、同时又能和自然地形、室外环境充分融合、与自然特别友好的形态。顺着地势的漫延，自然就有了水滴的意向。水和生命、植物也有一种内在联系，这种温润和滋养万物的气质，适合环境，也非常契合植物博物馆的主题。另外，博物馆的重要展品之一，就是种类丰富的活体植物。像水滴一样漫延的形态，也增加了建筑和室外的接触界面，在展陈设计时，能最大限度地将室外活体植物引入展线。

WA：在设计策划和功能设置方面，博物馆与植物园或温室最大的区别是什么？对于人的互动及人的关怀有怎样的考虑？

任飞：定位上植物园和温室主要展示活体植物，而博物馆还包含了大量的收藏、陈列、科学研究、科普教育、国际交流功能，也更注重它的公益性。博物馆设置了若干个专题的基本陈列，从时间轴、空间轴、人文轴等主题展开，让不同类型的观众都能有比较全面的观看体验。时间轴从整体植物演化的全过程展开，空间轴涉及全球不同地域不同环境和植物演化的主题，人文轴从人类社会演化和植物之间的密切关系展开。另外，馆内设置了专门的科学研究室，还有儿童科普教育培训室功能。这些都是植物园和单独的温室难以实现的。

关于建筑与人的互动和对人的关怀，除了给观众种类丰富、内容有趣的观展体验，也考虑了知识性和参与感更强的功能。我们把观众分成普通参观、亲子游、准专业爱好者、专业研究者等若干类人群，对每一类参观者都做了需求友好及提高参与性的设置。比如对于亲子游人群，公共空间里会有孩子可以参与的培训、临摹科学植物画等，小孩可以“挖一挖”“画一画”，甚至“种一种”；对准专业的植物爱好者人群，考虑到他们的特点是不定期、长时间逗留在特定区域，我们也设置了研究区域和专门流线。另外，考虑设置了一些不同主题的活动，像“博物馆之夜”“魔法植物游行”或“森林音乐会”等，来服务不同人群的需求。针对老人或行动不便的人群，我们做了特殊人群流线，车辆可直接开到博物馆功能入口，可无缝接驳建筑无障碍系统，确保主要流线对各个不同人群的可达性。

整体来说，未来的植物博物馆将会面对更广泛的人群，拥有更为复合的功能性和更为亲切的科学性。让不同身份的参观者都能深度参与博物馆的展示与互动功能，享受公共空间带来的美好体验。

WA：如何运用设计手段满足游客在温室中的体感舒适度和植物生长的舒适度？屋面系统在绿建及后期维护等层面分别有怎样的考虑？

任飞：温室是植物博物馆中的重要部分，设计的目标也希望能够达到世界级的专业水平。

温室分为热带雨林温室和荒漠温室两个。我们以雨林温室为例说明一下环境控制策略。热带雨林温室大约8000m2，是个封闭的人工环境。昆明的温湿度变化幅度相对其他气候区较小，对温室环境控制非常有利。我们也跟植物科学家做了深入探讨，为满足植物生长需求和人行区域的舒适度控制要求，温室采取主动式与被动式相结合的室内控制策略。冬季设供暖保证室内温度不低于15℃。夏季和过渡季通过对室内温度的监控，控制温室侧边及顶部的幕墙开启，从而增强自然通风，降低室内温度。另外，方案结合遮阳帘、微雾加湿等方式，保持室内温度不高于35℃，并控制室内温度梯度。在人行区域，辅助设置风扇的局部微气候调节设施，进一步保证室内的舒适度要求。

在夏季自然通风方面，我们通过CFD 模拟，明确了夏季通风条件下的温度场和速度场分布，以及理想的开窗位置和开窗面积，并在深化设计中予以落实。

1 总平面7-博物馆主入口14-博物馆次入口、温室出入20-省林科院办公室27-次入口广场1-科普出入口8-场地主入口 口（独立运营时）21-南美洲热带景观园28-场地次入口2-藏品管理出入口9-国博大道15-藏品管理出入口22-室外展场29-龙泉观3-非洲热带景观区10-科研出入口16-静水池（未来扩展区）23-扶荔宫30-树木园4-行政/VIP出入口11-科研温室17-大洋洲景观园24-亚洲亚热带景观区5-临展、国际会议入口12-欧洲地中海景观区18-北美洲热带景观区25-黑龙潭公园6-主入口广场13-国家植物博物馆主体建筑19-地震工程研究所26-昆明植物园

2 屋面透明度分布图

5 雨林温室多情景使用模式图

在遮阳方面，雨林温室跨度大、高度高、几何形状较复杂等条件都对遮阳提出了挑战。我们正在研究攻关，希望最终做到机械原理尽量简单，经济可实施。

此外，我们考虑采用双层中空夹胶玻璃，提升保温性能，避免冬天结露；采用紫外线透过性能更好的胶片和超白玻璃，为植物生长提供更为宽阔、更接近自然环境的光谱区间。

昆明干湿两个季节差异很大，每年雨季都会有几次比较集中的降雨，而且强度比较大。屋面的造型整体是中间高四周低的一个壳体，雨水靠屋面坡度流向地面的排水沟。通过计算，绝大多数玻璃坡度不小于0.3%，能够满足排水要求，整体屋面没有滞水点出现。

屋面也有上人维护和清洁的需求。玻璃单元之间的天沟，兼顾排水和上人通行功能。由于屋面是非线性的表面，有很多不同规格的结构构件，这些天沟设计要考虑3 个方面因素，第一要能实际做得出来，第二精度要能控制，第三造价也要能控制。我们幕墙团队也正在努力寻求更优的解决方式。

此外，绿建层面也在努力去实现更高效的节能，国内的绿建三星和国际上的相关星级认证都是我们既定目标中的一部分。

WA：项目推进过程中有哪些难点或挑战？计划尝试应用哪些突破性的技术手段？

任飞：挑战主要来自于大跨度不规则形态的木结构网壳屋面。木结构本身在国内的应用还不是很广泛，因此有许多具体技术问题需要研究落实。木结构的可实施性和耐久性是我们和甲方共同关注的问题。如何保证木结构稳定的力学性能？如何防火、防潮、加工安装、成本控制等等，这些都是团队目前在重点研究的问题。

规范对木结构的防火有非常明确的要求。工程木耐火主要依靠构件本身燃烧时表面形成的碳化层，截面尺寸较大的胶合木结构构件，一般能达到1h～1.5h 的耐火极限。但由于项目的木屋盖规模较大，还需要做专门的技术论证。

目前，结构设计考虑采用互承结构单层木网壳，最大跨度超过70m，最大悬挑接近20m。这是一个超静定的体系，即便是局部杆件受损，结构完整性也不至于破坏。有利于安全性，也有利于杆件的维修和更换。互承结构体系大大减弱了整个结构对节点连接刚度的敏感性和构件加工精度要求以及施工难度。木结构后续需要进一步落实的问题还有节点设计、施工模拟以及干湿交替下的稳定性评估等。后期我们还会通过一些大比尺模型实验，进一步排除技术风险。

另外，我们也同步在优化幕墙设计，力争使建筑复杂形态的表皮能有完美的呈现。同时，通过表皮的更轻量化，留出更大的荷载余地。

WA：场地东南角预留了一块未来发展水域，请您分享一下后续可能的计划。

任飞：这部分是设计考虑的弹性预留，定位是陈列展厅，为未来更多展品和不同主题的陈列预留发展空间。

WA：博物馆预计何时开放？

任飞：预计2020 年内完成施工图纸设计并开工，具体开放时间欢迎随时关注博物馆方面官方消息。□

3 雨林温室中举行婚礼的场景效果

6 国际会议中心多情景使用模式图

4 国际报告厅组织博物馆之夜活动时的场景效果