临时的遗产:冬奥会装配式临时建筑的可持续性设计策略
2021-07-30陈荣钦李世冲
陈荣钦,李世冲/
进入21 世纪以来,随着《奥林匹克运动21 世纪议程:体育促进可持续发展》的发布,奥运会越来越紧密地与可持续发展的理念相关联。然而与之不相匹配的是居高不下的筹办成本投入,以及筹办压力大导致各国申办奥运会积极性的明显下降。为此,国际奥委会在2014 年发布的《2020 议程》第一条建议中强调奥运会应与城市长期的发展契合,鼓励“最大程度使用现有设施”,以及“可拆卸的临时场馆”[1],尝试借助临时设施规避大量永久性建设带来“白象效应”的风险。近几届奥运会中,以“弹出式”场馆(pop-up venue)为典型的临时场馆和设施概念被频频提及[2],知名的如伦敦奥运会的篮球馆和排球馆,里约奥运会计划拆改为学校的手球馆,平昌冬奥会的临时开闭幕式场馆等等。但从永久转向临时并非一劳永逸的解决途径,大量的临时建筑仍然需要组织者和设计者考虑其实际利用中的可持续性问题。本文将着眼于冬奥会的山地场馆,尤以单板和自由式滑雪场馆为例,探讨此类以临时建筑为主的奥运场馆在可持续性方面的挑战和应对策略。
1 冬奥会临时建筑的可持续性挑战
1.1 冬奥会山地场馆的临时性特点
冬奥会绝大部分雪上项目场馆位于山地,依托山地赛道和人工造雪,除了跳台滑雪等特殊项目外,少有永久性体育场馆设施。即使有酒店或其他综合功能建筑,也不像城市体育场馆能依靠永久性建筑为赛事提供充足的功能空间。单板和自由式滑雪场馆是典型的山地场馆。自1990 年代起,该类项目逐步纳入冬奥会,早期单板和自由式滑雪项目场地往往穿插于高山类滑雪场地中,长野(1998)、盐湖城(2002)和都灵(2006)等往届冬奥会皆是如此。从温哥华(2010)冬奥会开始,该类项目多条赛道开始集中并组合为综合性独立场馆,自此单板自由式场馆就惯例性利用现有滑雪场升级改造为奥运场地,通过大量临建设施解决附属功能空间问题。温哥华的赛普里斯山(Cypress Mountain)场馆在原有雪场服务楼周边搭建大量临时篷房(图1);索契(2014)冬奥会的单板和自由式场馆——玫瑰庄园极限运动中心使用了多达90%的临时设施[3];而平昌(2018)冬奥会凤凰滑雪公园的场馆运行计划显示,保障赛事运行的31 个业务领域1)的22,000m2室内空间需求中,约80%通过临时建筑解决[4]。
图1 温哥华冬奥会赛普里斯山场馆(片来源:https://wiki.fis-ski.com/index.php/Cypress_Venue_Photos)
北京2022 年冬奥会的单板自由式场馆为云顶滑雪公园,位于张家口赛区的现有滑雪场——密苑云顶乐园内。该场馆中,服务于赛事运行的业务领域达到34 个,室内功能空间需求则超过25,000m2,而现有可用的永久性设施仅有距核心场地约600m 的小型度假酒店,提供包括雪具大厅在内的约3200m2功能空间,剩余约22,000m2为临时建筑。
1.2 临时建筑的可持续性挑战
“白象效应”的关键诱因在于超出常规的维护要求(白) 和规模 (象)。对于山地场馆大面积的临建需求,同样存在类似的风险。
一方面,从建设要求上临时建筑并不“临时”。临时建筑也需要满足基本的空间尺寸、水电配置、采暖通风、通信和消防等与永久建筑类似的要求,奥运赛事运行的特殊需求也并未因临时建筑而降低标准,加之山地场馆的临建建设场地往往因山地特殊地形和气候条件的影响,需要强化临建基础自身的牢固以及防范雪水冲刷的性能,临建维护结构需要考虑防风防雪以及大型活动对外观形象的期待[5]。为达到要求,奥运临建利旧的程度往往偏小,即使是租用的临建,也通常是为奥运生产的新产品。因此,从某种程度上,建设和维护这些临时建筑并不比永久性钢筋混凝土建筑更节省成本[6]。
另一方面,从建设规模上以万平方米计的临建量将带来灵活建设和后续利用方面的难度。山地施工条件和秋冬季节的施工工期均不利于大量临建的建设,无形中增加了临建折旧率和建设成本。同时,按惯例临建设施通常是赛事组委会负责的资产,因而赛后面临短时间内处置大量临建的压力。平昌冬奥会使用的大量临建在赛后也曾讨论应用于北京冬奥会的可能,但因租售价格、存储和运输成本、建设和维护难度等种种原因难以达成。
尽管北京冬奥会的组委会和主办城市在临建实施政策和职责划分上考虑了资产处理的压力问题,并采取更切合实际的筹办策略,但在冬奥临建设施的可持续性问题上,仍然需要针对不同场馆特点实施更为具体的可持续性策略。
2 装配式临时建筑的可持续性设计策略
云顶滑雪公园是北京冬奥会唯一利用现有滑雪场改建的山地竞赛场馆(图2)。从场馆类别上,该场馆因其赛道的升级和整个场馆举办赛事级别的提升,归属于改造型永久性场馆;而相对于大量临建设施的使用,云顶场馆又具备临时场馆的特征。这一双重特征使其无需为赛后寻找大型体育场地的用途和用户,而将奥运会及相关赛事作为滑雪场长期运营过程中的“临时用途”[6]。这也成为云顶场馆规划设计过程中实施可持续性设计策略的主要线索。
图2 云顶滑雪公园场地俯视
对于云顶场馆的临时建筑,我们更愿意用“临时的遗产”来描述其在整个奥运周期中发挥的两个层面的作用。其一,通过装配式临建的临时存在减少场地上的永久性足迹,为持续运营的滑雪场保留不断发展变化的空间可能;其二,通过奥运临建的遗产角色承前启后,既要衔接冬奥赛事前的世界杯和世锦赛等相关赛事,也要尽可能持续利用于赛后场馆运营,提升装配式临建在其全寿命周期内的利用效率。具体的可持续性设计策略体现在以下3 个方面。
2.1 强调可装卸性和模块化的临建选型策略
常见的装配式临时建筑(亦称临时房屋)包括废旧集装箱和集装箱改制房、板房、篷房和箱式房[5],用于看台等临时构筑物的脚手架结构有时也用于搭建遮蔽物或提供半封闭取暖空间。这些临时建筑的选型是场馆规划设计过程中不可回避且影响较大的重要环节。临建选型通常会考虑不同临建所提供空间性能对具体场地环境条件的适应性。而我们在云顶场馆的设计中则着重强调临建的可装卸性能以及模块化程度,这一指导性思路有助于搭建一个强调灵活使用、安装、移建和拆除的规划设计逻辑基础,为可持续性设计提供素材。
(1)废旧集装箱和集装箱改制房
集装箱因其国际通用的尺寸标准和抵抗长途运输的结构强度,预装配和模块化的程度极高,可循环使用的年限也在10 年以上。在场馆规划初期考虑临建类型时,废旧集装箱往往是体现可持续利用的第一选项。然而在奥运会这类短时间内需要大量建设的实际条件下,数量和质量的不确定性和整体运输吊装的弱装卸性能反而大大降低了集装箱的可利用性,仅适用于相对独立的模块化个体,例如,小型库房、改制的卫生间模块等。
(2)板房
板房指在普通钢结构或轻钢结构基础上,以便于装拆的模数化板材为维护结构搭建的临时房屋。板房的可装卸性较强,但模块化预制程度不高,较适用于依据场地和空间需求定制的临时空间,尤其是空间尺寸不一,难以归拢到统一模块的空间。
(3)篷房
篷房与板房结构上类似,而维护结构则以篷布为主。篷房拆装快捷,在历届奥运会的临建中占有较高的比例,常用于较大跨度或半开敞的空间,如休息厅、餐厅、安检大棚等。但篷房的外维护结构在恶劣天气条件下不论舒适性还是耐久性均不如其他形式。
(4)箱式房
箱式房是介于集装箱和板房之间,利用集装箱模块化结构原理设计的,具备类似于板房的可装卸性能,利于大量运输和现场拼装的临时房屋。箱式房可在小型空间及其组合的适用性上替代集装箱和板房,而对于大空间,也可通过一定程度的结构改造实现(图3)。
图3 箱式房通过附加结构实现室内局部无柱空间(2 .3 图片来源:清华大学建筑设计研究院简盟工作室)
从可装卸性和模块化的角度,结合场地地形和气候条件,云顶场馆的临建选型体现出与历届同类场馆不同的思路。由于云顶所在山区最低气温超过零下40℃,极大风速达15.8m/s2),云顶场馆减少了篷房的使用比例;而考虑到雪场运营的适应性和长奥运周期内的应变能力,箱式房被大量使用。与平昌冬奥会的凤凰滑雪公园进行比较(图4),可以清晰分辨出云顶场馆的临建选型特点。
图4 凤凰滑雪公园和云顶滑雪公园空间类型占比比较(绘制:陈荣钦)
当然,临时建筑也包括一些形式上类同于永久性建筑却需要在使用后拆除的钢结构或其他结构建筑。此类定制的临时建筑尽管可以通过装配式手段实现,但适应性较差,仍然难以循环利用,将产生更多建筑垃圾。云顶场馆的规划设计初期,出于节省场地的考虑曾以此类建筑作为结束区主要的功能性建筑,但随着设计深入及可持续性的落实,这些难以明确长期利用路径的重型结构临时建筑被逐步放弃。
2.2 强调长周期使用者参与的迭代设计方法
临时建筑因其灵活性在规划建设过程中往往伴随着持续的调整以适应场地条件、需求条件和工期等因素的变化,以至于临建设计方案常常需要“迭代”设计[7]。这一点也与奥运场馆规划设计体系中的“运行设计”(Operational Design)暗合。运行设计原本是从20 世纪末的奥运实践中衍生的针对赛时空间和设施,尤其是临时设施(包括在永久性建筑内临时使用的空间)的设计方法和工具,旨在为繁杂的场馆规划建设过程建立统一的赛时强制性规划体系[8-9]。该设计工具强调奥运筹办周期内基于一定时间间隔的更新迭代,以便于各国际组织与举办国组委会对规划建设过程进行监督和管理。在此过程中,迭代设计的需求输入端主要是各个业务领域所代表的利益相关方和交付合作伙伴,尤其是国际奥委会(IOC)、国际单项体育组织(IF)、奥林匹克转播公司(OBS)等重要的国际组织[10]。
云顶场馆的临建设计将运行设计方法扩展到场馆的可持续利用层面。不仅考虑来自奥运组织体系下的相关方需求输入,还强调了长周期内非奥运使用方,包括其他赛事以及雪场正常运营方的使用者参与。这一做法也符合了北京冬奥会临时设施实施指导意见中关于“鼓励临时设施潜在终端使用者参与设计,以最大化赛后再利用的可能性”的可持续倡议[5]。从2018 年中至2021 年雪季结束的3 年时间内,云顶场馆基于冬奥会的运行设计完成了6 个节点性版本及若干中间版本更新,基于2021 年世锦赛3)完成了超过3 个版本的设计迭代。
强调长周期使用者参与的迭代设计方法为临建设计提供持续优化的平台,以适应不同赛事以及长期运营的需求变化。例如,云顶场馆内几栋主要的临时建筑中,体育楼和媒体楼均在前3 版设计更新中经历选型和空间组合形式的较大变化,而打蜡房则是第5 版冬奥会设计和第3 版世锦赛设计阶段才最终确定选址和临时建筑形式(图5)。在形式之外更重要的是,这些临时建筑得以在2021 雪季的测试赛(原为世锦赛)中充分利用,并将在冬奥会中再次使用。整体上,为测试赛建设的15,000m2临时建筑中,超过80%直接延续使用至冬奥会,同时约10,000m2临建具备赛后继续为雪场运营和其他赛事提供服务的条件。
图5 云顶场馆主要临时建筑设计效果与实施效果(左至右依次为打蜡房、体育楼和媒体楼)
2.3 强调适应性和利用效率的临建设计思路
临时建筑目前尚无国家级的技术标准,在北京市的地方标准中,临建房屋的设计使用年限为5 年,而箱式房屋的累计使用年限不超过20 年[11]。且不论新的技术和产品已增加了临时房屋的耐久性,即使远低于永久建筑的5 年使用期,也已经覆盖冬奥赛后3 ~4 年的奥运影响期。对于大多数永久性场馆,临时建筑仅作为临时补充手段,以简单快捷地满足赛会需求为目的,赛后即移除[12]。在云顶场馆,临建的需求量几乎达到小规模城市街区的水平。有必要引入类似临时都市主义的设计思路,模糊临时和永久的二分概念,在一个更广泛的建筑空间临时性基调下重新审视临时建筑在具体建设环境中的角色[13-14]。需要意识到,大量临建中既有用后即拆的部分,有在设计期限内延续使用的部分,也有移除后重新组装用于其他功能的部分。其新陈代谢过程中所呈现的适应性和资源利用效率是临建可持续性设计的实现方式。
在临建设计过程中,我们利用装配式临建强大的适应性对每一处临时建筑进行在地设计(图6、7)。纳入临建设计考虑的因素包括且不仅限于:
图6 云顶场馆空中技巧和雪上技巧场地综合功能箱式房屋的立剖面
图7 测试活动期间箱式房屋观赛平台的使用实景
(1)雪场赛时运行及平时运营的雪道及相关设施布设对临建场地的影响;
(2)临时建筑模块的空间组合形式及与赛道等周边场地要素的空间、视线和景观关系;
(3)外围护结构(包括墙体、门窗等)利用模块化设计和批量生产安装来实现具体临建的个性化设计;
(4)奥运功能需求的整合与内部空间通用化设计;
(5)衔接长期运营需要考虑的视觉形象因素和空间舒适性(图8)。
图8 考虑雪地建筑视觉识别和舒适性的临建实景(5 -8 图片来源:清华大学建筑设计研究院简盟工作室)
3 总结
随着技术发展和时代变迁,装配式临时建筑在建筑和城市设计中的作用及收到的关注日益增长。云顶滑雪公园作为冬奥会中临时设施最多的场馆之一,将可持续性设计策略与场馆自身特点相结合,贯穿在场馆规划、临建选型、设计和实施的整个过程,借助临建模块化和灵活装配技术、终端参与的迭代设计方法、适应性设计思路,实现主要临时建筑的高效利用和延续利用。当然,临建的可持续性策略不仅在技术和设计层面,还需要在实施标准和政策层面得到支持和促进,针对各类临建技术特点和使用年限,提出与之相适应的精细化管理办法[15],为临建可持续性设计提供合规和落地方面的合理依据。□
注释
1)奥运会的组织委员会通常将业务部门划分为多个具体的业务领域,为场馆和各利益相关方提供各种管理和服务,包括体育、转播、安保、交通、场馆和基础设施(规划建设)、餐饮、医疗等。
2)该数据来源:冬奥场馆气象站监测数据。
3)2021国际雪联单板和自由式滑雪世锦赛原计划在云顶滑雪公园举办,后因新冠疫情影响取消,改为国内测试活动。