城市更新塑造有温度的设计——以中关村海龙天桥更新设计为例

朱绚绚 北京市市政工程设计研究总院有限公司高级工程师

1 城市更新的研究背景

城市建设从蔓延扩张转向集约高效，从增量发展转向存量提质。城市综合空间的融合、建筑功能性质的更新、景观形态的优化以及环境品质的提升等都对设计领域纵向发展和横向综合能力提出了新的挑战，要求设计更深耕细作、不断创新[1]。人们来城市是为了生活，定居在城市是为了更好地生活。它不仅承载人们的生活，也形成人们的记忆。不同时期的肌理和城市格局都是城市的记性，无一不展现着城市的文化风貌，烙印着每个城市独有的个性和身份[2]。在经济快速发展的当前，留住城市发展的根脉，守护更好的生活，是人们一直追求的目标。

城市更新的目标是人人都喜欢或是让大多数人喜欢，围绕街区与社区，让年轻人回归，让中年人便利，让老年人能够更加美好的生活，让人们的公共空间充满公共精神。

2 北京市海淀区中关村大街桥梁更新工程的概况

中关村科技园是中国第一个国家级高新技术产业开发区、第一个国家自主创新示范区、第一个国家级人才特区，同时也是京津石高新技术产业带的核心园区。中关村科技园是我国体制机制创新的试验田，被誉为“中国硅谷”。这个地域特色是全球科技创新中心的领跑者、国家创新创业之都的示范地、京津冀创新共同体的动力源。在这个地区中，中关村大街人行天桥横跨中关村大街，在白颐路与四环路相交节点南侧。路段机动车交通量大，路口饱和度高，是中关村科技园区海淀园的核心区，两侧为中关村地区电子科技商业中心区，主要有海龙大厦、科贸电子城、中关村e 世界等。

3 原有北京市海淀区中关村大街桥梁工程的技术标准

这座桥梁记忆承载着城市的记忆，它融入生活实用性、观赏艺术性、人文历史性为一体，也体现了工程材料和工程技术的发展。

3.1 原有该桥梁工程的技术标准

东西轴方向的主桥长度为122.39 m，宽度为9 m；南北轴方向的主桥长度分别为42 m 与50 m，宽度为6 m；西侧坡道长度为77.2 m，宽度为3.6 m；东侧坡道长度为70 m，宽度为3 m；主桥人群荷载为5 kN/m2，上部顶棚基本风压为0.45 kN/m2，基本雪压为0.40 kN/m2；地震作用按地震动峰值加速度为0.2g计算，该峰值对应的地震基本烈度为8度，需按此采取抗震措施。此外，桥下净空为4.5 m，竖向自震频率大于3.0 Hz。

3.2 原有该桥梁工程的情况

随着经济高速发展，人流量汇聚增大，使这座桥出现了柱子掉皮的情况，桥面铺装破损，桥上伸缩缝变形严重，栏杆部分弯曲变形。桥梁原先面貌如图1 所示。城市更新中，应在合理利用现有桥梁结构的前提下进行外部景观提升，使其更加符合中关村地区的整体风貌要求。

图1 更新前桥梁实景

4 更新后北京市海淀区中关村大街桥梁工程

4.1 设计理念

中关村区域特征是科技、前沿。在整个设计中，以“DNA”等代表区域内涵的元素为概念出发点，设计理念如图2 所示。用双螺旋结构融合区域精神，通过这些因素衍生出深刻含义，从而设计出特色的桥梁方案，将中关村大街打造成技术风、创新性、国际范的新型科技园区。

图2 设计理念示意

双螺旋雕塑感是设计要体现的灵魂，体现中关村活跃的创新基因。更新方案命名为“时空”，引入时空的概念是因为这座桥见证了中关村的改革发展和创新。整个桥采用半封闭结构，除了在满足功能以外，还新增互动和节能设计理念，比如灯光设计是按照节日与非节日，夜间模式与正常模式来控制。栏杆灯也装上了感应器，人动而亮，人离而熄，行人的行走轨迹会通过灯光得以体现。

4.2 建筑设计

为了实现双螺旋造型，从平面上看58 根空间弧交错、环绕、包裹着整个主桥，如图3所示。每一榀都不一样，让这个桥梁的变化更多，造型也越发有韵味，不过这为后期钢构件的加工与施工带来了巨大的挑战。在预制构件的工厂内，反复地核实尺寸，确定每一个钢构件的落脚点。再加上弧形的构件为双曲线，在加工上也是多次进行空间计算，才能比较吻合地拼接在一起。

图3 更新后桥梁人行空间图

在进行建筑设计的时候，不能只考虑它的使用效果，还要考虑其颜色是否能够融合到环境中，不能太过突兀，否则会在视觉上给人带来不舒服的感受。白色与灰色的搭配让桥梁更有科技感与雕塑感，效果如图4 所示。此外，需要保证设计出的桥梁能够符合人们的需求，从而提升桥梁自身的美学感官，让桥梁成为一座艺术作品，如图5 所示。

图4 更新后桥梁效果图

图5 更新后桥梁实景图

4.3 结构设计

在尽可能少加固原桥主体结构的前提下实现景观效果的提升和创新。为此，首先对原结构进行检测鉴定，所有的改造工作和方案都在此检测鉴定的基础上进行论证。根据检测鉴定的结论，项目组通过研究决定重点改造桥面上部装饰主钢架、桥身装修、地面铺装、栏杆以及夜景照明等。核算并保证原结构的功能性和安全性。结合检测鉴定给出的桥身钢箱梁需要进行除锈喷漆，以保证耐久性的建议，并考虑到新设计的顶棚钢架及装修铝板灯带等造成的桥身荷载增加，提出通过将桥身原本的装修材料更换成为更加轻盈美观的铝单板进行优化减轻装修恒载。这不仅为桥梁本身减轻了荷载，提高了安全储备，也为改造方案争取了更大的创作空间。

4.4 夜景景观设计

中关村天桥的照明设计中，应在满足交通建筑功能使用要求的基础上，充分展现出中关村地区所特有的现代、人文、时尚气质，充分考虑灯具与桥体自身结构相结合，使天桥在不影响白天景观的同时，在夜晚呈现出辉煌、典雅的灯光效果。景观照明设计一套“科技光波”定制感应互动装置，随着桥上行人的行走动态，灯光呈现区域内的亮起，并追随人的走动而缓缓移动亮光，如图6 所示。

图6 更新后桥梁夜景

选用大功率LED 条形洗墙灯与泛光灯，安装在桥体每个墩柱顶，照亮墩柱；定制LED矩形功能灯，安装在主桥内上方的铝板内，起功能照明作用 ；定制顶棚LED 圆形嵌入式壁灯，安装在顶棚外，营造星光效果；定制细龙骨全彩LED 星光灯带，安装在小龙骨外侧，营造星光效果；再加上“科技光波”定制感应互动装置，随着桥上行人的行走动态，灯光呈现区域内的亮起，并追随人的走动而缓缓移动亮光，更新后桥梁人行夜景如图7 所示。

图7 更新后桥梁人行夜景

5 结语

通过前期现场环境的考察、检测鉴定等，决定结合项目自身的特殊性对上部景观棚架进行拆除重建，对桥梁主箱及下部结构采用修补养护的措施。除了满足方案新颖外，设计的荷载也必须满足原设计的荷载，从设计到施工得到比较完全的诠释。更新后的桥梁在外形、人文环境、造型设计以及人文关怀上都得以提升，具体体现在以下几个方面。①在外形上，以DNA 为高科技元素符号为出发点，以双螺旋的造型体现中关村的区域特征。白天这里创新浪潮涌动，夜晚七彩霞光，好像置身于时空隧道，展现独一无二的科技美。②在结构上，从安全的角度完成了对旧桥的加固、增加了桥面的防腐防水处理，提升了整个桥的安全性。③在内部装饰上，桥面石材铺装特别是主桥平面上增加了无障碍通道，色彩设计也符合这个设计理念。④在技术上，不仅完善了桥的伸缩缝施工，还增加了桥梁排水系统，使整个桥体系统更完善。⑤在人文关怀上，所有的栏杆扶手都有照明系统和无障碍栏杆，希望让人们更愿意来行走时空桥。只有美的外形和内在等各个方面配合得当，才会使得桥梁功能与美学价值并重，彰显出工程与艺术在自然环境中的永恒之美。