西安丝路国际会议中心的文化溯源

2023-06-06赵梦桐吴蔚

建筑技艺 2023年2期

赵梦桐吴蔚

东北角夜景鸟瞰 © CreatAR Images

1 文化溯源

“如何才能在成为现代人的同时溯源，如何才能在唤醒沉睡古老文化的同时投身普世文明之中？”这是冯·格康先生在回忆录《寓变于一》中，于越南国会大厦工地上的思考，也是gmp在文化项目设计中一直探讨的核心问题。在古老的灞河边，一座大型会议中心拔地而起，与西安丝路国际会展中心、西安奥林匹克体育中心一同作为“一带一路”三大标志性工程。西安丝路国际会议中心（以下简称“会议中心”）试图抓住中国古典建筑的神韵，扎根于地方特色文化，同时又和西安固有敦实厚重的形象拉开距离，追求国际化的现代建筑语汇，创造轻盈舒展的建筑气质。以简明抽象的手法，传承中国古典建筑特征并给予新的诠释。

2 形式溯源

中国古典建筑大都采用均衡对称的布局方式。会议中心以正方形为体量，辅以1：4高宽比的立面，塑造宏伟庄重的场所感。平面同样沿用方正严整的布局思路，将清晰的功能逻辑贯穿始终：内核为多功能厅，外圈的层层环廊环绕小厅及辅助用房，分为3个层面竖向展开，形成均衡的空间布局。东、西、南三个方向的正轴线处设置不同的入口空间，南侧通高主入口朝水面敞开。结构遵循严密简洁的几何原则，20个划分平面的核心筒承担结构的竖向荷载力，同时通过正交钢桁架支撑楼板，悬挂部分功能用房，满足会议使用功能，创造了特有的无柱空间体验。

不同于西方建筑，中国古典建筑的立面由屋檐、柱廊等主体结构构件通过虚实关系进行表达。会议中心的重檐，是一对上下镜像的白色“月牙”，中间嵌入的180 根钢柱，回应了理性规整的柱式，微微内弧的柱阵呼应立面的曲檐，给予一丝灵动。“月牙”间的玻璃幕墙将灞河美丽的景观引入室内，在南侧形成开放友好的入口空间。当夜幕降临，上下月牙被点亮，形成夜幕下的标志性景观，南侧通透的玻璃幕墙在室内灯光的作用下，呈现出悬浮而宏大的会议中心形象。

3 工程溯源

在古典官式建筑工程中，建筑与土木不分家，建筑师、工程师与匠人合为一体，这也促使了中国古典木构设计可以通过营造法式、营造法源等简洁的原则高效控制结构、建筑空间、木材使用及节点构造。而现代建筑工程中，专业分工虽然得到了细化，却也导致了设计层次繁复、设计流程冗长等问题。比如主体结构、幕墙龙骨、装饰材料层层叠加，各专业施工分离造成精度误差。

会议中心从2017 年第三季度开始进行概念设计，年底即进入桩基工程，隔年5 月钢结构封顶，2020 年初竣工，建造工期压缩在两年以内。设计原则简洁，全过程引导多专业推进。结构和幕墙专业在设计前期的决策过程中就已经深度参与并对接，施工方也提前依照建筑特点进行了谨慎的施工规划。

设计初始，针对建筑的特色三层柱林，建筑师和结构工程师共同构思了两种方案：1）柱子为支撑体系，幕墙为索网体系悬挂于后方，结构体系使用核心筒支撑大屋面，部分楼板悬挂，实现悬浮的感受；2）悬挂体系，细柱和幕墙相互融合，共同悬挂在屋檐之下。

经测算，悬挂系统对细密的挂柱更有优势，20个核心筒悬挑出上月牙形屋面，并利用悬挂立面悬吊下方的月牙。这种手法不仅实现了超级纤细柱，也实现了会议功能所需的大跨空间。建筑单体的四面空间不同，南侧为通高的玻璃幕墙，约42m 高，完全挑空，中间无楼板支撑，幕墙跨度约42m，由两侧的角部向中间随月牙的形状逐渐减小，最小跨度约20m；其他三个立面的幕墙均由楼板弱连接，跨度约16m。首层通过玻璃肋立柱撑起四面通透的玻璃幕墙，使会议中心悬浮于大地之上。

在结构设计概念确定的基础上，结构工程师继续针对玻璃幕墙提供了三个幕墙体系的设计方向：1）竖向为鱼腹索支梁；2）竖向的双索和横向的肋；3）竖向的肋和横索加固。

方案1鱼腹索支梁虽然可以有效抵抗变形，但相应的节点也更加复杂，鱼腹的高度随立面跨度而变化，提高了工程难度；方案2和东、西、北三面的幕墙形式相冲突，削弱了竖向而挺拔的立面形象；方案3更能表现垂直向柱林的拉伸感，建筑水平向元素被弱化。最终，设计沿用了立面横索竖肋的方式。

随后，幕墙设计师进行幕墙节点的设计。工程师们尝试了钢桁架、三角桁架、鱼腹梁等多种构件组合形式，经过多轮比选，最终选用原概念设计方案：由焊接矩形梁形成钢梯+水平拉索系统保持横向稳定性。每间隔3m左右设置一个高42m、宽0.6m的梯子型钢结构，下挂下月牙形成受拉效应，竖向每3m设置不锈钢水平拉杆，西面拉杆闭环，起到稳定的作用。和其他方案相比，梯子型构件简单细密，和建筑的轻盈通透以及细密的柱林相吻合。同时结构与玻璃幕墙的分割相匹配，玻璃分割为水平向0.6～2.25m、竖向3.5m，也适当控制了玻璃板块的经济成本。

从结构角度看，南侧的吊挂幕墙在实际操作中具有很大的难度。吊挂幕墙像秋千一样，水平方向不稳定，侧向风作用下会变形或摆动。如果吊柱过长，可以吊挂的荷载有限，吊柱也会在风力作用下颤振，发生肉眼可见的摇摆。结构工程师初期针对幕墙吊挂结构单独进行了分析，发现梯子型钢骨会有比较大的挤压和扭转变形，且局部有错动，于是提出增大幕墙构件解决刚度问题。

但在和建筑师、幕墙工程师讨论后发现，幕墙稳定问题的根本是结构体系的问题，增加幕墙构件只是辅助措施，主要症结在于幕墙边界框架的稳定性。于是在建筑师的建议下，工程师把玻璃幕墙和吊柱下月牙，放置在主体结构里作为整体进行分析，同时提出了多种方案加强下月牙的稳定性，例如增加V 字水平支撑撑住下月牙，与主体结构脱开直接和地面相连。设计选取了将结构和建筑空间融为一体的方式,通过加强幕墙角部的结构以及利用南侧水平楼板约束下月牙，在不增大幕墙构件的前提下，解决了南侧幕墙稳定性的问题。

4 建造回顾

后期施工最大的难点在于对180 根钢柱和260 根幕墙组合钢吊柱的处理。幕墙直接置于钢结构受拉柱上，对拉柱的精度提出了非常高的要求。钢吊柱的变形随吊柱主体荷载发生变化，采用结构分析软件进行仿真模拟，计算出每根钢吊柱位置处的主体结构变形，结合沉降量制定钢吊柱的施工方案。在关键时间节点对主体结构进行有效的监测和复测，确保挂柱定位精准。结合现场施工安装工艺，最终将结构立面、水平平整度、构件制作变形量、构件安装垂直度等误差控制在5mm 以内。

在施工过程中，每根拉柱不允许受压受弯，所以对施工和卸载的工序要求严格。经过探讨，施工单位和工程师决定结合施工步骤的仿真模拟，对幕墙和钢结构进行交叉施工，工序无缝衔接、数据链透明共享。施工步骤为：1）塔吊、主钢构搭建；2）底层胎架搭建，支撑下月牙施工；3）利用塔吊和履带型吊车，无支撑搭建上月牙胎架，从上至下焊接挂梯字型吊挂柱，随后安装上月牙铝板；4）下月牙合拢后，吊柱与下月牙连接并卸载，之后安装下月牙铝板；5）安装幕墙玻璃；6）搭建底层玻璃幕墙；7）最终完成卸载。

5 结语

西安丝路国际会议中心的设计不仅仅是对中国古典建筑新的诠释，工程中的各专业紧密配合、施工措施与设计方案衔接得当，也是对古老工程管理思想的继承和延续。这座兼具了现代大气与古典神韵的国家级会议中心，将会映衬一座新时代下具有十三朝古都底蕴的、现代化、国际化的大都市——西安。

图片来源

1,2,4,12,14−16,17 gmp 建筑师事务所提供

3,5−9,13,18−20 CreatAR Images 拍摄

10,11 sbp 施莱希工程设计咨询有限公司提供

1 总平面图

2 平面图

3 格局方正的会议中心

项目信息

项目名称：西安丝路国际会议中心（后更名为西安国际会展中心会议楼）

业主：西安浐灞生态区会展事业发展中心

建设地点：陕西省西安市

代建单位：华润置地有限公司

规划设计：上海同济城市规划设计研究院有限公司

设计团队（规划）：李毅、于珊珊等

方案设计：gmp·冯·格康，玛格及合伙人建筑师事务所

主创建筑师（方案）：曼哈德·冯·格康、尼古劳斯·格茨、玛德琳·唯斯

实施阶段项目负责人（方案）：苏文

实施阶段设计团队（方案）：赵梦桐、许海峰、曾子、胡宇轩、王芷菲

中国项目管理（方案）：蔡磊、屈梦璇

结构顾问（方案）：sbp施莱希工程设计咨询有限公司

景观设计（方案）：WES 魏斯景观建筑

幕墙顾问（方案）：Inhabit 英海特工程咨询公司

初步及施工图设计：同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司

项目负责人（初步及施工图）：汤朔宁

项目经理（初步及施工图）：邱东晴

4 立面设计草图

设计团队（初步及施工图）：余雪悦、胡军锋、董天翔、华轶亮等（建筑）；许晓梁、姚树典、李旭等（混凝土结构）；丁洁民、张峥、吴宏磊、张月强、郝志鹏等（钢结构）；周谨、邵华厦、朱青青等（暖通）；施锦岳、张晓燕、张恺等（给排水）；陈水顺、武攀、周程里、施国平等（电气）；杜明、赖坚、姚稼澍、张陆陆等（BIM）

总建筑面积：207 112m2

地上建筑面积：约128 000m2

设计时间：2017—2019

建成时间：2020.03

摄影：CreatAR Images

5 南立面夜景

6 南立面日景

7 远眺会议、会展中心

8 人工水景

9 夜间照明设计

屋顶结构通过拉通核心筒实现四面悬挑，东、西侧悬挑18m、南侧悬挑36m，四角悬挑最大。中间楼层由主要垂直杆件支撑，外边缘为自由悬臂，边缘不受支撑，结构梁为钢桁架，高度约4m，楼板结构为放置在钢桁架上的混凝土板。

The roof structure is cantilevered on all sides by pulling through the core tube,with the eastern and western overhangs of 18m and the southern overhang of 36m.The four corners have the largest overhang.Intermediate floor levels are supported by main vertical elements.Outer edges are free cantilevers without being supported at the edge.Structural beams are steel-trusses(h=4m).Floor structure is concrete plate placed on steel trusses.

10 结构体系概念

建筑师和结构工程师共同构思了两种方案：1）柱子为支撑体系，幕墙为索网体系悬挂于后方，结构体系使用核心筒支撑大屋面，部分楼板悬挂，实现悬浮的感受；2）悬挂体系，细柱和幕墙相互融合，共同悬挂在屋檐之下。

Architects and structural engineers jointly conceived two schemes: 1) columns are the support system,curtain walls are the cable net system suspended at the rear,the structural system uses the core tube to support the large roof,and some floors are suspended to achieve the sense of suspension;2) suspension system,the thin columns and curtain walls are integrated and hung together under the eaves.

11 细柱方案比较

12 剖面图

13 室内幕墙实景

14 节点参考草图（龙岩大厦）

15 梯子型钢构吊柱细部

建筑单体的四面空间不同，南侧为通高的玻璃幕墙，约42m高，完全挑空。幕墙跨度约42m，由两侧的角部向中间随月牙的形状逐渐减小，最小跨度约20m。其他三个立面的幕墙均由楼板弱连接，跨度约16m。

On the south side,there is a glass curtain wall with a height of about 42m,completely suspended spanning about 42m,gradually decreasing with the shape of the crescent from the corners on both sides to the middle,with a minimum span of about 20m.The curtain walls of the other three facades are weakly connected by the floor slab,with a span of approximately 16m.

16 墙身大样图

在施工过程中，每根拉柱不允许受压受弯，所以对施工和卸载的工序要求严格。经过探讨，施工单位和工程师决定结合施工步骤的仿真模拟，对幕墙和钢结构进行交叉施工，工序无缝衔接、数据链透明共享。

During the construction process,each tension column is not allowed to be compressed or bent,so strict requirements are placed on the construction and unloading processes.After discussion,the construction company and engineers decided to carry out cross construction of curtain walls and steel structures combined with simulation of construction steps,with seamless connection of processes and transparent sharing of data chains.