【AT】都市语境下的工业建筑:漕河泾新洲大楼(gmp设计)
当建筑与时尚碰撞,会产生出怎样的火花?
当产业与城市融合,会激发出怎样的空间?
当设计与现实摩擦,会造就出怎样的建筑?
雨后的上海别样清新,位于上海漕河泾新兴技术开发区的之禾空间热闹非凡。建筑和时尚在这里对话,于众人面前,展现gmp和之禾对于功能和美的共同追求。
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▲之禾空间,展览活动现场 © gmp
由gmp·冯·格康,玛格及合伙人建筑师事务所联手ICICLE之禾共同举办的“建筑 对话 时尚 gmp × ICICLE”建筑展,在历时近三个月后落下了帷幕。4月14日下午,在之禾空间举办了展览的闭幕式,同时也是gmp建筑师事务所新书《都市语境下的工业建筑》面向媒体的再次发布,并邀请了相关人士进行了关于刚落成的gmp的最新代表作——漕河泾新洲大楼的学术报告和项目参观。
《建筑技艺》作为十余家应邀媒体之一,也很荣幸地参与了此次活动。
▲活动现场,吴蔚先生主持 © gmp
gmp中国区合伙人吴蔚先生作为主持人,首先热情欢迎了各家建筑媒体的到来,并表达了向之禾空间为gmp此次活动提供场地的感谢。同时感谢了支文军教授对gmp的大力支持,在其担任同济大学出版社社长的期间完成了《都市语境下的工业建筑》一书的出版。
尽管“产城融合”是近些年才提出的新理念,但是其实对于gmp来说并不是一个新鲜的课题。大概在15年前,gmp就开始了在上海关于都市语境下的工业建筑的探索。而最新建成的上海漕河泾新洲大楼,无论是对城市工业,还是对建筑、结构、幕墙包括施工来说都有着不寻常的意义,是一个特别的项目案例。
此次活动主要包括学术报告、新书发布和项目参观三个环节。
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上海这座城市在产业空间和产城融合方面有不同于其他城市的地方,有其独特的发展路径。在学术报告环节,同济大学的张晓亮博士就“上海的产业空间在当代发展的研究”这个课题为大家做了详细的论述并阐述了自己的想法。
产业空间,宏观上说,可以是一个空间结构,也可以是一个产业园区;微观来说,可以是一栋产业建筑或者景观建筑小品等。上海应该说是中国最早有工业建筑的城市,产业空间的发展历经了规划、布局、调整、产业结构转变、城市转型、布局整顿等,一步步形成了今天的城市化局面,直至如今形成了107个产业区块,产业空间趋于稳定。
上海的产业空间大部分集中于主城区的边缘和城市近郊区,以及像临港、奉贤等一些卫星城旁边的区域。研究中把上海107个产业区块划分为了133个产业园区,然后用一个含有58项指标的评价体系,对近十几年中产业建筑的发展做了一个评价排序,将其分为了四个类型。
1)远郊区域:通常是新建的园区和建筑,发展较缓慢;
2)浦江、松江、嘉定等近郊区域:从九十年代末到2000年后经历了快速发展;
3)主城区边缘:发展较快,且如今空间发展较为完善、功能配套较为合理;
4)内城区:发展缓慢,仍在逐渐与城市融合。
在对这些产业园区的现状依据内城的产城融合度、功能配套性、空间融合度、环境的可持续性、交通的便利性等指标进行分析和排名后,不难发现,产业园区的产城融合度和其所在的城市区位有很直接的关系。
再把“产城一体单元”分析的结果结合gmp的案例一起来探讨在产城融合的背景下如何去做产业建筑以及产业建筑应该具备哪些特性。可以看出,产业建筑涉及的重点是应充分考虑建筑的区位、产业类型、周边城市环境如何与城市发生相互的关联性。
可以把产业建筑分为三个类型:一、主城区内的所有产业建筑具有一定的共性;二、近郊区的产业是快速迭代的,而且很多空间是在从农田快速转变到城市建筑区的过程中,产业建筑要有一定的适应性和灵活性;三、远郊区域建筑周边的城市人文、自然环境较弱,要考虑自我功能的完备,建筑本身就是城市的一种景观,要塑造一些标志性的、具有识别性的空间形态。
「 其实“产城融合”并不是一个很新的概念,早在几十年前,东西方的建筑师们就研究过怎样将工业建筑和城市空间融合,而随着时代的发展,产业建筑也在更新换代,对功能要求也在不断改变和提高。未来随着城市和科技的不断发展,“产城融合”应该是一个永恒的话题,只不过到最后来看,很多产业园区会成为一个过渡阶段,这些产业建筑最终会和城市中任何一个建筑一样,他们的空间是共通的、共融的,这也将是产业建筑发展的最高境界。」
▲活动现场,张晓亮博士学术报告 © gmp
可谓城市之大,和而不同。一座城市的不同角落散发着不同的气息,在城市不同区域的建筑也应有不同的性格。gmp项目合伙人Magdalene Weiss女士和gmp副总监孙亚瑾女士从gmp在工业建筑的实践角度,阐述了不同区位下的工业建筑的类型和设计理念。
gmp从上世纪70年代起已经在德国开始了工业建筑的实践,在中国区也有了15年的理论实践经历,《都市语境下的工业建筑》这本书也介绍了gmp在不同地区实践的不同项目案例和核心思想理念的传达。
「 工业和商贸建筑是城市景观的重要组成部分,应成为塑造空间、为人们提供人性化工作环境的城市设施。工业建筑不论是厂房还是运营中心,厂房、仓储或物流建筑,都应该担起自身的社会责任,并同时满足企业需求……
前序: gmp的创始人冯·格康先生 」
尽管产业在一个城市中可以占到很大一部分比例,但是其实建筑师能做的并不是很多,不过还是能通过每个建筑师的一点小的努力,为这个城市的空间品质塑造带来大的提升。书中把工业建筑分为了四种类型:
1)厂房和仓库:大多是在城市的远郊区域的全新项目,主要为满足一些标准化生产、物流、重型工业产品等空间需求,用简单大跨的结构、单层高度的体量为主来进行外观设计。同时平衡造价和设计,通过巧妙的外立面处理和材料的应用,使其成为该区域的亮点。
2)高科技园区和产业园区:大多在城市近郊区域,通过建筑周边的整体规划和空间设计一同打造城市、建筑和景观的品质。另外,产业园区往往规模很大,有时需要分期开发、建设,因此如何保持大型园区的可持续性,并实现园区的整体控制也是规划设计过程中很重要的部分。
3)商业建筑环境中的行政建筑和服务中心建筑:此类型多是小体量的建筑单体,建筑师需要考量的就是如何通过一定的手法使建筑融入城市环境中,同时体现其个性化的一面。
4)工业建筑环境中的特殊用途建筑,如物流建筑和数据中心:这种特殊类型的建筑往往需要更密切地与业主和合作方进行交流,而且通常有一些特殊的功能性,应该有针对性地去设计和实施。
漕河泾开发区的三个项目在大致同一时间接到设计委托,但是设计过程中也根据不同区域的城市环境和功能要求进行了不同的设计,都是“量身定制”的。比如有作为过渡功能的漕河泾现代服务聚集区二期三方办公楼,有需要“求同存异”的漕河泾科汇大厦,也有综合各方需求的新洲大楼。
新洲大楼的设计首先考虑的是,如何在一个一侧为繁忙的城市主干道、另一侧为安静的城市公园的东西朝向的狭长地块中设计建造一栋办公建筑,使之完美地融入到这样一个综合的环境背景中,同时体现其前瞻性和创新性的建筑。将“交通”这一要素与建筑周边环境产生对话,使建筑像“纽带”一样将二者结合在一起,基于这样的设计理念,建筑师决定将建筑整体抬高,将底层空间架空出来还给城市,让这部分共享空间成为城市景观的一部分,使建筑、城市和人能够产生对话和互动。在材料的选用方面也尽量原汁原味,通过结构的外露实现建筑悬挑,用标准模数的清水混凝土作为底座的外立面,打造具有雕塑感的氛围。
▲活动现场,Magdalene Weiss女士和孙亚瑾女士学术报告 © gmp
▲总平面图 © gmp Architects
从之前建筑师的讲述中,虽然可以看出新洲大楼有很好的建筑设计理念,但是设计的高要求带来的结构难点和技术难点的不断出现,让项目进展地并不是十分顺利。
来自德国最具创新精神的结构公司德国施莱希(sbp)工程设计咨询(上海)有限公司的执行合伙人陈伟先生,从结构工程师参与项目的角度,阐述了看似顺其自然产生的伟大建筑是如何在建筑师和结构师一步步的配合中建造起来的,讲述了新洲大楼在结构设计中遭遇的危机和危机的化解。
首先是方案讨论阶段,在拿到建筑师的草图之后,震撼之余也对这个建筑的结构品质有了自己的要求,如何通过结构实现建筑的悬挑和满足两个核心筒的要求,在建筑师和结构工程师的共同探讨和实验下,得出了一个类似“黄油盒”的方案形式。接着进入初步设计阶段,这其中最重要的一步就是要通过结构的审查,然后就是和设计院进行施工图的配合直至最后和施工方配合进行项目的建造和实现。
新洲大楼的结构设计考虑到在上海这样潮湿的环境中结构的耐久性问题,没有选用钢结构做建筑的主体结构,而是大胆地选用清水混凝土做基座来达到设计方的要求。在最初的结构设计方案中,两侧的立柱支撑在混凝土底盘上,最上方的混凝土桁架悬吊着中间4层无柱的楼面,整个内部空间看起来简洁而通透。
然而,在结构审查中,专家否定了这个结构方案的可行性,认为上部空间在侧力上刚度过小。于是结构工程师又设计了其他的结构实现方案并与建筑师、业主和设计院等各方一起进行了反复考量,选定了最终实施的方案。Sbp在做结构设计时与gmp理念相同,重视可持续性和材料的节约,在保证结构成立的前提下尽量避免材料的浪费。更改的结构方案将原先间隔4.2米的柱子改为8.4米的间隔,但是从单柱改为双柱,尽管对内部空间有一定占用,但是并没有浪费材料,更重要的是提高了结构的刚度,最终顺利通过了专家的审查。
「 2013年9月26日,这个红头文件可能对大家来说没什么,但是对于我们来说能拿到这个“可满足抗震设防的要求”的审核结果,我们真的是觉得“哇”,可以了,终于可以往下做了。」
gmp建筑师事务所一向是对结构要求非常高的,也正是因为有了sbp这样同样高要求的合作伙伴,很多简洁的概念中的复杂的形体才能得以实现。之后与设计院施工图配合,再到后来开始建造实施、结构合拢,直至今日建设完成,从结构方面来说,sbp完成了自身高品质的要求。
▲活动现场,陈伟先生学术报告 © gmp
没有一个人是一座孤岛,没有一栋建筑是建筑师的一厢情愿。好的建筑不仅是建筑师的理念表达,也需要结构、幕墙、施工图和最终施工等单位的通力配合。
对于新洲大楼这样一个宏大的玻璃大楼来说,幕墙的设计也至关重要,不仅要体现建筑师所传达的设计美学,同时要保证建筑内部良好的性能表现。同样来自德国的迪索工程咨询(上海)有限公司的项目合伙人于洪泽先生,以新洲大楼项目为媒介介绍了幕墙设计的细节和理念。
当建筑师把设计呈现出来时,幕墙设计师就开始思考自己能为建筑带来什么样的价值,怎样在实现建筑外观美的基础上呈现在大家面前,怎样为建筑创造可持续价值。建筑是供使用者使用的,幕墙设计为建筑赋予怎样的表皮,通过什么样的形式影响建筑性能的表现,都会在一定程度上影响使用者的感受。
传统的上海地区的建筑运用单层幕墙,有非常高的太阳辐射热摄入,用户舒适度很低,并不是理想的选择。如果用灵活可移动的遮阳系统系统,可以降低太阳辐射热,采用高透明度的玻璃,同时也有良好的自然采光效果和清晰的窗外视野,但是在外观上并不协调,考虑到建筑美学,也并没有采用这种方式。
在反复探讨和实验中,要既保证建筑表皮的美观,又要保证建筑的可持续性,提出了最终的解决方案,采用无障碍双层幕墙,利用自然通风,同时打开部分内部表皮以供维修通道使用。在此基础上进行进一步优化,并进行了多种计算和模拟,最终得出了完整的可实行的幕墙解决方案。由于施工现场杂乱而复杂,很难进行精准的操作,因此要保证幕墙的严谨性,一定要采用预制然后到现场进行吊装,保证质量的可控性。
「 我们希望在这个项目上能体现出工程师的价值,能把我们的坚持、可持续的理念表达出来。从而可以回答我们是谁,我们是工程师;我们在做什么,我们在做建筑支持。我们希望把建筑物以建筑师的理念完整地展示给这个世界。」
▲新洲大楼公园一侧视角 © Hans-Georg Esch
前期的设计工作基本完成之后,在项目建造之前的一项重要工作就是施工图的设计。精准的施工图设计可以为后期施工带来极大便利。上海机电设计院的结构负责人邱鹏先生,就新洲大楼施工图设计中遇到的难点和技术解决以及清水混凝土底座的构造和解决措施做了详细介绍。
新洲大楼的结构非常巧妙地通过构建底层的转换桁架和顶层的悬挂桁架,实现了建筑底部架空和三层完全无柱的空间体系。设计中遇到的难点主要在于:
1)复杂的几何体型、变化多端的空间所带来的施工图精确表达的难题;
2)大量的主受力构件采用清水混凝土外立面带来的裂缝控制的难题;
3)超长的混凝土结构带来的温度效应控制的难题;
4)混凝土板壳构件、复杂的节点带来的设计和配筋难题;
5)转换桁架体系带来的抗震分析和构造难题;
6)空腔、幕墙等温差控制带来的机电方面的难题;
7)管道空间的超高要求。
「 复杂的建筑体型和结构体系的很多部分在国内没有先例,为施工图各专业带来了诸多难点,但是在建筑师、结构师等各方的配合之下,在各专业人员的努力之下,这些难点都得到了有效地解决。」
▲首层平面 © gmp Architects
▲二层平面 © gmp Architects
▲三层平面 © gmp Architects
设计和图纸全部完成后,离项目的完成仅剩“施工”这一步了。看似简单一步,可能会决定着最终的建筑物能否完成建筑师的目标和要求。图纸上的每一根线,在实施的过程都有可能为施工方带来极大的困扰和难题。新洲大楼的施工方,中建八局上海分公司的项目经理杨冬辉先生,为大家讲解了这个项目实施过程中的“大底盘转换桁架劲性清水混凝土施工技术难点及对策”。
从项目实施的角度我们要解决三个问题:
1)复杂结构和复杂建设;
2)清水混凝土的效果如何保证和实现;
3)单体170米的长度,怎样控制裂缝。
「 新洲大楼是一个“含有多角度斜面畸形钢结构大胯大底盘转换桁架劲性清水混凝土以及复杂空间悬挂钢结构”的建筑项目,这种结构形式在国内应该是首例,国外也不多。」
尽管做过多个清水混凝土项目,但是由于项目的复杂,从施工的角度来说也是一个全新的挑战。首先,分析结构形式和清水混凝土的高品质要求,结合bim技术,提出了几个可行方案,再结合其他各方的要求选定实施方案。其次是关于清水效果的实现,由于外立面都是斜墙清水混凝土,而且要求的都是高品质的混凝土,施工图各专业先是进行深化设计,然后处理复杂节点,在进行桁架体系的深化设计,最后处理清水元素节点。最终通过bim模型的模拟和计算,以适当的实现形式、严谨的模板,完成了清水混凝土转化结构和外立面复杂节点的表达。
在解决这个超长建筑的裂缝问题时,从原材料的角度考虑,选用怎样的混凝土能使之既满足强度的要求,又满足效果实施的要求,尽量避免干缩裂缝。为此做了1:1的样板墙和应力测试。有了严谨的方案,细节的高要求,现场的秩序,各方的配合的重视,才造就了如此高完成度的精美的建筑。
▲大楼纵向剖面 © gmp Architects
▲大楼bcd横剖面 © gmp Architects
学术报告后,活动现场还放出了一个“彩蛋”——漕河泾新洲大楼的小电影首发,这是由德国知名摄影师、导演Hans-Georg Esch执导并拍摄的,在小电影中也融合了之禾时尚的元素:干练的建筑线条,流动的空间体验,静谧的城市环境,素雅的材质表达,都通过一画一镜头、一步一回眸的深入与对比,表现地淋漓尽致。
可谓好事多磨,最终新洲大楼还是以一个高完成的完美姿态出现在了众人眼前。学术报告后,大家一同前往漕河泾新兴技术开发区的几个gmp项目的建筑场地进行了参观:漕河泾现代服务聚集区二期三方办公楼、漕河泾科汇大厦和漕河泾新洲大楼。
参观重点自然是刚落成的新洲大楼。建筑整体好似轻盈地悬浮在空中,横向线条的应用使其看起来更具动感,在川流不息的中环路旁伫立者也丝毫不显得突兀。
▲新洲大楼紧邻交通繁忙中环路 © Hans-Georg Esch
清水混凝土的外立面有非常严谨的模数控制,包括墙面上螺栓孔的间距和分布,都是经过缜密的模数计算出来的,并从视觉美学的角度考虑进行排列。
▲工艺细腻的清水表面 © Hans-Georg Esch
垂直交通只集中于两侧落地的交通核基座,包括电梯、楼梯、管井等,在两个交通核中间的室外空间,建筑师希望打造一个室外门厅的概念,有效地组织两个交通核之间的访客人流,也可作为室外共享空间使用。
▲大楼基座底部景观空间 © Hans-Georg Esch
整个建筑像是一个躺着的高层建筑,所以单层面积很大,平均每层5000平方米,设计之初建筑的具体功能并不确定,gmp想打造的是适合于现代化办公,员工之间有很多交流和分享的空间,而且结构上也实现了中间部分无柱,空间和视野都非常通透。这个项目希望能为有品位的高端客户提供办公空间,为了让客户能够制定更加个性化的空间,建筑内部除了交通核门厅做了精装之外,其余空间都保持清水混凝土的基调,并没有做任何装饰。据悉,该项目的客户目前暂定是国内一家AI公司。
▲中央光庭 © Hans-Georg Esch
不论是这个刚落成的漕河泾新洲大楼,还是在《都市语境下的工业建筑》一书中收录的三十余项工业建筑,都体现了gmp建筑师事务所 “在简洁中追求完美、在统一中创造多样”的美学要求,以及在工业建筑的实践中打造个性化的高品质城市空间的建筑诉求。
以下来自gmp:
由gmp·冯·格康,玛格及合伙人建筑师事务所设计建成的新洲大楼坐落于漕河泾新兴技术开发区内。地块原为工业用地,位于上海西部城市快速路和一座公园之间,繁忙的车流,交错的道路和城市景观之间的视线沟通形成复杂多元的限制,新洲大楼以富有雕塑感不同寻常的形体回应了特殊的环境条件。建筑体为一座横向的棱形玻璃大楼,坐落于一座宏伟清水混凝土基座之上,落成后的新洲大楼令人瞩目的体量造型重新刻画原工业区域的环境面貌。
上海西部漕河泾新兴技术开发区内一座不同寻常的建筑令人印象深刻。车流密集的中环路快速横贯漕河泾办公产业园,漕河泾新洲大楼正位主干道近旁,路东侧为一座狭长的公园。新洲大楼沿高速公路的走势布局,在公园和道路交通衔接处稍做折转,定义出城市景观之间的视野轴线,建筑体在城市环境中从东、西、南三个方向上呈现独立而引人注目的姿态。桥型混凝土基座之下的空间成为临近公园的延伸,构建出一个可以遮风避雨的城市公共空间,可以供市民休憩社交,也适宜举办室外活动。
新洲大楼坐落于道路与绿地公园之间孤岛般的地块之上,为了不隔绝两者之间的联系,两个锥形的清水混凝土支座支撑起一座桥梁般的建筑,以最小的首层占地面积最大程度上实现了建筑东西侧空间上的联通。两座锥形基座内设有交通核心,基座和双股柱支撑了屋顶桁架,屋顶绗架通过吊柱悬挂层间楼板,创造了可灵活分隔使用的无柱楼层空间。新洲大楼上部标准层为双过道办公空间,围绕核心筒和中央光庭设置。办公层下部空间内设有展览和观演空间,两座阶梯式多媒体厅分别坐落于基座层悬挑结构两端。建筑内部空间的亮点在于基座内的展示空间,其与宽度与建筑进深等身,特殊的结构设计实现了内部的开敞无柱,中庭空间从其上方升起至建筑顶部,因此建筑各层空间均可以共享展示空间,实现了展厅面向建筑内外多维度开放的独特空间体验。
清水混凝土基座下部由于悬挑结构的切角而收窄,形成一个狭长的桥下空间。这里设置的水池可以反射日光,缓和了空间的幽暗与局促感,水面与细腻绵密的清水混凝体墙体相互映照,形成动态的光影,赋予空间生动明亮的氛围。在夜间,基座被整体照亮,玻璃幕墙的通透令建筑体更显轻盈。
新洲大楼长170米,最宽处28米,高36米。铝合金框架双层自呼吸玻璃幕墙起到了良好的隔音隔热作用,幕墙空腔内安装有遮阳百叶。幕墙外层设有通风孔隙,可实现幕墙体自然排热,内层设有可开启窗扇。
项目信息
委托设计:2011年
设计:曼哈德·冯·格康和尼古劳斯·格茨以及玛德琳·唯斯
项目负责人:孙亚瑾
中国项目管理:蔡磊
实施阶段设计人员:陈竞成, 范小棣, 高庶三,Saeed Granfar, 李熙, 刘怡德, Katharina Schneider, Anna von Roeder, 张砚, 张杨, Christina Mann
现场监理:Florian Wiedey, 方敏
中方合作设计单位:SIMEE 上海市机电设计研究院有限公司
结构设计:schlaich bergermann partner
幕墙顾问:DS-Plan
业主:漕河泾新兴技术开发区发展总公司
建筑面积:21.800 m²
建设周期:2014年- 2017年
摄影: Hans Georg Esch
注:所有图片均由gmp·冯·格康,玛格及合伙人建筑师事务所提供。
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