【AT】从94把花伞说起——访2019北京世园会国际馆主创设计师胡越

从94把花伞说起

——访2019北京世园会国际馆主创设计师胡越

采访人：吴春花 《建筑技艺》杂志社（AT）

2019北京世界园艺博览会（以下简称北京世园会）自2019年4月29日开幕以来，受到全世界瞩目。其中，国际馆是北京世园会的核心建筑之一，也是园区内面积最大的场馆。94把优美“花伞”簇拥在一起，形成一片白色的花海。从远处看，在海坨山绮丽身影的映衬下，国际馆像是绽放在绿荫里的一片花的海洋，与周边的青山绿水相得益彰。夜间搭配灯光照明，更呈现出一片五彩斑斓的景象。此次采访就从这94把花伞说起，探究设计背后的始末。

▲水岸夜景透视图

1

不确定性与可适应性

国际馆项目在2015年举办了竞标，设计要满足会时1.5万㎡的净展面积（总建筑面积2.2万㎡）以及会后作为花卉交易市场的功能；同时由于展览方案不能预先确定，因此设计要尽可能适应未来变化的展览规模。同时针对现有的净展面积要求，如何在青山绿水之中呈现一个看似不大、实则很大的展馆，成为摆在设计师面前的重要问题。

为此，北京市建筑设计研究院总建筑师胡越带领团队进行了深入的思考，他说：一方面，展览规模、方式具有不确定性，就要求展览空间要有相当的宽容度与可适应性；另一方面，正如从上海世博会所看到的，其会后的发展与利用并没有达到原初规划的那样好，这就提醒我们，展馆应具有更强的适应性以应对会后功能的不确定性。这样，一个简单、方正的大空间首先被确定下来。

关于如何呈现一个看似不大、实则很大的展馆，设计师想到了去标志化，即以结构系统的单元化、像素化来组成整个场馆，在一定程度上对大体量进行消解。这里，胡越特别强调了他对于绿色可持续建筑的观点：一提到绿色建筑，我们往往想到采取一些被动或主动的技术。而当我们从全生命周期看待建筑时，建筑本身应能够更加适应社会的变化和需求，这才是最重要的。

当设计方案被确定为一种结构单元的组合，同时结合世园会的主题，“花伞”便成为最佳的结构单元体。胡越说：“以花伞为单元组成整个展馆，其无方向感的特点也暗合了国际馆所处的场地特点，其与中国馆、妫汭剧场三足鼎立围合于湖边，左邻右舍均是展馆或室外展场，国际馆的四面均好性被解决了。”

至此，“花伞”的概念被确定下来，并在多轮次的竞标中一举胜出。

▲总平面图

▲首层平面图

▲首层夹层平面图

▲二层平面图

▲剖面图

2

 94把花伞：感性与理性的交织

走到国际馆近前，观众们首先会被高大的花伞柱和天空中的花瓣吸引。林立的花伞柱如同一株株大树，顶端向六个方向伸展，组成一片富有吸引力的森林，点点阳光透过空隙投射下来，给森林披上了神秘的色彩。大树托起沿天空展开的片片花瓣，在空中连缀成一幅美妙的构成。阳光从花瓣间洒落，形成美丽的光影变幻。

▲东南侧近景

▲绚丽多彩的场馆夜景

去过2010年上海世博会的人，想必都对炎炎烈日下排队等候的情形记忆深刻。胡越说：这种大型博览会的展馆基本都是单向、线性流线，不允许走回头路，自然会出现大量游客排队等候的情况。循着这样的思路，设计师将“花伞”的概念扩大，创造了一个被花伞覆盖的半室外空间，不仅可以供前来观展的游客排队乘凉，也可以用于室外展览或表演。这样，一把把“花伞”连接起来，笼罩着两组展馆和公共空间，成为名副其实的大伞。每支“花伞”都是一个单元式结构，成为组成国际馆的基本元素。94把花伞在顶部花瓣处相互连接，形成了国际馆造型的轮廓。总体上，簇拥在一起的花伞既是整体支撑结构，又是屋面的围护结构。在室内，花伞作为展厅的屋顶，局部设有玻璃天窗；在室外，花伞化身为遮阳屋面，结合LED照明等技术营造了丰富的视觉景观。

▲室外广场南侧近景

▲北展厅伞下人视图

如果一朵朵花瓣只是平面的组合，未免显得太过平淡了。我们今天看到的高低起伏的屋面是早在投标阶段就被确定的，整个伞面被拟合在一个球面上，最高点处于黄金分割线的位置，两边降低。建筑师一再意图以设计消减展馆给人与环境带来的庞大感，屋面的起伏也绝不是为了形式而形式，而是恰好与展馆的空间相合。留出一部分室外公共空间后，展馆被分成两个，一个展馆为两层，一个仍保留了一层。

 ▲玻璃幕墙和花伞

随着设计的深化，拟合球面的花伞屋面也带来了一系列难题，诸如几何定位、结构计算以及排水、融雪等。每一朵花伞都内嵌于完整的圆形圆周之上，花伞柱位于圆心，六片花瓣间隔60°均匀伸出，向圆周伸展。每片花瓣均呈等边六边形且三条对角线中的任意一条都对称。这一图形有三个优点：首先，在自然花朵与几何间建立了美妙的连接；其次，花朵相互拼接形成三个方向上有韵律、均匀、嵌套的重复变化，使简单的花朵演化成如万花筒一般变幻多姿的美妙图形，花海由此产生；最后，花伞按上述方式拼接后，花伞柱呈矩形点阵排列，形成了最简洁的平面轴网，非常适合展览建筑需要的平面布局，使得顶部花海的复杂多轴向与平面的直角坐标系这两种几何体系之间形成了美妙的转换。每朵花伞由钢柱和悬挑的钢梁形成一个树状的稳定结构；而花伞相互连接之后，又形成了屋面的整体网状结构，总体稳定性得到进一步增强。从一朵花伞到一片花海，整体构图上进行了一系列几何操作，以使花海呈现出优雅、舒展的形态。花海的轮廓被有意布置成倾斜45°的近似于椭圆的多边形，这一轮廓具有长短两条对称轴，并内嵌在整体呈正方形的轴网之中，这样的处理使花海的边界变得柔和且富于内在逻辑，“既模糊又有序”。在竖向维度上，我们让花海的顶面弯曲成球壳面，最高点位于长轴东北侧，使得建筑高度与轮廓也变得舒缓柔和。

▲花海几何研究

▲花伞几何定位与单元组合

▲花海几何操作

排水来讲，投标时设想的自由排水已不适用，建筑师提出将每一把伞变成集水器的策略，即每一朵花就是一个荷叶型的漏斗。每朵花伞顶部都有意设置了坡向圆心——花伞柱的排水坡度，并在花伞柱内设置雨水管。在雨季，这一片张开的大“荷叶“，可以将雨水源源不断地汇集到圆心处，并沿柱子向下输送。行走在花海中的人们，头顶上仿佛撑开了一把巨大的伞，伞间的空隙处会落下细密的雨滴，人工创造的室内感减轻了，人们如同置身自然中的热带雨林。雨水汇集后由雨水管运送至地面广场之下的碎石蓄水层，在这里，雨水被涵养并加以利用。水量不大时，雨水在蓄水层中蓄积，并缓慢下渗到下面的土层中，保养了土壤中的水分；雨水超量时，蓄积不了的雨水在广场内通过排水系统输送到雨水调蓄池中，并在缺少雨水的时期提取出来，用来浇灌景观植物或用以冲洗广场地面。可以进行一个有趣的想象，花伞完整的雨水收集利用过程，与自然界植物由根须向叶片运送养料的过程非常类似，只是运送方向相反。光滑的球壳屋面，在最高点由于切线角度为零，其排水坡度过于平缓，将极大增加排水构造设计的难度。因此在排水设计中，将每朵花伞中心点竖直向下移动了900mm，每朵花伞的排水坡度得到显著改善。花伞造型更像一朵绽放的花，而花海整体则形成了类似高尔夫球场表面的下凹肌理。为增加坡度前后的排水坡度对比，等高线高差100mm。

▲排水坡度测试

雪方面，考虑到延庆地区冬天多积雪，特别在花瓣处安装了融雪装置。此外，大面积展开的花瓣接受阳光照射，非常适合布置光伏发电装置，可以有效利用太阳辐射；而不设发电装置的屋面，则采用高反射金属屋面，可反射大部分多余光热，相比传统屋面材料的建筑得热更少，有利于建筑节能。谈到设计中碰到的困难，胡越说：“最困难的是起伏的花伞每一个角度都是不同的，一个花伞中的花瓣大小每一个也是不同的，下面的柱子高度自然也是不同的。”经过设计优化，每根柱子的底部和顶部直径保证一致，最高的一把“花伞”是23.65m，最低的一把是17.56m；运用数字化工具对每个花伞的角度与高度、花瓣的大小进行空间定位，首先制作了一个标准的花伞单元模型，随后将之放入一个矩形控制框中，通过矩形控制框8个顶点与空间球壳面各点之间的对齐关系，将每个花伞单元嵌入球壳面中，完成空间定位。

这是一个从感性到理性再到感性的过程，确定了屋面花伞细节后，设计团队担心花瓣、花伞的变化会给观者视觉上带来不适感，特别为项目购置了一套VR设备，来模拟现场的实际观感。通过VR在不同的点进行模拟，在行进中观察确保没有视觉上的尺度不适感。

▲东南日景

谈及项目中的遗憾，胡越说：“这个项目最遗憾的是没有能够采用钢木结构，如果由木结构的立柱与斜杆支撑一个个花伞，将更像是一片丛林，亦是花海，融于周围的自然环境中。”不过经过与结构工程师的反复讨论，最终花伞立柱的杆件达到了较好的效果，一根根纤细的梭形柱顶端直径均统一为800mm，也算是遗憾之外的欣慰。

▲主入口下沉广场

胡越认为：任何设计过程都起始于建筑师的感性认识，即使采用了先进的数字化工具的辅助手段，最终还是要经由建筑师的感性判断来进行结果的取舍，甚至建筑结构的呈现也是结构的高效与建筑意象表达的最优结合，这就需要建筑师有良好的素养、准确的认知方能把握与判断。

3

绿色博览

临时性的大型活动，如奥运会、体育赛事、世界博览会、园艺博览会等都存在赛时赛后、会时会后的功能转换问题，多采用临时性或可回收利用的建筑。胡越认为，建筑师要清醒地认识到建筑可持续性的重要性，并从全生命周期去看待绿色建筑设计，从建筑设计本身而不是采用了多少技术来进行绿色建筑设计。正如在以“滋养地球，生命之源”为主题的米兰世界博览会上，赫尔佐格（Jacques Herzog）曾指出：如果只是在同一时间建造巨大的、弧形的展馆，用塑料片或者瀑布来装饰，这将是世博会亟待解决的尴尬问题。

▲北展厅二层室内

在非常紧张的施工时间里，由于国际馆的主体花伞单元构件均在工厂预制，现场与钢柱焊接，并依赖数字化工具进行准确定位，将花瓣焊接好后整体吊装与柱子进行连接，保证了施工的准确性与时间性。除了在花伞设计中结合排水、融雪等外，每朵花伞撑起一片350㎡的天空，其中约280㎡由花伞直接覆盖，其余镂空，这样的比例形成有效且有光影变化的遮阳。同时，花伞的空隙可以自由通风，当屋面受到阳光照射、温度上升时，花伞下空气由于热对流效应更增加流动，对花伞下的自然通风和温度控制均非常有利。

▲二层连桥室内

在白天，花伞呈现为浅灰色的人造物，在蓝天的背景下更加安静、优雅。这是为了让参观者的注意力集中于花海间的展品，花朵的多彩和多变经统一的浅色调收束，退居到背景之中。而在夜晚，建筑内的展览结束后，花海绚丽的呈现才开始。这时，采用可变色LED夜景照明，为花伞的底面和顶面镀上了一道美妙的色彩，花伞看起来更像盛开的花朵，色彩还可以根据活动预设为不同的场景模式，营造节日般的气氛。参观者不仅加深了对世园会植物和园艺主题的印象，还能得到欢乐奇妙的独特体验。

▲南北展厅间连桥夜景

最终，诸多不确定的设计条件下，有限而不过度的设计保证了场馆在未来更高的适应性。建筑师胡越说：“我们也期待更多大型博览展馆设计与策展能够同时进行，以呈现更具价值的展览与更可持续的展馆。”

2019北京世界园艺博览会国际馆简介

2019年中国北京世界园艺博览会国际馆座落在北京西北延庆区的妫水河畔，在海坨山绮丽倒影的映衬下，她如同一片独特的花海，飘落在绿树成荫的2019年中国北京世界园艺博览会园区中。国际馆纯洁、优雅、谦和，同时带着对未来的问候和好奇心。

2019年中国北京世界园艺博览会是最高级别的世界园艺类专项博览会。会期将在一系列的室内外展览空间中，举办多场次的、多层次的、多彩的高水平植物和园艺展览，向世界各地的观众们展示来自全球的植物生长的动人故事和园艺艺术的独特魅力。国际馆将成为国际范围内参展的国家、地区和园艺组织的室内展场。同时，还将在其中举办多场国际高水平园艺竞赛。

国际馆建筑地上2层，地下1层，总建筑面积为2.2万㎡，与临近的中国馆和演艺中心，三组建筑环妫水湖而立，共同组成了园区的核心建筑群。在2019年4~10月的办会期间，中国馆将作为东道主展示中国植物多样性和园艺传统技艺的场所，国际馆则承担起“以植物和园艺，会八方之友”的重要任务。

她将迎接来自世界各地的园艺代表团，让他们在此交流欢聚，尽情展现各自独有的珍贵植物和园艺技艺。由众多“花伞”簇拥的国际馆，以水晶般玲珑的建筑、轻盈潇洒的花伞、长城灰的室外广场以及多姿多彩的夜景，共同组成了这一片飘落在长城之下的“花海”，展现出清新大气的会期形象。

项目信息

业主：北京世界园艺博览会事务协调局

建设地点：北京市延庆区

建筑设计：北京市建筑设计研究院有限公司

设计总负责人：胡越、游亚鹏、邰方晴、刘全

建筑设计：胡越工作室

设计团队：胡越、邰方晴、刘全、冯婧萱、杨剑雷、徐洋（概念方案）；胡越、刘全、马立俊、游亚鹏、耿多（深化方案）；游亚鹏、马立俊、刘全、耿多、顾永辉、于春辉、温喆（施工图）；陈彬磊、江洋、马凯、常莹莹、黄中杰、李婷、杨勇、陈辉、金汉、丁博伦、周文静（结构）；徐宏庆、鲁冬阳、张杰、刘沛、赵煜（暖通）；王熠宁、张成、潘硕、郑克白、郭玉凤、胡笑蝶、郭佳鑫（给排水）；裴雷、韩京京、田梦、张松华、贾燕彤、 赵亦宁（电气及智能化）；游亚鹏、刘全、李曼、李军锐（总图）；胡越、游亚鹏、马立俊、耿多（室内）；苑丁、杜倩、靳丽新、王国胜（经济）；杨彩青、张爽、陈玖玖（绿建咨询）

景观设计顾问（北林地景）：刘东云，颜陈柯，张赛男

幕墙设计顾问（华纳幕墙）：沈小锋、石春阶、陈启明、任伟、寥洪运、齐海英、张玉、李梦婕

照明设计顾问（天合光音）：罗渊

标识设计顾问（良好设计）：刘凤华、禤祺东、宋曼、石皓

项目经理：游亚鹏、邰方晴、王春

总建筑面积：22 000㎡

设计时间：2016.09~2017.04

建成时间：2019.04

摄影/图片版权：陈溯、北京市建筑设计研究院有限公司

---

胡越

北京建筑设计研究院总建筑师，胡越工作室主持建筑师，全国工程勘察设计大师。代表项目：平谷马坊镇汇景湾售楼处、北京建筑工程学院新校区学生综合服务楼、上海青浦体育馆/训练馆改造、望京科技园二期、上海2010世博会UBPA办公楼改造、2019北京世园会国际馆。

本文即将刊登于《建筑技艺》杂志2019年5月刊

“世园会场馆设计”专题

想6月10日现场聆听胡越大师演讲？

请点击下图↓

-END-

/    《建筑技艺》近期活动     /

/    《建筑技艺》代理产品     /

光辉城市的VR软件云平台Mars，新增企业专属云，多人异地联机汇报功能，点击图片查看详情。

/     关于《建筑技艺》     /

《建筑技艺》（AT）前身为《建筑技术及设计》，创刊于1994年，国内外公开发行。隶属于中国建筑设计研究院，崔愷院士任编委会主任。

《建筑技艺》微信现有微信粉丝320000+。微信和杂志推广合作电话：[phone]，[e-mail]。

长按识别下方二维码关注建筑技艺微信

欢 迎 订 阅 《 建 筑 技 艺 》 杂 志

32元/本，全年384元，赠送四本《建筑幕墙》杂志。可在邮局订阅，邮发代号82-680，亦可在www.atd.com.cn（请认准唯一官网）通过支付宝、银行电汇等订阅。咨询电话：[phone]。

（杂志近期主题包括：“在地建筑、木建筑、绿设计、BIM、装配式建筑、医疗养老建筑、旧建筑改造、室内外一体化设计、火车站建筑、机场建筑、超高层建筑、产业园”等，欢迎订阅）

长按识别下方小程序码直接微信订阅《建筑技艺》杂志

/     重要启事     /

《建筑技艺》2015年推出《建筑幕墙》杂志和微信，关注幕墙技术的小伙伴可以添加关注微信号BCWjournal。

欢迎关注建筑幕墙微信