【AT建筑】如植物一样生长——江苏园艺博览会主展馆改造记
作为《建筑技艺》全新改版后的核心栏目“AT建筑”首个推出的建筑作品，江苏园艺博览会主展馆改造充分地体现了技术与设计（意匠）的高度融合，这也是本次改版努力追求的方向。面对工业遗存的更新改造，面对废墟之上诞生的园艺博览会，面对短期园博会后的可持续利用，本期作品给出了不一样的解题思路和不同以往的设计手法，其中所体现出的前所未有、令人兴奋的差异性，不仅在于建筑组群嵌入广场与山体之间的疏密有致、开合起伏，也在于新功能建筑与老工业建筑之间见缝插针、顺势而为的融合；不仅在于隐形于平面体系中的格网系统，也在于以轻巧的材料物质化地标识在空间中的立体格网结构；不仅在于结构系统的依附性、装配化的轻介入，也在于更合于人的尺度、植物尺度的精准调和；不仅在于如植物一样包裹建筑实体空间的、柔软的、带有弹性的结构，也在于如结构一样建构建筑性的独立的、系统化的、具有特殊价值的植物一植物一般的结构，结构一般的植物。正如设计者所言“设计向植物学习”一寻找可变、附着、柔性的中间状态，江苏园艺博览会主展馆还在如植物一样慢慢生长着。
如植物一样生长
——江苏园艺博览会主展馆改造记
1921年9月，上海民族工商业者姚锡舟等人筹集白银五十万两从德国进口高规格的生产机器，创办了中国第一家湿法水泥厂，这是最早的属于民族工业的水泥厂。水泥厂选址南京市栖霞区，建立之初时产熟料3.45t,日产水泥超4万t，为南京中山陵墓工程提供了建造所需的全部水泥。
鼎盛时期的南京汤山分布着大量采石场和水泥厂经年累月的开采形成了大大小小的矿坑。时至今日，远远望去，汤山山体的葱茏中，只有矿坑呈现出大片灰白，山石裸露，异常刺眼。
时至20世纪80年代，经历了60年的运转， 中国水泥厂的4台湿法旋窑生产线逐渐老化，生产能力降低，企业经营日趋困难。为了救活曾经在国家建设中做出过重要贡献的老国企，国家出台了一系列扶持政策。南京汤山镇的银佳白水泥厂和昆元白水泥厂就创建在这个时期。
2018年9月，当我们第一次来到两个水泥厂踏勘的时候，这里的建筑已经荒废多年，植物荒长，满眼苍凉。江苏省的第十一届园艺博览会主展馆将建于此，这块场地被命名为“再生花园”。
两年零七个月后，第十一届江苏省园艺博览会开幕，平均每日接待近4万游客。当我们走在主展馆的商业步行街，昔日废弃的水泥厂房经过加固保留了基本完整的水泥生产工艺流程。四十多个水泥筒仓，十几组水泥厂房被改造为书店、博物馆、美术馆，成为独特的文创艺术空间，由十组筒仓改造的园博园先锋书店成了网红打卡地。
2021年4月27日，正值园博园开幕期间，《建筑技艺》杂志社承办了 “匠心筑园，矿坑新生——第一届江苏省园艺博览会设计与建造观摩研讨会”，来自全国各地450余位专业人士参加了此次观摩研讨会。整个活动在园博园内顺利举办，盛况空前，论坛同期有3万余人次观看了现场线上直播。暄嚣之后的平静最适合反思。借由《建筑技艺》邀稿的机会，我们希望通过这篇文章对江苏园艺博览会主展馆的设计做一次回顾。
以昆元白水泥厂为例，上百座废弃厂房中，依据导则仅有4处历史建筑被列入南京市工业遗产保护名录予以保留，那么其余建筑（构筑）物是拆是留？采用什么标准？
从建造年代看，厂区内建（构）筑物既有修建于二十世纪五六十年代的厂房建筑及配套的员工 宿舍，又有修建于近几年的水泥生产厂房及办公设施，它们大多是砌体建筑。由于区内建（构）筑物修建年代较久，且大多属于被逐渐淘汰的工业生产类企业，质量较差，都不是具有保留价值的建筑。从厂房性质看，水泥生产线是甶一系列设备组成的，主要由破碎及预均化、生料制备均化、预热分解、水泥熟料烧成、水泥粉磨包装等过程构成。
银佳水泥厂有国内首创两条52mx2.8m/3.0m立筒预热器窑外分解回转窑白色硅酸盐水泥生产线，如果保留生产线工序，每一个房子即便不起眼都应保留。从利用价值看，大多数厂房空间摆放着设备，分布小且碎，很多空间极难到达，如何利用是个难题。
我们认为除了历史价值，如何能利用好厂房空间成为决定是否保留它们的重要因素。许多地方都在做工业建筑遗址的利用，但大部分都是艺术化处理，结合园博会主题创新利用工业建筑遗址非常具有挑战性。我们需要发掘更多的利用方式，激活厂房空间的潜力。
首层平面图 ©本土设计研究中心
那些荒长于厂房之间、蔓爬于筒仓壁面之上的植物总能启发到我们，植物的生命力令人惊叹，就是这些生命力如此完美地令厂房的废墟“再生” 了，没有比这更简单有效的轻介入方式了。
或许，我们的设计可以从植物的状态中学习方法。中国生态学家孙儒泳在《基础生态学》一书中将植物重复出现构件的空间排列，称为植物的建筑学结构（Architecture of Plant），它决定着植物个体与环境的相互关系和个体间的相互作用。植物构件有其自身的排列和生长机制，需要充分接触阳光、空气和水分，它植根于土壤并顺应于环境。
植物与环境互为依存的状态，也是我们想赋予主展馆建筑的。如同蔓爬于废墟上的植物，我们加入的结构体附着在厂房结构之上，它们加固并改良了厂房的肌体。这些结构非常轻巧，更适宜于装配、延展。崔总在方案最初的草图上曾经勾画过这样一种状态——一组组筒仓被层层如同植物般的阳台环抱着，成为一种“巴洛克式”的花园。后来受到筒仓的加固方式所限，这些层层的植物阳台并没有被实现。但这个如植物般包裹的结构概念，一直用在了我们新建筑的构成逻辑上。“概念”的想象帮助我们打破思维定式，相对于永久、稳固、坚实的建筑，我们更希望可变、附着、柔性的中间状态，就像攀援于建筑的植物一般。向植物学习，我们可以寻找新的形式语言与设计策略相匹配。
#系统——网格的编织、叠加 #
我们认为，园艺博览会功能的植入对于现存的银佳白水泥厂和昆元白水泥厂来说是一个功能更新的过程，是空间叠加而不是推翻重来。从这个意义上来说，设计不是从一张白纸开始的，更像是在一张老旧的牛皮纸上不断擦改、续写，一层层叠加形成的。
我们将植入主展馆的轴网系统理解为设计场地多方向上的脉络编织：从高度关系上看，银佳白水泥厂及昆元白水泥厂的场地标高由北至南逐渐提升，由平地过渡到山林；从布局关系上看，大多数厂房都沿东西向串联排布，生产线连接了各个建筑单体的内部空间。我们的规划设计将南北向串联场地标高的轴线与东西向串联厂房功能的轴线叠加在一起，形成能覆盖全区的格网系统。场地如土壤，网格似根系，轻介入空间甶此生长。
C展厅组团室外步道 ©本土设计研究中心
由于水泥厂场地标高复杂、建筑群体众多，我们不 希望采用传统的阵列式空间布局。我们希望新増 的建筑更有适应性能嵌入到厂房之中，与旧建筑“长” 在一起，融为一体。
（1）台地广场
我们将阶梯状的景观台地置入到厂区间的挡土墙中，引导人流拾级而上到达地势较高的厂房，台地之下是园区的设备用房，其上用竖柱支撑起宽大的棚架，形成开放性的空间。我们将结构柱分解成若干组细柱，并固定细金属网让植物生长。膜结构的透光屋顶下悬挂的穿孔镜面不锈钢金属板可以映射地面，光线像雨滴般洒落，使整个场地环境变成新的台地景观。这个空间能够看到风景，利于遮荫，也适合集会活动。在园艺博览会开园期间，成为游客最常使用的空间。
台地广场 ©本土设计研究中心
棚架 ©本土设计研究中心
（2）办公区
为顺应地形，办公空间被分解为层层的台地，连续的折线屋顶意象取自于已被拆除的仓库，一组组院落被引入到空间中，铺设种植槽的屋顶让整个 建筑看起来好似连绵的山坡。
办公建筑采用连续的折屋面形成覆盖，解决场地6m高差的同时形成连续通透的现代办公空间。直立锁边折屋面上，架空支起的条状单元式种植盆形成大面积绿化屋顶，既改善办公环境，也达到生态节能的效力。精心设计的折屋面桁架结构暴露在外，细分了建筑尺度的同时自然形成工业感和科技感。
A办公区多功能厅入口 ©本土设计研究中心
（3）筒仓种树
成组的筒仓是水泥厂内最具特征的构筑物群，我们希望能够利用筒仓内封闭的空间作为展厅。由于筒仓采用砌体结构而不是我们预期的混凝土结构，从外部加固筒仓的做法将会破环那些原本就疏松脆弱的砖砌体。最后的结构方案是，采用内衬钢筋混凝土薄壁的方法给每个筒仓増加“内胆”。我们将巨大的树池植入到混凝土内壁的顶部，在树池与筒仓壁之间引入自然光。从筒仓外侧看，这些大树好似从筒仓内部孕育出的生命；从筒仓内侧看，我们透过天窗看到的是摇晃的树梢，这样的奇异体验性空间和文化的嫁接，正应了主展馆的主题——再生•花园。
C展厅轴测图、筒仓顶部植入树木 ©本土设计研究中心
在保留建筑之间的空地中置入一组组小型建筑群，形成了新旧之间的强烈对比：轻的结构，采用装配式钢结构系统，实现环保和快速建设；轻的形象，纤细的结构构件结合攀爬类垂直绿化，打造轻盈的建筑形象，与工业建筑的粗糙厚重产生对比；轻的态度，无边的绿色花园弥漫在工业遗址之上， 使建筑消解自身形象，消失在自然中。
屋顶种植及筒仓树 ©本土设计研究中心
先锋书店筒仓 ©本土设计研究中心
筒仓内部 ©本土设计研究中心
成组的筒仓以内衬钢筋混凝土薄壁进行加固，有的改造为展厅、书店，有的在顶部植入树池，引入自然光，形成最具特色的构筑物群。
（4） E展厅
从商业街穿过两栋高大厂房之间的窄缝，一条栈道将游客引入E展厅——架空于场地之上被纤细的结构杆件包裹着的玻璃盒子，这是一个嵌入厂房中的独立展厅，也是主展馆建筑的典型类型：轻盈的框架包裹着通透的内核。这些框架既与厂房长在一起，又有反差。走出展厅向西望，空间豁然开朗, 一侧是贴着巨大挡墙生长的竹林，另一侧透过平静的水面可以看到不远处由筒仓改造的先锋书店。
更多的空间类型都如这般，见缝插针地“嫁接” 在厂房的各处。我们打开水泥厂房的首层墙体，加入轻质的雨篷和檐廊；我们将部分建筑顶层破败的桁架拆除，保留外形置换为阳光板屋面、轻钢结构体系的展示大厅；我们在高区的设备塔楼间加入连桥，将分散的空间连为一体；我们在屋顶植树、加入平台，让游客可以眺望园区的远景……
（1）“依附性”结构
在方案最初，我们尝试在厂房间的场地铺上4m格网，通过对单元及其装配的精细化设计来应对规模的不确定性。我们设想无论规模怎样变化，建筑完成度都是可控的。随着展厅规模的逐步明确以及和结构专业的多次讨论，我们将结构体系区分为200mm截面钢结构的主受力体系和70mm截面方钢的次结构体系。70格构系统是通过吊挂和承托的方式“依附”在主结构体系之外，形成独立的结构体系和空间类型。
（2）装配化节点
“70格构”，是我们给70mm方钢管次结构体系所起的名字。设计之初我们设想通过一种4m立方的单元模块装配获得展示空间，选取4m是综合考虑层高和平面空间的适用性得出的，也利于装配单元的类型化和运输。我们将70格构单元细分为多种类型，设计了单元式的花槽和可以蔓爬植物的索网单元，可以应对室内的展陈和室外的展示。我们设想，当建筑的立面完全被植物覆盖，游客可以在充满绿色的廊道中游走。
如果说4m约定了一个尺度概念，70mm截面的钢结构也规定了材料构造的受力限值一过重的材料不可能被使用。我们花了大量时间讨论构造问题：4m立方的70格构在受力和安装方式上适应什么材质的单元；如何将70杆件插接在通用节点上；怎样让节点类型最少并保证受力有效；楼梯、外廊与格构的构造关系；什么材料的遮阳、雨篷。通过反复样板试验，最终实施的基本单元为70mm方钢管、外套或内嵌的不锈钢多向节点、膜结构挑棚、竹木复合板饰面、60mmx20mm聚氨 脂玻纤方管格栅、不锈钢绞线、金属网栏板、透水露骨料混凝土地面。
展厅外侧被纤细的结构杆件包裹，采用70mm方钢管与外套或内嵌的不锈 钢多向节点，也可以供植物攀爬。
除了展厅以外，这些轻巧的70格构大面积应用在主展馆东侧傲图格酒店的外界面设计中。这个具有装配式工业风的酒店通过层层递进的多重院落，将筒仓和工业设备包裹在酒店公共空间中，淡绿色的聚氨脂玻纤方管格栅嵌在建筑外立面70格构的单元间，在主入口、多功能厅、客房的阳台，这些轻质的格栅如同抽象化了的竹林，它消解了建筑与院落景观、环境竹林的界限，穿行于酒店仿佛在林间漫步。与其说建筑融入竹林，不如说建筑变成了竹林更为恰当。
傲途格酒店轴测图 ©本土设计研究中心
傲途格酒店入口与格构 ©李季
由竹林进入傲途格酒店 ©李季
傲途格酒店庭院立面 ©本土设计研究中心
傲途格酒店入口门廊UHPC砌块 ©本土设计研究中心
依附于傲途格酒店外部的格构、UHPC砌块、树阵庭院形成一种网格的编织与叠加。
如何利用筒仓及厂房高处的使用空间？这些安置设备、传送矿料、存储石灰的内部空间都极其特别，具有很强的观赏性，但由于其空间的分布及使用性质大都难以进入，针对这些碎小的空间设置大量垂直楼/电梯也是不经济的。我们的策略是在厂房的外立面上加入一条独立的架空步道，这些依附于厂房如爬藤般的路径形成了商业街主干的分支，由外侧包裹起厂房，它可以外挂于墙体、穿行于筒仓间，或穿过建筑间的缝隙，也可以从外侧经过安装设备的楼层，引导游客通过窗洞口观看内部的工业设备，这些步道最终可以将人引领到改造后的展厅。这些游走路径在空间上或隐或现于竹林、松柏、筒仓之间，莫名地将一种人文情怀带入如山石般褶皱起伏的工业建筑群里。在巨大的工业设备之间，人也成为如植物般渺小却自由而顽强的存在。
筒仓外架空步道 ©本土设计研究中心
结语不是结束，实际上园艺博览会也远未结束。不同于历届，这个被称为“永不落幕的南京花园”的园艺博览会并不设定闭园时间，更多景点还在陆 续地建设、宣传、等待开放。这个很好的办法长期吸引着游客，成为未来南京的一个固定“打卡”地。
对于设计团队来说，我们也不适应结束。两年多来，我们习惯了每周往返于南京、北京之间，也逐渐适应了在紧迫而焦虑的氛围之下工作。在开园将近的曰子里，工地如战场，我们深知多小的错漏都可能变成难以挽回的遗憾。所以我们也没法停下来，持续亢奋的状态不是因为“理想”将近，而是因为那份未知正逐渐变成现实。
从设计到建造，是不断追问现实问题并寻求解答的过程，创新来自于面对困境的灵光一现，来自于山穷水尽后的独辟蹊径，是绝处逢生，是权宜之计。这就是为什么我们想要回溯设计的问题，记录下建造的过程。我们需要自问：如果再次面临同样的问题时，我们还会不会这样做？如果答案是肯定的，那将是莫大的欣慰。
项目信息
业主：江苏园博园建设开发有限公司
建设地点：江苏省南京市
建筑面积：52374㎡
设计~建成时间：2008~2021
中国建筑设计研究院
项目经理：郭红军、佘颖
建筑设计团队
中国建筑设计研究院本土设计研究中心
主创建筑师：崔愷、关飞、董元铮
项目建筑师：付轶飞、刘亚东、毕懋阳、王德玲、张嘉树、郭一鸣、窦强、刘佳凝、关晖、邓笑欢、郑碧芳、时红、宋旻斐、卫嘉音
总图设计
中国建筑设计研究院 总图市政设计研究院 总图所
郑爱龙、金尚、齐海娟、连荔、白红卫
结构设计
中国建筑设计研究院 工程设计研究院 结构专业
王春光、王旭松、孙亚、张扬、焦禾昊、张起舞、刘孟奇、彭永宏、陈文渊
幕墙设计
中国建筑设计研究院 帷幕中心
孙洲、王刚、牟海涛、苏永伟、李平、曹北站、杨刚、刘海霞、刘天齐、刘云鹏、冯晓虹
结构加固设计单位
中国建筑科学研究院有限公司深圳分公司
肖疆、邹军（专项设计）
深圳中建院建筑科技有限公司
青光绪、罗滨（检测鉴定）
景观设计单位
中国城市建设研究院无界景观工作室
主创景观设计师：谢晓英、张琦
项目景观设计师：张元、杨灏、段佳佳、李宗睿、李银泊、牟鹏锦、马志骜、张惠春、赵灿、刘旭、鹿璐
室内设计单位
中国建筑设计研究院 室内空间设计研究院
韩文文、顾大海、安驿、张爱爱、王佳旭
主展馆展陈设计单位
南京洛翰建筑工程有限公司
刘敏、张欣、赵泓升
标识设计单位
交通中心导向设计工作室
梅媛、尚婉晴、郭雯、安晓波
泛光照明设计
北京东方华脉工程设计有限公司
王东宁、孙晓磊、于金仓
给排水设计
中国建筑设计研究院 工程设计研究院 水一所
车爱晶、张晋童、张笑菡
暖通设计
中国建筑设计研究院 工程设计研究院 暖一所
李京沙、贺舒、赵雪莲
电气设计
中国建筑设计研究院 工程设计研究院 电一所
电气设计人：马霄鹏、贺琳、赵心亮
厨房顾问
北京梅兰达工程技术咨询有限公司
孙永梅
作者简介
关飞，中国建筑设计研究院有限公司本土设计研究中心副主任，教授级高级工程师 。
董元铮，中国建筑设计研究院有限公司本土设计研究中心一室主任建筑师，高级建筑师。
本文刊登于《建筑技艺》杂志
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