点击上方↑「城市 环境 设计 UED」快速关注
UED
《城市 环境 设计》(UED)152期
孙一民:精明营建
——城市大型复杂综合工程的设计与实践
王维仁
香港大学建筑学院教授,中国建筑与城市中心主任,李景勋建筑设计明德基金教授席;王维仁建筑研究室主持人;《香港建筑师学报》(HKIA)编辑总监。
伯克利加州大学建筑硕士,台湾大学土木系硕士及地质系学士;香港建筑师学会院士会员,香港都市设计学会及美国建筑师学会会员;曾担任2012—2016年香港大学建筑系系主任,2018年威尼斯国际建筑双年展香港馆策展人,2007年香港深圳城市/建筑双城双年展首席策展人;历任美国伯克利加州大学弗里曼讲座教授,麻省理工学院、加拿大蒙特利大学、台湾交通大学客座教授,以及美国TAC建筑师事务所协同主持人。
建筑设计专长涵盖校园建筑、小区建筑及城乡空间改造,设计作品多次获奖包括中国传媒建筑奖、中国WA设计奖、GOOD DESIGN日本好设计奖、GBC绿建筑学会奖、远东建筑奖、AIA美国建筑师学会奖、HKIA香港建筑师学会奖、HIKIUD香港城市设计学会奖等。
01
体育建筑与城市巨构
当代体育建筑作为体量庞大而技术复杂的功能类型,就城市空间的角度看,就像致密的城市肌理之中生出的一个巨瘤,是步行尺度的城市生活理念很难兼得的两难。随着当代体育功能的日益复杂与场地的无尽扩大,我们在古罗马地图中看到的竞技场,如同广场一般地嵌入致密的城市肌理之中,看台背后的拱廊、城市街道与市民日常生活的衔接,似乎已经成为绝响。当代体育建筑巨大的体量和周围必需的疏散空地,对城市街道的连续性与市民日常的社区空间而言,几乎成为无法克服的障碍。另一方面,重要的体育比赛给市民带来的兴奋和凝聚力,又是当代都市生活与市民城市认同的重要环节。因此大型的体育建筑,经常被安排在远离城市中心的角落,成为目的性、嘉年华会一样的节庆性场地,而平日的体育场对大多数市民而言,就只是一个开车经过的巨大而冷清的城市巨构。
致力倡导城市设计理念的学者孙一民,同时是国内领衔的体育建筑专家,如何面对这个城市与巨构的两难,克服体育建筑尺度感与城市空间的困境,发展出精明营建的设计理念呢?
▲皮拉内西(Giovanni Battista Piraneisi)绘画的罗马城市空间与竞技场(图源:Harvard University, Houghton Library)
02
调控尺度 建构地形
1930年代杨廷宝先生主持的南京中央体育场设计群,除了古典样式的大门看台与中式屋顶的游泳馆,最能引起我们注意的是篮球场和国术场的建构地形,巧妙利用土方堆填形成的地形看台。这种建构地形的思考,更在杨先生中山陵音乐台设计上,配合自然地势的地景表现得淋漓尽致[1]。1960年代贝聿铭先生规划的台湾东海大学校园建筑群,张肇康先生在体育馆的设计上特别地建构地形,透过体育馆体量的下降,让学生由连桥进入体育馆中层,方便上下流线的同时控制校园建筑的整体尺度。
▲杨廷宝先生南京中央体育场的地形建构 (图源 :陈法青生前提供)
孙一民从他早期的体育建筑开始,就展现出他对于调控体量尺度的努力。2007年完成的中国农业大学体育馆,设计就巧妙地利用序列的结构模组,形成竖向的立面构成,在创造高低起伏的山形屋顶的同时,为室内场地带入序列分布的自然光线。立面的竖向模组到了底层转换为连续的柱列,形成水平向的线条构成。由操场远望,巨大的体育馆体量被成功地转化为小尺度的模组节奏,以及底层人体尺度的柱廊,成功地调控了体量的尺度感。类似的体量分割调控尺度,结合竖向结构模组与水平向底座的设计方法,一直延续到2020年代的中南大学体育馆、华中科技大学游泳馆等作品。
▲2008年北京奥运会摔馆(中国农业大学体育馆)
2022年的华南理工大学国际校区的体育馆,设计除了拉开左右两个功能体量,更利用体量的水平分层,拉开上层的水平高窗与底层的看台柱廊,化解了大体量体育建筑的尺度。从校园的操场望去,室内体育馆的底座的水平柱廊,结合了室外运动操场的看台,在水平向弧面屋顶的协调统一下,成功地整合了立面的功能组合与场地的整体氛围。
▲华南理工大学国际校区体育馆
2007年完成的华南理工大学大学城体育馆,设计透过十字形结构的屋顶曲折,将高大的屋顶往下压到大门的尺度。类似而不同的降低屋顶尝试,在2010年南沙体育馆和2024年广东理工职业学院体育馆的设计中,成功地转化为曲面的形式,成为结合屋顶与地景来调控尺度的方法。除了广东理工体育馆体量的错位叠级,配合屋顶的曲面与地形的起伏,南沙体育馆的低层屋面,更延伸成为水平向的平台,利用上层的出入平台与缓坡阶梯,建构地形结合地景。面对城市大型体育中心日益增长的体量与复杂功能,孙一民和他的团队在这20年的实践中,开始逐渐地以建构地形的方式调控建筑尺度。这种抬高地面建立体育馆上层的出入平台,结合地形与地景的设计方法,成功地反映在江门市滨江体育中心、淮安体育中心,以及即将完成的重庆合川区体育中心。
▲广东理工职业学院体育馆
03
校园空间 复合建筑
从2002年的华中科技大学体育馆开始,孙一民透过不同大学校园的体育馆设计实践,结合校园空间与城市设计,逐渐由主馆与副馆的配置关系,发展出竖向叠加的复合体育空间设计。2007年中国农业大学体育馆主副馆的长方形体量,配合周边的校园建筑清楚地界定了上、右、下方的运动方院,以及左侧轴线的校园空间。到了2021年的中南大学体育馆,主副两馆的交错和道路关系,配合上层出入的抬高平台,成功地界定了半围合的校园广场与多层的竖向叠加的复合校园空间。
▲中南大学体育馆
2020年代的国内校园经过了大兴大建的快速发展后,普遍地面临校地紧张、功能需求日益复杂、密度大幅提高的挑战。体育馆建筑的竖向复合发展,不但符合节约用地的要求,更进一步通过立体校园空间的利用,带动紧凑的学生活动,修补大尺度扩张的松散校园配置,提升校园空间的整体活力。除了中南大学体育馆,2022年完成的华中科技大学游泳馆,更是典型的叠加式体育馆设计范例。三段式的功能叠加在体量造型上清楚地区分出上层的运动球场、中层的游泳馆,和下层的设备及停车场空间。通过下挖的地形和抬高的平台,体育馆的体量在校园空间中被化解为上方球场的拱形屋顶结构和下方游泳馆的看台与室外平台,分别面对湖景和树林的体育馆体量,同时清楚地界定了校园的景观水面与校园外的自然。
2022年的华南理工大学国际校区体育馆,除了水平层次的立面组合,同时更展现了复合体育建筑与校园空间的结合。设计将三个主要的功能体块:多功能会堂及复合球场、中型泳池与服务设施以及大型游泳馆,以开敞的中央通道分为左右两个体块。在弧形大屋面下,通透的中央通道除了协调两侧体育馆的出入,更成为校园空间的视觉走廊。由剖面上看,一个大屋面下方的复合空间组合,不只是折叠看台的弹性空间、叠加和错层的大小泳池,同时也是贯穿的校园通道和延展到操场跑道的校园空间。
04
地景建筑 城市环境
1970年代完成的德国慕尼黑的奥林匹克公园建筑群,历经奥运会、世界杯和欧洲杯决赛等大型体育活动。利用开放型公园景观,让这个大型的综合运动场地在赛事之后,成功地转化为居民日常的运动及休闲场所。配合帐篷式屋顶、半透明有机玻璃材料的材料形式[2],建筑景观利用修复生态环境的可持续理念,发展了公园内的人工湖、绿地和树木等自然景观,为市民提供了亲近自然的活动场所。配置利用灵活的空间组合,结合露天剧场、观景台、野餐区等设施,让公园成为市民日常活动的场所,包容了音乐会、戏剧表演,以及划船、溜冰等多功能活动,使得奥林匹克公园拥有可持续的城市生命力。
▲1972 年慕尼黑奥运会体育场馆竞赛模型 (图源 :经典再
读 218: 行走中的建筑学)
继2010年的南沙体育馆后,面对城市大型体育中心日趋复杂的功能与不断增长的体量,孙一民和设计团队开始发展这种公园景观类型的体育中心。2018年完成的江门市滨江体育中心延续城市绿轴,在有限的用地条件下以有机形式紧凑地安排建筑群组,围合场地原有的水塘湿地,将其转化为湖景公园。设计沿着建筑边界延展湖面和水岸景观,结合起伏地形与不同层高的平台,让大小建筑体量、景观肌理和迂回的车道、步道交织成为一体,成功地结合了体育建筑、景观公园绿地与城市公共空间。同时在2018年完成的淮安体育中心,除了让蜿蜒的河道水岸与绿地步道成为主体建筑群之间的带状公园,同时充分利用与城市道路间的边界绿地,让体育中心成为城市公共空间的有机整体。
▲体育中心与城市、场地空间关系中心
▲江门市滨江体育中心
▲淮安体育中心
这种公园类型的地景式体育建筑及周边景观,在2020年代孙一民的大型城市体育中心设计中,无论屋顶造型与地形的呼应,或是建筑群组与城市街廓的整合,都得到进一步的发挥,包括了重庆市合川区体育中心、湖北孝感体育中心,以及上海奉贤新城的南上海体育中心。在南上海体育中心高密度的城市片区中,设计紧凑的组织体量,利用屋顶的起伏与建筑的多层平台建构场地的地形,呼应紧邻的公园绿地与湖面水岸,形成系列的城市绿地空间。
▲南上海体育中心
▲重庆合川区体育中心剖面图(手动左滑查看全貌)
▲重庆合川区体育中心
05
结构整合 精明营造
基于不同运动种类的功能需求,以及大体量建筑期望的标志纪念性,20世纪的建筑师往往以大跨度结构作为空间形式的表现手段。丹下健三1963年的日本国立代代木综合竞技场,作为东京奥运会体育馆主场,利用悬吊的钢索结构和交错的曲面清水混凝土体量,完美地整合了结构、形式、空间与复杂的场地功能。
▲丹下健三的代代木综合竞技场(图源 :经典再读 42,国立代代木综合竞技场,原始的想象力 行走中的建筑学)
面对21世纪功能日益复杂的体育建筑,巨大的体量除了依赖大跨度的结构技术支持,在全球暖化环境危机日益严峻的当今,建筑师更面临了大体量空间如何减少空调与能源消耗的挑战。建筑师在表现体育建筑形式地标的同时,如何合理地提出科学的解决方法,确保体育建筑功能、结构、设备的合理性和灵活适应性,是另一项重要议题;孙一民提出了“精明营建”的体育建筑的科学性论述,除了城市公共空间与场地综合选型,更包括了整合结构轻量化、自然采光通风、空间容积控制的原则。
在孙一民的校园体育建筑中,包括了华中科技大学游泳馆、中国农业大学体育馆等,表现空间形式与线形结构体系、整合屋顶采光韵律的作品里,已经开始运用桁架体系来实现结构轻量化的原则。到了更大体量面积的城市体育中心建筑,孙一民的设计团队更充分地利用计算机技术的支持,实现三维空间结构的曲面地景形式。配合项目的经济条件与钢材产量的提升,以及空间结构设计与施工技术的发展,体育馆空间结构体系从早期的单一结构形式发展为多种结构形式组合。
▲华中科技大学游泳馆
我们在孙一民团队对精明营建的论述中,包括结构轻量化与用钢量分析、建筑空间的容积分析和他们对自然通风采光的分析中,可以看出孙一民的体育建筑设计,除了充分利用结构与空调设备的技术能力,更能自觉地对技术的能力提出能源节约与可持续性的环境责任。在武汉大学大学生体育活动中心设计中,自然采光的设计原则进一步结合了开窗遮阳的参数化计算,以及体育馆日常运营的节能策略。设计除了对室内光环境质量的控制,灯光设备更配合不同时段的使用模式,利用智能化控制系统,对自然与人工采光做出精明的转换。
体育建筑的特殊形式对大空间的自然采光,一般通过屋盖来实现,包括设置凸起采光窗,或结合高度差来引入自然光线,也包括运用半透明的屋顶材料,将光线柔和散射引入室内。然而自然采光节省能源的原则,也会因大面积屋面采光而造成室内屋顶热辐射过大,导致空调能耗的增加,都涉及如何精明有效地利用技术,对空间形式、结构系统、采光策略、空调设备进行调控的设计艺术,也是精明营建的意义。
▲武汉大学卓尔体育馆
06
总结展望
阿尔托于1950年代设计的芬兰韦斯屈莱大学(University of Jyväskylä) 的体育馆中,作为线性校园建筑的重要构成,配合缓坡地形围绕校园空间核心的运动操场,呼应对面的主楼、图书馆、礼堂与半圆形的户外表演场。包含体操、游泳、水疗的综合体育馆,纤细的混凝土结构柱梁序列,配合木框高窗与倾斜的天花带入自然的光线。结合红砖质地与水泥遮阳板的墙体模组,结合水面的光影,让泳池运动空间散发人文气质,呼应阿尔托描绘的北方雅典。这个20世纪经典的建筑,表达了体育建筑与结构、空间、光线、功能、场地、人文精神的充分整合。
▲阿尔托设计的韦斯屈莱大学(University of Jyväskylä)
体育馆、运动场及校园场地 (图源 :Alvar Aalto: The
Jyväskylä University Campus, Alvar Aalto Museo,
Jyväskylä, 2016)
韦斯屈莱大学的体育馆和操场跑道[3],不仅不是大学校园角落的运动区,相反地,配合地势的运动场是校园空间的主体,体育馆是校园建筑群组的关键,和图书馆、礼堂共同形成校园场地的人文氛围。体育建筑不仅是满足大型赛事的嘉年华会,更是市民日常运动健身与城市公共活动的重要场所,是现代社会生活文化不可缺少的重要组成。作为体育建筑类型的前沿专家,孙一民长年钻研体育建筑,提倡精明营建、科学合理的设计理念,同时探索城市空间与自然环境的营造。我们期望在他的推动下,中国的体育建筑与城市肌理、景观生态与公共空间进一步结合,展现体育建筑在城市空间的人文与自然特色。
图片来源:
文中图片除标注来源外,其余均由孙一民工作室提供。
参考文献:
[1]王维仁. 类型、样式、场地、现代性:论杨廷宝的建筑空间形式[J]. 建筑学报,2021, 10: 033-041.
[2]慕尼黑奥林匹克公园及体育场馆:破旧立新,经典再读[J]. 行走中的建筑学,218.
[3]Alvar Aalto Museo. Alvar Aalto: The Jyväskylä University Campus[M]. Jyväskylä: Alvar Aalto Museo, 2016.
PURCHASE
那么,如何读到本期专辑的
更多精彩内容呢?
点击下方二维码,
马上下单购买!
(手快有,手慢也有)
UED第152期
购买链接 >
PURCHASE
关于UED
作为中国第四代建筑媒体的代表,UED坚持专业、时尚路线;关注中国建筑、中国建筑师;报道人物、作品、思想。以敏锐的视角探寻全球著名的建筑、城市、景观设计作品,聚焦当下的全球设计实践现场,挖掘国内外优秀的建筑师、设计师人才,关注国内外城乡环境变迁。是集刊物出版、新媒体、学术活动、策划于一体的中国建筑设计行业全媒体平台。从具有专业学术高度的视角,以设计、技术与艺术为切入点,参与当代中国的城市发展、老城复兴、乡村建设。
《城市 环境 设计》(UED)创刊于 2004 年,由辽宁科学技术出版社、天津大学建筑学院主办。UED 期刊曾被人民网研究院评为中国媒体百强,是唯一入选的建筑媒体,并荣获中国期刊交易博览会评定的“中国最美期刊”称号。
至 2024年12月:
UED 期刊迄今已经出版了152期,每期发行量在 1.2 万册左右,读者覆盖全球40多个国家和地区。迄今为止,UED杂志已经为全世界几十位最优秀的建筑师、建筑事务所出版了作品专辑(特辑),可谓群星璀璨:蓝天组、FOA、程泰宁、马里奥·博塔、安托内·普雷多克、福克萨斯、何镜堂、多米尼克·佩罗、GMP、斯蒂文·霍尔、CCDI、山本理显、OMA亚洲、姚仁喜、丹尼尔·里伯斯金、李兴钢、福斯特、WOHA、张雷联合事务所、ANMA、德包赞巴克、大舍、MVRDV、托马斯·赫尔佐格、伯纳德·屈米、UNstudio、汤桦、马岩松、都市实践、OPEN、董功、TAO、承孝相、BIG、朱小地、原地建筑、墨菲西思、周恺、张利、赵春水、贾莲娜、肖诚、刘家琨、刘克成、刘宇扬、古谷诚章等等。
UED 除出版期刊以外,还为行业各界提供了一个高层次的专业平台,长期举办设计竞赛、项目合作、展览展示等活动策划项目,旨在打造全新的建筑类新媒体平台,以专业、先锐、科学的视角报道国内外建筑设计、城市规划、乡村建设的实践现场。
我们秉持开放、认真、专业的态度,致力于搭建中外建筑行业深度交流的专业平台,肩负推动中国建筑界走向世界的媒体责任。我们欢迎全球建筑界、城市规划、景观、设计界的同仁,就多种形式的合作和推广,不吝垂询我们。
在2024年UED的“再启航”中,开创共生、共赢的新局面!
# UED 最近刊 #
第152期《城市 环境 设计》(UED)孙一民:精明营建——城市大型复杂综合工程的设计与实践
第151期《城市 环境 设计》(UED)张鹏举:承传统、融自然、低建造
第150期《城市 环境 设计》(UED)UIA-霍普杯2023国际大学生建筑设计竞赛专辑
-END-