——铸就现代建筑城市之“门”
陶 源
（华东建筑设计研究院有限公司）
【摘 要】当今，城市建设存在很多问题：城乡建设模式粗放、土地资源浪费严重、能源资源消耗高、建筑能耗约占全社会总能耗的1/3、利用效率低重外观轻品质、重建设轻管理、大拆大建带来建筑使用寿命远低于设计使用年限等。这些问题在城市建设过程中屡见不鲜。现代标准化绿色建筑工艺在建筑的全寿命周期内最大限度地节约资源，保护环境和减少污染，绿色建筑幕墙的模板化工业化设计，节约了资源和建筑周期。为人们提供健康、适用和高效的使用空间。在技术与艺术统一的建筑工艺中，自然和谐绿色建筑理念贯穿一个建筑物的立项、选址、设计、施工以及后期的管理全过程。
【关键词】绿色建筑；技术；艺术
一、引言
纵观中国当代城市和城市化进程中产生扩展区域的规划现状，其多采用千篇一律的设计语言。大尺度轴线被多车道的公路网所覆盖，其间分布着高层建筑群，所有建筑簇拥着城市中心，而这个城市中心通常由一些所谓地标式建筑进行定义。宽阔笔直的街道，其修筑目的仅仅在于确立机动车交通的特权，高层建筑则多被用来实现业主的自我表现意志。这种规划模式导致城市中缺乏人性化的尺度，居住者无法获得良好的都市生活品质。设计者在城市综合体项目设计过程中对上述问题给予了充分的考虑，避免在城市中心兴建摩天大楼，从而回归人性化的宜居尺度，通过对建筑高度的控制以及例如小广场、街道等城市公共空间的规划设置，塑造一个具有品质都市空间。贯穿景观设计中的是注重“以人为本”的原则，创造舒适宜人的室外环境，体现人为生态；室外及屋顶以绿为主，最大限度提高绿视率，体现自然生态；南北两个地块各在其中心区域设置下沉广场，同时辅以绿化及水景塑造立体化的景观环境，为该地块提供了一个全新的观景活动中心，整个地块景观设计秉承了绿色、生态、节能、环保的原则，为该商务区创造出了既绿意盎然、又极富活力的室外环境。
图2 总体鸟瞰图
二、技术与艺术的统一
1．幕墙设计
本工程外立面均采用幕墙系统，包括铝板幕墙、玻璃幕墙及石材幕墙系统。玻璃幕墙经环境评价、安全性评价并经规划管理部门审批同意。
立面幕墙设计，简洁精致，追求高质量的细节而非花俏的形式。建筑幕墙的模板工业化设计，有利于节约资源和建设周期。大量建筑均采用标准模块化玻璃幕墙与横向金属板相结合的组合式幕墙实现功能与外形的完美平衡。同时体现对细节与选材的关注，打造疏朗多变的光影效果，表达建筑整体力量与细节的和谐统一。横向金属线条的使用不仅有利于打造建筑外形，同时巧妙控制理想的窗墙比，满足节能环保要求，并且最小化全玻璃幕墙可能带来的反射与眩光问题，自身也成为外遮阳构件；玻璃选用高性能低辐射镀膜玻璃，进一步降低反射与眩光。幕墙玻璃的可见光反射率不大于0.20。大量采用单元式幕墙系统，将现场玻璃装配的工作量减到最小，从而在控制生产环境的条件下保证玻璃单元板块的质量，节省施工时间，安全便捷。透明幕墙的气密性不低于现行国家标准《建筑幕墙》GB/T21086 规定中的3 级要求，开启部分气密性能指标小于1.5m3/m•h,幕墙整体气密性指标小于1.2m3/m2•h。立面幕墙均设置一定面积的可开启窗扇，满足建筑的自然通风要求。玻璃幕墙均采用安全玻璃，并应具有抗撞击性能；窗台高度小于800mm的部分在靠幕墙外缘需设置防撞栏杆，高度不低于1050mm。
2．玻璃顶设计
本项目建筑造型设计另一大特色在于每个建筑均在建筑中庭或者室外庭院上部设计了统一而大气的玻璃顶。玻璃顶利用张弦梁结构支撑在两侧主体建筑之上，与两侧建筑女儿墙之间设置防雨百叶，在保证良好通风效果的同时，避免了雨水的进入。通风百叶高度为1.6m，透气率不小于60%，其下部空间满足消防上所界定的室外概念。顶棚玻璃均采用夹胶玻璃或者中空夹胶玻璃，满足安全性要求。室外庭院上部覆盖玻璃顶可以有效地改善下部商业空间的小环境，起到遮风避雨的效果，创造宜人的商业、交流空间。如图2。
图2 玻璃顶部设计剖面图
3．中庭拉索幕墙设计
本地块所有建筑物的中庭部分在朝向基地内部的立面均采用了简洁大气的拉索玻璃幕墙，索网玻璃幕墙均采用夹胶玻璃。中庭拉索幕墙有室内外通透的效果，在室内外绿化设计的过程中可以使室内外绿化融合贯通。拉索幕墙设计过程中考虑到正、反两个方向上形成承受风荷载或地震作用的稳定结构体系。在主要受力方向的正交方向，设置稳定性拉杆、拉索或桁架。连接件、受压杆和接杆采用的是不锈钢材料，拉杆直径大于10㎜。自平衡体系的受压杆件可采用碳素结构铡。采用不锈钢绞线、高强钢绞线，铝包钢绞线。钢绞线的钢丝直径不小于1.2㎜，钢绞线直径不小于8㎜，采用高强钢绞线是，其表面作防腐涂层。结构力学分析时考虑几何非线性的影响。与主体结构的连接部位能适应主体结构的位移，主体结构能承受接杆体系或接索体系的预拉力和荷载作用，因面积大，还需要计算风荷载。
4．多种功能形态组合的处理
虹源盛世国际文化城项目A区B区两座街区内设有多元化的功能空间。设计目标为一个多功能的建筑群体项目，包括酒店、文化、商业、办公和展览等丰富多元的功能。此次设计的B区主要包括了酒店、商业、办公和文化娱乐功能。B区具体设置了5栋地上建筑，其中西北侧邻近锡虹路、申武路的6-1地块内为一栋酒店商业综合楼-6.1楼；东北侧相邻申长路和锡虹路的6-3地块中为一栋五星酒店及商业综合楼-6.3楼；6.1和6.3楼之间为6-2地块，为城市公共绿地，位于用地红线以外，但是经业主与虹桥管委会统一商定地下空间部分由建设单位统一开发利用；东南侧邻苏虹路、申长路的6-4地块内设置了6.4楼，为一栋SPA会所和商业综合楼，作为该街区内所有酒店的服务配套用房及部分休闲娱乐功能；西南侧邻近苏虹路、申武路的6-5地块内设置两栋楼分别为6.5A楼-服务型酒店和商业综合楼以及6.5B楼-办公、文化和商业综合楼，这两栋楼在顶部2层设置为连体结构，共同塑造成整个A区B区的门户造型。整个地下空间由大型地下商业、车库及后勤辅助用房构成。地下商业部分在地下2层和周边地块通过过街通道连接，构成这个商务核心区一期的庞大的地下商业网络。这个网络包含酒店、文化、商业、办公等多种功能，合理规划使用建筑群，最大限度地发挥了建筑群的多种功能。如图3。
图3 多种功能形态组合
5．地下空间的运用-下沉广场和商业街
本项目在场地中央与城市公共绿地相结合设置下沉广场，下沉广场通过台阶和绿坡蜿蜒而下，一直连通到地下2层，约-10.700标高处（相对标高）。除此以外室外场地平整无起伏，在与城市道路接口处通过坡道衔接，场地与周边道路的高差约为300mm，保证道路排水不会倒灌。下沉广场是本项目的绿肺所在，一条从苏虹路开启的绿色轴线以斜对角的形式由南至北穿过本项目地块。45cm石凳坐阶围和而成的入口花园，经过6.5建筑之后，把人们引入了一个豁然开朗的下沉广场空间。准寻整体的景观设计理念，开阔的几何线形踏步台阶和两侧下沉的绿坡相互咬合。在-10.70处形成的开阔地，东西方向联通着地下二层空间。这广场般开阔的空间不仅为工作人员提供了休憩娱乐的地方，同时中心的表演舞台也吸引了访客的流连忘返。沿着下沉广场向北，一个被公共绿地包围的跌水瀑布映入眼帘。水景以其变化流动视觉感受和水花撞击的声响感受，澎湃出绿轴线上下沉广场里绿色心脏搏动的旋律。 本项目中设计了较大面积的集中下沉广场，排水设计考虑在地下三层设置集中的雨水收集中心，下沉广场考虑降板，设置集中的排水沟，雨水通过雨水管接至雨水收集池进行处理，多余的雨水通过排水泵接至室外雨水井。本项目下沉广场下部均设置有雨水池，确保下沉广场的雨水均能及时排出。在下沉广场，设置增压泵使雨水顺利接入市政雨水管网。
商业街由地下室商业街和地面商业街部分组成。地下室商业区域在地下一层和两层均围绕下沉广场为中心展开，下沉广场提供了视线的纵向流通，在地面的下沉广场提供到地下室零售的可视性，鼓励市民步行进入来。同时在地下两层通过设置在申武路、锡虹路、申长路和苏虹路的过街通道与周边地块互相连接。地面商业街区域，欧洲商廊式的设计理念使得人们可以在建筑之间自由流通，商廊内部有节奏性的设置通往地下商业的自动扶梯，塑造了具有丰富空间的商业步行街，通过这些商廊还可以自然将人流引入地块中的各个开敞广场，形成地面商业人流的点线面结合。在垂直交通部分，商业街内除了自动扶梯以外，还设置了垂直客梯，垂直客梯同时下至地下三层车库，形成完善的垂直商业流线。部分建筑在地面二层也设置有商业空间，二层的商业均归属于首层商铺，通过首层商铺内的内部楼梯方便到达。
6．城市之“门”---大跨度钢结构设计
近年来大跨连廊绗架结构的数量和规模增长迅速；对大跨建筑的抗震设计重视不够。一度出现不少造型奇特、结构很不规则、抗震性能差的建筑。为此，本项目大跨钢设计过程中遵循了以下几点：在计算分析方面，重视上部、下部结构的协同工作，计入了多向地震作用的效应。在抗震措施上，定义了关键杆件和关键节点，并规定了相应的加强措施。在结构布置上，强调大跨结构及其下部支承结构的质量、刚度分布均衡，确保结构的整体性和传力明确。大跨结构的地震作用能有效地通过滑动铰支座向下传递；避免结构内力集中或较大扭转效应，为此连廊、支承及下部结构的布置保证均匀对称；保证连廊结构的整体性，采用空间传力体系、避免局部削弱或突变的薄弱部位；采用轻型屋面系统，因此严格控制屋面系统的单位自重。结构布置宜避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的内力、变形集中。对于可能出现的薄弱部位，采取措施提高抗震能力。
大跨连廊的绗架结构根据弯矩的变化采取分段变截面的形式，有利于减轻钢架的自重，方便制作运输。刚架采用较高强度的钢材有助于减小截面尺寸和自重。在结构布置方面，墙面屋面维护材料采用轻型彩色压型钢板复合板，跨中设一道拉条在最上层墙梁处设斜拉条以将拉力传至承重柱。为保证整体结构的空间稳定性，每隔4个开间设置一道柱间支撑，柱间支撑分两层设置采用十字交叉圆钢。大跨度做法难度大，操作困难，大跨度钢结构设计的成功运用正是技术与艺术融合的突出体现，铸就城市之门。
图4 城市之“门”大跨度连廊
三、结语
所有建筑物的设计理念基于一个共识：一个具有公共性的开放社区。整体规划方案展示了一个以院落为主题的设计理念，庭院空间扩展延伸至街道以及地块中心公园处。建筑物拥有数层高的中庭开放空间，上部覆有玻璃屋面，建筑入口处呈现出一种气势非凡的姿态和气魄。公共性将通过每栋建筑拥有室外空间得以实现，高品质的小型广场空间可供人们散步休闲。本方案遵循城市设计导则的规划理念，沿街建筑按退界要求整齐划一。这种绿色建筑工艺集技术与艺术于一身，突出人性化和生态，最大限度地节约了资源，给人们生活带来便利，同时设计带有美感和现代感，让人们生活更舒适，是未来城市建设的发展方向。
参考文献：
[1]李平, 刘莹. 工业建筑技术与艺术的和谐统一[J]. 重钢技术, 2010, (4):19-23.
[2]黄捷, 黄泰赟. 建筑性与技术性的统一——观演建筑的设计实践[J]. 建筑技艺, 2013, (5):176-183.
论文作者:陶源
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年12月供稿
论文发表时间:2016/4/14
标签：建筑论文; 幕墙论文; 结构论文; 地块论文; 广场论文; 商业论文; 空间论文; 《工程建设标准化》2015年12月供稿论文;