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“根须”里的植物王国，2019北京世园会植物馆URBANUS都市实践

发布于：2020-08-21 16:31:21 来自：园林景观/园林景观实景 [复制转发]

层叠的“根须”手稿

层叠的“根须” ? 夏至

为了响应2019年北京世界园艺博览会“绿色生活、美丽家园”主题，植物馆策展理念为 “植物：不可思议的智慧”，并由此引出了一则其造型生成的故事。

? 杨超英

升起的地坪裸露的根须

在世博会语境下，建筑有所隐喻是不可避免的。用什么样的形式来吸引游人对“植物：不可思议的智慧”的好奇，是策划定案后的难题。随着一个个用普通造型的概念被否定，我们的设计聚焦到以植物为本体。

早期概念方案

? 北京夏德岛科技有限公司

我们力图去寻找植物生命力最旺盛的部分，发现最令人好奇的是深藏于土壤之中的根系。在头脑风暴中，我们还倾向于让建筑的边界模糊。当用悬挂的杆件使建筑成为一片模糊的结构的尝试出现后，“根须”概念被锁定了：这些垂直悬杆并不是具像的根须形态，而只是一种“隐喻”。

? 杨超英

在所有发散型天马行空的方案中，有一个方案在东侧平行于园区的主路方向做了个大挑檐，成为进入展厅的灰空间。面对百米余长檐口的水平轮廓线，业主做出了决策：“升起的地平线！”这样土壤和根须结合起来，构成了一层神秘的面纱，以一种狂野又自然的姿态形成了边缘方正的建筑轮廓。这层面纱可以让人自然而然地联想到一般情况下看不到的根须空间。

“根须”与泰戈尔的飞鸟集 ? 杨超英

? 杨超英

悬垂的杆件强化了根须拔地而起的生命力，用直达天庭的垂直感，演绎了植物的力量。参观者在园区入口就可以远远地看到一方土壤拔地而起，悬在半空，成为世园会一景；走到近处，这方升起的地平下方，丛生的垂杆造就了极具魅力的等候空间，象征着植物的根系世界，让排队的观众仿佛潜入泥土的荫翳，从一个寻常看不到的特殊视角仰视地平，开启了一个透视植物智慧的缤纷之旅。

? 夏至

“红树林”为“根须”赋能

2017年3月1日，设计小组向当时万科董事会主席王石作了方案汇报。作为深圳红树林保护基金会会长的王石，一眼就把悬垂的根须和红树林联系起来。红树林是在亚热带海岸线潮间带生存的植物族落，是海岸卫士，也是候鸟迁徙的休憩地。

深圳红树林实景，来源于网络

红树林具有一系列适应潮汐的生态和生理特征：它裸露在水面以上、最具有形态特点的支柱根，恰恰与我们“升起的地平线”下悬空的“根须”不谋而合。这个联系也有深刻的寓意，使建筑造型不只是植物形象的隐喻，而是把表层的能指带到了社会学的所指：中国东南沿海近三十年来史无前例的城市化，破坏了大量的红树林，透支了自然环境的承载力。所幸的是近年来对这种不可持续的发展模式的批判和反思，已成为社会的主流意识。我们国家承办世园会也是基于宣传这种环境保护的意识，并要引领这种意识。

植物馆温室中的红树林? 杨超英

红树林的衰与兴也是中国这段城市化历史的缩影。深圳的海岸曾经布满了红树林，但在快餐式的造城运动中，深圳成为了填海造城的急先锋。而近年来深圳的红树林修复工作卓有成效，又打造了新时代条件下一张新的城市名片——这无疑给植物馆的设计思路找到了一个批判现实主义的落脚点。

? 夏至

“根须”的成形

形式必须服务于功能， “根须”在不同立面上有不同的表达方式：东侧为建筑的主立面，并且是18m进深的排队等候区，根须能利用这个进深形成更复杂的表情，让游客在等候时充分感受到土壤空间的奇妙，使排队并不乏味。建筑南侧及西侧则为植物馆主要的采光面，根须只有薄薄的一层，作为遮阳构件，在满足了植物生长所需要的光照同时，减少了热辐射。

平面图

? 北京夏德岛科技有限公司

在东侧排队空间内，为了突出“地下”感，我们利用山洞的形式对根须进行了剪裁和定型：在灰空间的北端与南端，分别是建筑的主要入口及出口，设计了穹顶一样的根须空间；而在灰空间中部，为主要的排队区域及户外楼梯所在的位置，结合曲折的楼梯造型，设计了更多尺度更小的山洞，和甚至类似隧道的空间，让游客仿佛穿梭在洞中。地面上有无边水池，水中根须的倒影，放大了根须的形象，同时又为排队区降温。

根须分析图

关于根须的排列方式及密度的设计，先确定了几种较为合理的根须布置方式，并固化为参数化构件，可以随时调整根须的数据，并和成本结合，时时比对不同密度下根须所呈现出的造型状态，以找到一个理想的性价比方案。

通过参数化设计控制根须生成

不同密度方案比较

不同垂悬模型照片

结构设计和材料选择要面对上万根“根须”。根须的长度2m-15m不等，对于如此细长的构件，如何抵抗水平力带来的抗扭、以及控制末端摆幅成为了问题的关键，为控制不同长度下根须的末端摆幅，必须分解成不同材料和管径，并通过参数化设计的方式，将这些数据导回进实体模型，不断的反向推敲和优化根须的整体造型，尽量减少不利长度的根须的数量，最终使根须自身的比例达到一个美观的状态，并且控制住了末端的摆幅，以及最小限度地使用水平支撑杆件。

根须受力分析图

虽然也曾有使用创新材料的尝试，根据防火要求，最终只能锁定在钢、铝合金、和3D打印三种材料之上。3D打印材料曾是最想尝试的，但在分析了防火性能、受力性能、加工速度以及成本等多方面因素后，发现其虽然新颖，但在这几方面的性能上均存在不足之处，因此，根须最后的材料确定为钢和铝合金。较长的根须需要更强的刚度，因此用了钢管；较短的根须数量众多，因此选用了铝合金管，最大化减少根须带来的结构荷载。

? 夏至

为了让根须在视觉效果上更有自然感和层次感，选取了三种深浅不一的棕色，通过参数化软件的帮助，在确定了其中一种为主色的前提下，按照60%，20%，20%的比例对根须随机上色。而在根须施工前，又挑选了色卡范围内相近的9种颜色进行现场打样，放在不同的光照条件下进行对比和挑选，并且充分考虑到钢管和铝管在进行氟碳喷涂后缠身的不同颜色效果，进行了精细化调整，最终确定了实际施工中对不同材质根须进行上色参照的色号。

? 杨超英

“根须”的实现

为了达到更加自然的视觉效果和更加合理的受力性能，每一根根须都有自己不同的长度、材质、颜色、管径等不同的身份信息，这在施工上是个很大的挑战。为了保证在施工全过程中这些信息的准确性，我们再次利用了参数化设计的手段，将每一根杆件根据其平面位置进行了分区编号，有其自己的身份证，而身份证又能绑定所有的施工信息。参数化软件高效准确地把这这些巨量信息用清晰简洁的表格表述出来，提供施工方在工厂对加工好的根须的编号，现场根据这些编号就可以定位和安装了。

每根根须都有自己独有的数据

根须施工图

由于根须过于复杂，在不同等级的风作用下会形成依靠风洞模拟都难以预测的局部风环境，产生频率共振问题，这是在前期设计中不好计算的，只能依靠现场检查统计，利用构造措施进行局部调整。在保障安全的前提下，根须安装后又结合实际风速测试，对构造措施进行了加强处理，并尽量减少其对视觉完整性的影响，最终形成了目前的状态。

? 杨超英