“未来花园”建造纪事

关飞/GUAN Fei

中国建筑设计院有限公司本土设计研究中心副主任，副总建筑师，教授级高级建筑师

摘要： 江苏省第十一届园艺博览会未来花园项目改造了孔山矿巨大的采石宕口，通过修复自然的手段来营造新自然，其中有5点策略：一是改造已有的140m矿料运输通道及其竖井，为游客提供了进入未来花园的路径；二是在坑底制造大面积雾森，调节温湿度的同时营造了山水诗意；三是将1.6万m ² 的人工湖泊作为植物花园屋顶覆盖整个二级矿坑，营造“水下植物园”的特殊体验；四是背靠北崖设置2500座崖壁看台及露天舞台，投影南崖营造巨幅崖壁灯光秀；五是悦榕庄酒店架空于矿坑东端，115间客房如石塅沿北崖展开，可远眺整个园区。

关键词： 风景园林；生态修复；地矿融合；亚克力蓄水屋面；镜面不锈钢结构；UHPC装配式单元

Abstract: The future garden project of Jiangsu 1 1 ^th  Horticultural Expo has transformed the huge quarry of Kongshan mine, and created a new nature by means of natural restoration. There are five strategies: first, the existing 140-meter mineral material transportation channel and its shaft are reconstructed to provide visitors with a path to the future garden; the second is to create a large area of fog at the bottom of the pit, building a poetic landscape while adjusting the temperature and humidity; third, the 16,000 m ²  artificial lake is used as the roof of the botanical garden to cover the entire secondary mine pit, creating a special experience of "underwater botanical garden"; fourth, 2,500-seat cliff stands and open-air stages are set up against the north cliff to project the south cliff to create a huge cliff light show; and fifth, Banyan Tree Hotel is elevated at the east end of the mine pit, and the 115 guest rooms are like stone cliffs extending along the north cliff, overlooking the whole park.

Keywords: landscape architecture; ecological restoration; land and mine integration; PMMA water-storage roof; mirror stainless steel structure; UHPC assembly unit

童寯先生在《园论》中形容中国园林“实际上正是一座诳人的花园。是一处真实的梦幻佳境，一个小的遐想世界” ^[1] 。在中国传统园林的观念里，园林是画境的再现，是想象的画依托于建筑空间的呈现，院墙如画布背景，山水树木在人的游径中展开、呈现。

江苏园艺博览会未来花园项目得天独厚的条件也在于此：巨大的采石宕口就是天然的背景，它所形成的极大的荒凉和虚空感刺激着我们的想象，我们没有采取用植被恢复山体原貌的保守方法，而是营造一处诳人的花园。我们的投标视频描绘了一段梦幻仙境：山雨过后，荒芜的采石场升起地气，云雾渐渐注满矿坑，宕口变成了云池；溪水从山涧流下，顺着崖壁注入漂浮的湖泊，湖底是一片碧绿的植物园；人们背靠北崖席地而坐，云雾里的崖壁仿佛巨大的幕布，湖面是舞台，雾气中的彩色投光仿佛大自然的演出；在东侧高地，层层崖壁如石塅沿北崖展开，我们凿石为穴，为池，面向夕阳迎崖而居。有诗为证：“开山解石寻玉翠，喷云吐雾地气升。雾光云色呈仙境，汤山胜景在云池”(图1)。

图1 “云池”概念模型(本土中心提供)

2019年9月底，园博园指挥部公布了“未来花园”的投标结果，我们以“云池”的概念获胜，方案通过“修复自然的手段来营造新自然”的概念得到了认可。此时我们距离正式开园只有不到500天的时间，造园纪事由此开始。

进坑也好，入画也罢，我们需要建造一条进入梦境的路径。未来花园的核心建筑是植入矿坑底部的1.6万m ² 的植物花园，在我们的设想里，人们将通过小火车隧道进入投料口的底部，垂直电梯提升30m将人们从矿井带入未来花园(图2)。

图2 未来花园竖井(侯博文摄) 

这是一个全新的世界，植物花园遍布奇花异草，彩蝶飞舞。花园的屋面是一个透明的湖面漂浮在矿坑之上，花园的四面开敞且被崖壁环抱，在这里，湖水调节了矿坑干燥的气候，风是可以自然流通的。人们透过湖面的波纹可以看到高处的崖壁，这是一种仿佛置身于湖底的奇特体验，在波光下律动的植物是唯一的主角(图3)。

图3 植物花园投料口方案(本土中心提供)

“消失”指的是视觉上的透明。透明的水池并不少见，但大都采用玻璃作为池底。透明也是另一种反射，1.6万m ² 的亚克力蓄水屋面位于植物花园二级矿坑的顶部，绝大部分游客从山下通过扶梯达到一级坑顶中部的观景平台，都能透过它俯瞰整个矿坑。亚克力屋面上方蓄水仅10cm深，犹如“天空之镜”反射壮阔的崖壁和天空，隐秘着水下的植物花园(图4)。若身处植物花园内，抬头仰望，水池平面仅有透明的亚克力面板和亚克力肋板，以及伞状单元之间白色哑光的伸缩缝和电伴热胶条可视。由于亚克力材料本身的透光率可达90%以上，且折射率很小，细长如荷叶茎秆的不锈钢撑杆仿佛延伸到了天空(图5)。

△图4 亚克力蓄水屋面下的植物花园(张广源摄)

△图5  植物花园内景(侯博文摄) 

只有等风来，恍惚间才意识到水面的存在，阳光将水纹的阴影投射下来，闪过镜面的结构，在树叶上舞动，在枝干上舞动，在地面上舞动，最终映射在镜面不锈钢的穿孔墙板上，仿佛整个空间都被镀上了一层波动的水光，变得透明了。

要支撑起1 540t的湖水并非易事，如果采用梁柱体系，结果也不理想，要么柱子过多，要么梁会过大过密。我们与结构工程师王载团队共同研究的解决方案是采用半径10.5m的单柱树状结构体系来支撑蓄水屋面，每3组单元联合成网壳，再进一步联合成群体。树与树之间在主肋端部节点相互连接，在次肋端部节点采用椭圆管拉结，这些由单元杆件“编织”起的整体 ^[2] ，大幅度减小了每个杆件的截面尺寸，让结构看起来更轻。

经过反复论证，我们最终放弃了主体结构隐藏在装饰层背后的做法 ^[3] ，采用了结构、装饰一体化的镜面不锈钢作为唯一材料(图6)，这个由4K抛光的镜面不锈钢结构所形成的树林将反射整个植物园的绿色。主体结构的6瓣不锈钢竖柱采用冷拔矩形管，冷拔加工带来的r角，柔和了不锈钢材质的冷峻。伞壳部分的交叉杆，根据杆件不同的长度对应3种圆管的截面尺寸，每种圆管均冷压成端部圆形至中部椭圆形的渐变截面。这种端部高度小、中部高度大的异形杆件，不仅符合受力分布，而且反射阳光形成的高光使得杆件中部在视觉上几乎消失，镜面不锈钢也运用于植物花园伞状棚架的主体结构、亚克力水屋面的支撑系统。

在配套商业的立面，镜面不锈钢通过反射环境消隐了建筑材料自身 ^[4] 。3mm宽的白色菱形蚀刻线将环境反射的影像像素化了(图7)，我们在立面开窗部分和室外平台部分做了人视线高度的穿孔处理，自上而下渐变至实板。从外部观看，穿孔处由于无反射，成为一片莹莹亮亮中的暗部，暗示了背后空间的不同属性；从内侧观看，由于观看距离的拉近，穿孔板变成了半透明的“面纱” ^[5] ，空气和光也透过孔隙洒向内部空间(图8)。

△图6 植物花园不锈钢伞状结构(侯博文摄)

△图7 植物花园商业镜面不锈钢幕墙(张广源摄)

△图8 植物花园商业镜面不锈钢幕墙内视(张广源摄)

崖壁剧院实际上是露天的剧场，当人们席地而坐面对巨大的崖壁时，雾瀑将从崖顶倾泻而下，注入“云池”。舞台也是露天的，如同一个水滴悬浮在云池之上，在夜晚，这里是崖壁秀的表演场地。为了尽可能保留崖壁的历史风貌，主要采用锚杆结合主动防护网的支护措施，并创新性地将锚头隐藏于崖壁之中，避免了传统的岩石锚喷支护及锚杆框格梁支护技术对崖壁风貌带来的影响，人们可以在建筑空间里近距离地观看崖壁。我们将崖面消险产生的大量石料分拣保留装入不锈钢石笼，形成剧院内外大面积的石笼墙体(图9)，通过UHPC预制混凝土单元板块装配使屋顶形成层层的看台。崖壁舞台悬挑部分的吊顶采用镜面水波纹不锈钢板，这些三角单元通过参数化设计形成鱼鳞状的表皮，如同将滴落的水体映射着坑底红褐色的砂石(图10)。

△图9  崖壁舞台(侯博文摄) 

△图10 崖壁舞台镜面不锈钢吊顶(侯博文摄)

悦榕庄酒店是未来花园最大的建筑体量，它取意阳山碑材如石塅般架空于矿坑之上，建筑形体与原有的矿坑基地脱开，使得原有的崖壁和地势能够保留。巨石架空的态势，亦让人联想起搬运矿石的艰辛，我们通过在石塅上凿开洞口，形成115间客房，使得酒店客人能够体验“穴居式生活”；而酒店的公区大堂形似一块大石，与南侧崖壁遥相呼应，它是悦榕庄酒店群体最突出的造型(图11)。

图11 悦榕庄酒店(侯博文摄) 

酒店大厅悬挑出崖顶，这里是最好的夕阳观赏点。为了减少建筑对矿坑底部环境的破坏，每一个客房楼都有独立的结构支撑体系，对比于混凝土结构，钢结构的深化及加工都在工厂进行，这也大大降低了现场施工的难度。通过钢结构桁架转换让客房楼的落柱点最少，酒店的附属功能都嫁接在钢柱之间、架空在崖壁挡墙之上，这样也进一步节省了地下室施工的时间(图12)。

图12 悦榕庄酒店客房架空夹层(蒋振摄) 

在建构逻辑上，我们并不希望这个建筑被误认为是一个混凝土建筑，我们更希望建筑能暴露其钢结构外挂混凝土表皮的真实构造：一根根黑色的钢柱被黑色金属拉板网包裹，像是一架架采矿支架，撑起了巨大的混凝土石条。当我们到达坑底仰起头时，必定会被这场景所震撼：黑色的钢柱，黑色的楼层桁架……就像是面对一个人造人，它揭开了皮肤，让我们看到钢筋的骨骼和电路的血管。真实结构所带来的冲击力远大于表皮，在巨构之下，人显得如此渺小(图13)。

△图13 悦榕庄酒店客房架空区金属拉板网(关飞摄) 

△图14 悦榕庄酒店客房架空区(蒋振摄) 

虽然孔山矿的百年历史向我们揭示了漫长的人工挖掘对于环境的破坏，但这显然并不意味着人类要退出自然，回到莽荒。中国传统园林的经验告诉我们：人工也不是自然的对立面，园林不排斥建筑，自然不反对人工。

作为一个诳人的花园，人们对于“未来”充满了想象。在未来花园的建造中，我们尝试平衡人工与自然的关系，自然可以人工化，人工也可以自然化。我们应用新工艺和新材料，很多时候工程师在引导着建筑师前进。

当工程学将新技术推向某种极致的时候，建筑师们却并不希望将这些人工之物极大化，相反，我们力图在材料中发现人性、在空间中寻找人的尺度、在人工中发现自然 ^[6] 。

最终，我们的未来花园要交回给自然，交回给巨大的崖壁，这片漂浮的湖水不应是一尘不染的工艺品，随着时间的推移，水体应该能够接纳绿藻，不锈钢表面会慢慢变暗，亚克力池底不再彻底透明。也只有到这时，我们的设计才真正回归了自然(图15)。

图15 夕阳下的未来花园(侯博文摄)

致谢：感谢建筑师周益琳、结构工程师王载、幕墙工程师孙洲对本文写作及数据收集提供的帮助。

[1]童寯.园论[M].天津：百花文艺出版社，2006：55.

[2]武岳，李清朋，沈世钊.基于逆吊实验原理的空间结构形态数值创建方法[J].建筑结构学报，2014，35(4)：41-48．

[3]Cecil Balmond with Jannuzzi Smith. Informal[Z]. Munich: Prestel Verlag，2002. 

[4]音乐——灵感的源泉——塞希尔·贝尔蒙得访谈录[J].建筑细部，2006(4)：138-148.

[5]王逸玮，胡卜亮.不锈钢穿孔材料在建筑上的应用现状与发展趋势[J].新型建筑材料，2020(9)：104-106；146．

[6]Ouroussoff N. An Engineering Magician, Then(Presto)He's an Architect[EB/OL]. http://www.nytimes.com.