黄海湿地博物馆 章勇
城市老火车站的华丽蜕变
中国黄海湿地博物馆
文/ 孔君涛
一般来说,城市更新是对优秀历史建筑的改 造。但是中国情况特殊,过去几十年的超高速发展 让很多寿命还很长的建筑不再承担当下的需求, 虽然拆掉可惜,但又不属于保护建筑。 都设近十年来一直在探索这类现代建筑的活化更新方法,改造项目都有几个特质:
1)原有建筑类型不再匹配 现有需求,因此更替功能;2)原有建筑形象不再符合当下要求,因此重塑立面;3)保留原有建筑轮廓、外观特质和代表性内部空间,留下城市记忆;4)充分利用原有结构。
火车站往往是一个城市的地标,也在市民心中占据重要地位。随着高铁时代的到来,原城市核心区的火车站有的经过改造继续承担交通作用(如上海站、武汉站等),但更多因为各种原因被废弃。三四线城市的火车流量本就不高,新站建成之后老站不再被需要,且因为城市密度和规模的原因,其城市活化更新需求与一线城市不同,不能仅关注建筑单体,而是需要从城市尺度进行设计,把老火车站改造作为其中一个点,发挥其活化利用价值。
01 规划理念——新城开发&老站复兴
新城开发
本次改造的出发点是功能定位与城市发展的 契合。 都设对盐城火车站周边进行了深入研究,提 出了全新的围绕刚竣工的高铁站的城市花园TOD 模式——POD。 盐城高铁站位于市中心,区别于常 规高铁新城因远离城市核心区需要从零开始建设, 其位置不仅有人流保证,并且建成后将辐射和连接 几个成型的商务区,形成盐城未来的发展核心,这 是盐城高铁新城独有的先天优势。
日本东京站新老火车站的联动发展带动了整 个片区的复兴。 丸之内老站代表了东京的历史门户 形象,而八重洲新站代表了未来的城市形象。两个 火车站之间的距离与盐城火车站类似, 老站及周 边承载了文化、旅游及商业功能,新站及周边开发 布置交通枢纽、商业、办公等功能,形成了新的城 市轴线。 这一案例说明,老站的城市复兴必须强调 功能的复合性、文化性和开放性,利用其历史记忆 与文化形象,与新站的交通、商务功能互补。
盐城老火车站东侧新建盐城湿地公园,北侧 设置盐城国际会议中心与配套五星级酒店,承载 了文化旅游及会展的功能。新站距老站约5km,周 边整体开发,打造包含办公、酒店等业态的高铁新 城。 新老火车站之间的轴线关系在城市设计层面 上尤为重要,设计利用原有铁轨打造景观轴线,将 博物馆、酒店、会议中心与南侧高铁站、高铁新城 串联,成为带动区域及城市复兴的引擎。
改造后 黄海湿地博物馆 ? 章勇
老站复兴
盐城黄海湿地于2019年申遗成功,原盐城火车站将被改造为中国黄海湿地博物馆,并在周边 建设盐城国际会议中心及酒店,以及铁道公园、湿地公园,从功能定位上与城市发展相契合。
从类型学意义上来说,交通建筑与展览建筑的空间有着天然的共通性。火车站高大的候车室、 站台空间适合改造为展览空间。废弃火车站改造在国际上也早有先例,巴黎奥赛美术馆就是最成功的例子。 如何延续原有的城市文脉,并保留盐城火车站作为城市门户的建筑记忆,是改造设计中的重要议题。
02 建筑设计——文化传承
黄(渤)海候鸟栖息地申遗成功后,湿地元素 成为盐城的城市名片。 设计提取黄海湿地代表性鸟类丹顶鹤,将其羽毛作为文化意象植入改造方案 ,结合原有的拱形建筑形态抽象建筑语言,生成融合城市文化和城市记忆的新形象。
黄海湿地博物馆以羽毛为意向的立面效果 ? 章勇
除火车站房,建筑师对整体环境进行了系统梳理。 设计保留原站前广场尺度,将其改造为市 民广场。 鹿鹤同春雕塑被原位保留,成为新广场的视觉中心。原站前广场和火车站之间存在3.6m高差,设计因势利导,以跌台景观的方式将二者紧密联系。
总平面图 ? 上海都设营造建筑设计事务所有限公司
黄海湿地博物馆跌台景观效果 ? 章勇
广场南侧水道两旁密植乔木,创造可供休憩停 留的宜人空间,与气势恢宏的前广场形成静与动、 密与疏的空间对比。 秘境花园作为场地南侧边界, 成为建筑与城市快速路之间的柔性过渡。
火车站背面的候车站台被改造为站台公园。 站台北侧作为新建五星级酒店的大堂,南侧为博物 馆室外展区,作为室内展览的补充。站台屋面保留 原有结构,在下部增设金属吊顶板,创造倦鸟归巢 的空间意象,与鹤羽的设计主题相呼应。
原站台改造为站台公园
室外展区设计充分利用原有地形。 两侧站台区 被改造为公共活动区域,局部设置餐饮外摆。 对站 台中间的露天铁轨区进行景观化处理,布置室外展 览空间,与湿地生态展示功能相契合。 站台公园从 博物馆地块沿原铁轨延续至高铁新城地块,将新 旧火车站有机连接。
03 改造策略——新老建筑的传承对话
随着建筑功能及定位的改变,原有建筑造型已经难以满足盐城湿地文化新名片的要求。 设 计提取原建筑的曲线造型元素,增加渐变的双曲面,创造当代建筑形象。 同时,保留原火车站大厅建筑轮廓,将其改造成博物馆公共大厅,延续建筑记忆。
黄海湿地博物馆呈双曲线造型的立面效果 ? 章勇
在结构方面,原火车站下部采用钢筋混凝土 结构,屋面采用轻型桁架结构。 但桁架空间两侧净 高较低,难以满足博物馆展陈需求,且桁架无法局 部更新,会对下部施工产生较大影响。 改造设计保 留一、二层混凝土结构,拆除顶部桁架,新增钢结 构屋面以满足使用需求。 采用大跨度桁架加强网 壳结构 ,在保留原有结构及基础的条件下实现屋顶 造型,并在提升净高的同时增加约5 000 m 2 使用 空间,满足博物馆要求。
表皮爆炸图 ? 上海都设营造建筑设计事务所有限公司
对既有建筑改造而言,延续实体建筑形象只是一个方面,对原有建筑室内外空间、尺度的延续 同样重要。原火车站平面流线简洁,入口布置通高的进站厅,通过扶梯上到二层候车大厅,建筑两翼布置售票厅、行李房等辅助空间。博物馆延续了原有空间拓扑关系,将进站大厅改为公共大厅,候车厅改为展览厅,并保留扶梯作为二者的交通联系。
对比改造前后的大厅空间,除内部展厅封闭以外,其余的空间与原火车站一脉相承。 观展流线始于二层入口平台,经过序厅后进入开放展厅,最后由首层展厅进入公共通廊。展厅均布置于建筑中部,充分利用建筑高度。建筑北侧布置公共学习用房,南侧布置后勤用房,并设专用卸货车位。
改造后 首层大厅空间 ? 章勇
改造后 首层大厅空间 ?章勇
功能分析图 ? 上海都设营造建筑设计事务所有限公司
04 技术实现
——设计体系确保高完成度
中国黄海湿地博物馆作为政府重点工程,面临三方面挑战: 1)项目工期较短,设计周期十分紧张;2)作为EPC承包项目,设计控制存在一定挑战;3)曲面造型较为复杂,精细化设计难度提升。
我们采取了以下三个策略:1)延续都设一贯的设计体系;2)作为设计总包单位,统筹建筑、室内、景观、幕墙、灯光等专项设计;3)通过参数方式,尽可能简化曲面幕墙施工难度。
设计体系的选择对提升完成度起到了重要的作用。本项目工期紧张,而结构加固、大跨度钢结 构加工耗时较长,外立面施工仅有 6个月 时间。 在初步设计阶段必须夯实造价,确保EPC投标的落地性。
幕墙系统分解图示 ? 上海都设营造建筑设计事务所有限公司
05 立面优化
曲面造型的有理化
在设计过程中,我们从方案阶段就有意识地用单曲面解决问题。 通过三维模拟,所有曲面造型都通过圆弧生成,板块划分也全部用单曲面板块解决,尽可能避免双曲面或者样条曲线。
正立面精制钢幕墙系统
建筑正立面正对城市广场,设计希望尽可能 将室内外空间融为一体,打造全天候城市会客厅。 首先,根据既有建筑确定玻璃体量的水平幕墙轮 廓和立面轮廓。其次,将原建筑幕墙斜度 70.5° 作为母线生成圆锥面,通过原建筑轮廓切割圆锥面,形成玻璃体块的外表面。最后,通过 3 300mm 高度模数切割,形成玻璃划分。因为圆锥面的各向同性,同一高度的每块玻璃尺寸都是一致的,避免尺寸过多对造价和工期产生影响。
精制钢幕墙系统效果 ? 章勇
幕墙改造方案图解 ? 上海都设营造建筑设计事务所有限公司
幕墙立柱作为主受力件,承担自重和水平荷 载。常规结构做法是在各层做连梁,将立柱挂在 横梁上,再支撑整个幕墙体系,与老火车站类似, 但这种做法必然导致结构系统非常复杂。同时,幕墙后侧大部分立柱都是既有混凝土柱,很难增加钢梁支撑幕墙。 在与幕墙顾问数次讨论后,选择了顶底承重方式,即地梁承受主要自重,顶部横撑承担水平荷载,无需其他结构支点。
精制钢幕墙系统效果 ?章勇
在立面效果上,此受力系统优势明显,但如此大的跨度,必然导致幕墙立柱尺寸增大。高跨幕墙的常规做法是做钢套芯,外包型材装饰,但两层构造自然会增加立柱尺寸,且不可能做 20m 通长,立柱也会出现断缝。 基于以上考虑,选用高精钢作为幕墙立柱,梭形钢立柱的最大宽度为350mm,没有其他装饰面,有效减小构件尺寸,梭型节点内外共同受力,也有助于减小视觉尺寸。 同时高精钢可以整体加工,保证立柱无断缝。上下玻璃之间仅通过胶缝连接,实现视觉通透性最大化。
精制钢幕墙系统节点 ? 上海都设营造建筑设计事务所有限公司
精制钢幕墙系统节点 ? 上海都设营造建筑设计事务所有限公司
精致钢幕墙系统形成强烈的序列感,立柱顶部连接在斜度随机的老结构梁上,连接点按曲线 排布,因此需要结合原有梁的位置不断调整连接点分布,确保在一条流畅的曲线上。
幕墙落地位置涉及景观、室内、幕墙三专业交接。设计将精制钢直接插入鹅卵石中,规避硬质材料直接相撞,使材质平顺交接,也有较大的施工容错度。
精制钢幕墙系统效果 ? 章勇
雨棚双曲面板块设计
雨棚是整个项目中唯一用到双曲面板块的位 置 ,因为用量比较小,在造价和工期上可以接受。 我们在方案阶段就对雨棚的划分逻辑做了说明, 通过两根水平面的母线和一根弧形截面线,双轨 扫略生成双曲面吊顶。
雨棚设计重点关注端头型材和吊顶板的交接 节点。 型材是弯曲的,吊顶板也是双曲面。设计 将铝板嵌入型材,使外露面是一块整板,隐藏交 接缝。
主入口雨棚节点 ? 上海都设营造建筑设计事务所有限公司
主入口雨棚效果 ? 章勇
项目地处北方,防风门斗必不可少。设计希望 门头尽可能通透,使玻璃面与实体雨棚产生强烈 的虚实对比。 门头采用SGP夹胶玻璃,上下入槽固 定,不设置立柱,确保通透效果。
人造石幕墙系统
博物馆背面紧邻站台公园,室内主要是展厅以及机房、楼梯间等附属功能。 设计采用人造石墙 面系统,与主立面的开放性形成虚实对比。 选择价格较低的人造石材料和密闭打胶系统,尽可能降低造价,并在胶缝位置嵌入型材装饰条,避免现场打胶影响效果。
06 双曲面金属屋面
——造型与结构的一体化表达
项目的另一个技术难点是双曲面金属屋面。 在生成逻辑上,首先提取原建筑的四个角点,将其 提升外扩,生成前后两条控制线。其次将控制线放 样成面,生成双曲面轮廓,并进行结构线划分,得到七根母线,再由六边形轮廓放样生成七个桁架结构。最后叠加双曲面版,形成凹凸造型。通过渐变手法打造富有韵律且统一的屋面造型,银白色的线性元素呼应丹顶鹤羽毛意向。
黄海湿地博物馆 屋面效果 ? 章勇
大跨度屋面的常用材料有GRC、铝单板,铝复合板(包括铝塑板和蜂窝铝板)。铝单板价格较 低,荷载较小,但是双曲面效果较难保证,平整度也稍差。GRC三维成型效果较好,适合双曲面造型,但价格较高且荷载大,对结构尺度及成本不利。在三种材料里,铝塑板荷载最小,板块大,平整度优于铝单板,且价格适中。 考虑本项目的板块划分较大,且希望结构尽可能轻盈,因此以铝塑板作为屋面幕墙主材。
黄海湿地博物馆屋面效果 ? 章勇
铝塑板长边尺度可达 7~8m ,经模型放样可知,如采用曲面板,单块铝板法向起拱仅 1~2cm ,在视觉上几乎无法察觉,因此采用直板拟和曲线,尽可能降低造价和施工周期。从现场效果看,屋面造型较好地还原了设计意图。
黄海湿地博物馆屋面效果 ? 章勇
屋面最大跨度达 220m ,在方案设计阶段,结构师提前介入配合造型设计。首先考虑折板方案,其结构受力合理,施工方便,但与建筑模型不贴合,钢构件不能被很好地包裹在屋面幕墙之中。后续考虑等厚网架以及变厚网架方案,均难以满足建筑需求。 最终采用六边形桁架+联系桁架方案,使结构逻辑与建筑造型逻辑一致,确保屋面效果轻盈。 在屋架中部,利用原有结构柱增加斜撑,将钢结构屋面跨度分为三部分,确保钢结构尺寸被控制在合理范围内。
屋面采用开缝式幕墙系统,内层整体屋面解决保温、防水问题,外侧设置开缝式铝塑板系统, 桁架柱及屋面分别采用银白色与深灰色铝塑板。 幕墙精细化控制在转角处使用整体板块,不留分缝,且由于现场安装比工厂加工更不可控,需在板块交接处增加深灰色嵌条,避免内部结构外露。
屋面开缝铝板系统节点
? 上海都设营造建筑设计事务所有限公司
07 穿孔铝板系统
——造型与设备百叶的一体化表达
金属屋面与玻璃体块之间设置穿孔铝板立面。 一方面,穿孔铝板作为一种半虚半实的材料,可以成为金属屋架和玻璃幕墙之间的过渡。另一方面,博物馆大厅及展厅有非常大的百叶排风需求,为了确保各个立面的整洁,百叶均被布置在穿孔板后。穿孔板的生成逻辑和整体造型一脉相承,通过简单的曲面结构线,形成渐变效果。
穿孔铝板实体样板
?上海都设营造建筑设计事务所有限公司
08 室内设计——建筑的延续
博物馆公共区域的室内设计也由都设完成。 与其他建筑、室内一体化的设计项目一样,博物馆 室内设计延续了建筑设计简约、空灵的理念与意象。湿地博物馆不仅是向游客宣传专业知识的场所,更是重要的公共文化空间。因此,室内设计没有刻意追求对展陈主题的具象化表达,而是通过写意的造型处理,创造中性化的共享空间。
室内设计的范围包括主要入口大厅及主空间,取鹤羽和湿地沙洲为设计意象,以黑白冷色调烘托空灵澄澈、轻盈唯美的氛围。非线性参数化设计的白色GRG背景墙,拟合丹顶鹤展翼的形态,呼应幕墙立柱的序列感。黑色大理石地面象征湿地水面,米色砂岩墙面暗喻露出水面的沙洲浅滩,远望时犹如一只栖息水边的丹顶鹤徐徐苏醒,振翅欲飞。
改造后 首层大厅空间 ? 章勇
09 结语
随着高铁时代的到来,城市核心区的老火车站 逐渐失去了原有的交通作用,而火车站作为城市地 标和市民心中重要的建筑场所,如何在传承原有 城市记忆,保留建筑意象的前提下改造利用、发挥 新的作用,是不少城市面临的问题。
中国黄海湿地博物馆改造案例,提供了一个 全新的一体化改造模式。团队从宏观层面的区域 规划、城市设计出发,到中观层面的建筑单体设 计、室内设计,再到微观层面的立面精细化设计、 室内细部设计, 全过程辩证思考新旧建筑的有机联 系 。在保留城市记忆的前提下,创造出属于当 代的 建筑作品,成为区域城市复兴的新引擎。
黄海湿地博物馆鸟瞰图 ? 章勇
项目图纸
总平面图 ? 上海都设营造建筑设计事务所有限公司
首层平面图 ? 上海都设营造建筑设计事务所有限公司
二层平面图 ?上海都设营造建筑设计事务所有限公司
层夹层平面图 ? 上海都设营造建筑设计事务所有限公司 二
三 层平面图 ? 上海都设营造建筑设计事务所有限公司
屋面平面图 ?上海都设营造建筑设计事务所有限公司
纵剖面图 ?上海都设营造建筑设计事务所有限公司
横剖面图 ?上海都设营造建筑设计事务所有限公司
立面图 ?上海都设营造建筑设计事务所有限公司
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建筑方案设计
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