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建筑设计与新技术新材料:从世博建筑看设计发展
1.12.6 6 瑞士馆

6 瑞士馆

建筑设计:布赫纳和布伦德勒(Buchner&Bruendler)建筑事务所,张旭

建成时间:2010年

瑞士馆的主题为“城市空间与自然和谐”。瑞士馆在设计理念、新材料和技术的应用上做了多种创新,解析如下。

1.设计概念创新

瑞士馆如漂流而来的“国度”矗立在不规则形状的坡地之上。展馆的整个建筑充分体现了城市和乡村相互依存、互惠共生的关系,强调人类、自然与科技的完美平衡。设计以可持续发展理念为核心,充分展现了如何开创性地结合自然和高科技元素。展馆是一个开放的空间,屋面结构设计像是某个国家的政治版图,参差不齐的结构连续边缘,可以被想象成曲折蜿蜒的国界线。

观光缆车往返其间,给人以身临其境在城市和乡村之间悠游的美好感受。瑞士是个多山的国家,自然景观相当丰富,缆车是一种常用的游览交通工具,来自世界各国的人们经常乘坐缆车饱览瑞士山河名胜或是去滑雪度假。因此,在展馆中纳入缆车元素,既体现了独特的瑞士风味,又以在空间流动的穿梭方式给人们带来新的体验,这是展馆建筑设计的又一概念创新。

2.绿化设计创新

瑞士馆的绿化设计创新主要体现在两个方面,其一是巨筒结构内表面上种植的绿色植物;其二是屋面上大片绿色种植。参观者坐着缆车沿着太极两仪图案的路径缓缓上升,伸手可及的是巨筒结构内表面上种植的绿色植物,亲切怡人。缆车从巨大的筒中钻出,豁然间整个屋面上大片绿色田野尽收眼底,清新空气中充满了植物芳香,参观者仿佛置身于美丽的瑞士山野之中,从繁冗复杂的都市生活中彻底解脱出来。

缆车圆筒内垂直绿化墙面的设计意象是山谷幽林。在植物选择上,在垂直方向高度上分为三部分:下部以耐荫植物为主,如肾蔗、圆盖荫石蔗等;中部以半荫性植物为主,如常春藤、吊兰、鸟巢旅等;上部则以向阳性植物为主,如熊掌木、铁兰等,三部分自然过渡。滋溉系统则采用隐藏式,与垂直花盆中的滴灌和喷雾系统相结合,保证植物喜好的湿润环境,而乘坐缆车的参观者在近距离接触时,只能看到茂盛的植物,而不会发现后面的花盆。

瑞士馆屋顶绿化的设计意象是阿尔卑斯山脚下的高山草甸,缓缓起伏的草坡点缀各色的野花。为了形成这种自然野趣的视觉效果,需要进行钢结构造坡、排水层铺设、轻质营养土的配置、喷淋与滴灌系统的排布、植物的选择等专业设计。考虑到世博会期间上海气温较高,日照强烈,为了保证此间草坡常绿、花卉常开,草皮和花卉的选择和种植计划都要精心安排。草皮推荐为果岭草,而根据不同的花期,第一次完成花卉种植的时间为4月之前,花卉种类选择红色的矮牵牛、金鱼草、石竹、紫色的蔓长春花、白色的白晶菊、黄色的金鸡菊等,而到7月则必须进行一次集中大规模花卉的调换,选择松果菊、黄金菊、千日红、马齿苋、孔雀草等较耐热的品种。花卉的绽放、盛开和凋谢,也成为无尽生命循环的体现。

3.智能帷幕创新

瑞士馆曲折的屋面结构边缘垂挂下16米长的红色金属帷幕,这层互动型智能帷幕可以与周围环境产生光能感应,呈现动态闪光的视觉效果,这是瑞士馆最为吸引人的设计创新。帷幕主要由大豆纤维制成,既能发电,又能天然降解。它的金属表面上依附植物树脂蛋白材料的光电媒质,在太阳光的照射下将太阳能转换成电能并由储存片存储起来,通过心片的控制,光能可为帷幕上的LED照明系统提供充足的能源。心片、存储片、LED照明系统都被浇筑在这层半透明的植物树脂蛋白材料之中,就像玻拍一样剔透可见。整个金属网的表面附了成千上万个这样的“玻拍”,在傍晚呈现出发光幕帷的效果。植物树脂蛋白材料与其他光电媒质相比较而言非常环保,它可以降解,不会对环境造成污染,并且打磨加工也非常方便,可制成各种形状的建筑构件,充分体现了技术与艺术的和谐统一理念。

悬挂金属网和大豆树脂光电媒质的设计、选择、实验和安装是另一个高难度挑战。16米高的金属网如“窗帘”般随风而动,张驰有度地牢牢张拉于屋顶与地面之间。网丝由高强细钢丝绞拧成束,通过中间连接件形成网格。网上每隔2米间距设置一道竖向加强索,钢索上下用夹件固定,并加设弹簧件,保证钢索足够的弹性以及变形能力。网丝与加强索的设计强度要仔细地分析与计算,而大豆树脂片、LED照明灯和太阳能存储心片的组合,在合理的结构和技术的支持下成为了史无先例的创新之举。

(参见图6.1~图6.7)

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图6.1 瑞士馆一层平面

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图6.2 瑞士馆自然空间

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图6.3 瑞士馆观光缆车

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图6.4 瑞士馆全景

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图6.5 瑞士馆截面(一)

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图6.6 瑞士馆智能帷幕

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图6.7 瑞士馆截面(二)