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自然与感知的拟合

2021-03-09李兴钢金秋野

建筑技艺 2021年12期
关键词:雪车金秋尺度

李兴钢 金秋野

国家雪车雪橇中心是一个发端于环境、地形、体育工艺、人的科学设计,也是回应自然、几何、感知、风景的拟合设计。这恰好与《园冶》所反映的中国传统空间建造的基本态度和思维逻辑相契合,从相地开始,立基、屋宇、装折、栏杆、墙垣……金秋野和李兴钢的深度对话带我们反思,现代建筑中或者说现代世界中进行建造的时候,一种基本态度和哲学的“园林性”,或许走向一种新的建筑学。

The National Sliding Center is a scientific design originated from the environment,terrain,sports technology and people,and it is also a fitting design responding to nature,geometry,perception and scenery.This just coincides with the basic attitude and thinking logic of Chinese traditional space construction reflected inYuanye.Jin Qiuye and Li Xinggang lead us to reflect that when building in modern architecture or in the modern world,a basic attitude and philosophy of "gardening" may move towards a new architecture.

1 相地:自然、拟合

金秋野:

首先非常感谢李老师,几天前邀请我到延庆现场直接感受国家雪车雪橇中心,也促成了今天的再一次深度对谈——聊一些建筑学的事儿。现场和我的想象不一样,很震撼。不同于非专业媒体、大众传媒的关注点,我想,建筑师最大的特点是在做设计的时候,首先想的是“我要什么”“我站在里面感受到的是什么”,这也是行业希望了解的。

今天我想以一个设计师的角度来提问,您可以描述设计建造过程中自己想到的、甚至图面上的东西。首先是选址,为什么是南坡?

李兴钢:

不仅建筑师,还有其他各行各业的人,都和您有类似的感受。延庆赛区的现场对人的触动力和以往的项目真的非常不同。我想,这种震撼感并不完全是由我们的场馆带来的,更有大的自然环境的影响,是整个空间气场的作用。

我一直在说,延庆赛区做的事是把海陀山变成了一座场馆,这是自然的尺度,甚至可以达到地理级别的尺度。实际上,所有场馆是嵌入到大自然环境中很小的部分,这是我们从未有过的工程设计经验。以前都是在“造物”——在空白的环境中生成一个物体,比如“鸟巢”;或是建造一个出现在原来环境里的物体,比如北京旧城里大院胡同28号改造。但是在延庆,没有这样的感觉,而且生怕有这样的感觉,因为自然环境太强大了,我们所谓“造物”的所有努力都会显得可笑,这是我一个非常强烈的认知。

整座海陀山,做设计之前我爬过好多遍。第一次我坐直升机上山,又徒步走下来从天亮到天黑花了一天时间。只有亲自用脚步丈量山的尺度,才能深刻认识到山的陡峭和深邃,在这种切身体验之下再去做新加入环境的建筑,我觉得出发点将是不一样的。

即使在延庆赛区里,国家雪车雪橇中心也显得非常特别。其他场馆,比如延庆冬奥村、国家高山滑雪中心也是巨大的建筑群,但它们的体量都比较容易化解在环境中。在高山滑雪中心,我们用架空平台式的做法凸显了山体、自然的尺度。在冬奥村,我们用“山村”的方式化整为零,因为在人们的认知里聚落与山野环境是契合的。

只有国家雪车雪橇中心,不仅选在了山体的南坡,而且暴露在特别窄的山脊上;另外,它是由复杂赛道决定的特殊建筑——也可以说是比较活跃的房子,不断有弯道、螺旋弯,滑下去再滑上来,最后减速结束,就是建筑天然的形态。设计如何能像其他场馆一样体现出自然环境的强大?这是我关键的思考点,也是最根本需要解决的问题。

为什么在山体南坡呢?非常简单。首先,确实应该首选山体北坡,或者至少不是南坡,比如西南坡、东南坡、西北坡、东北坡,但这些方位都没有符合赛道体育工艺的合适场地,要么太陡——北坡太陡,滑行起来太危险,不符合安全性要求,要么太缓——对面冬奥村就曾经是申奥方案中雪车雪橇中心的场地,但坡度较缓,竞技性不够。雪车雪橇中心的赛道要满足安全性和竞技性的平衡。

另外,整座场馆,特别是所有雪上场馆都有一个传统——讲究尊重自然,场馆、赛道依附于自然地形而设计,不能直接做人工化的东西。如果全部用人工结构,就不再是运动员和大自然嬉戏的状态了。

综合下来,整片海陀山区域内,只有这块山脊坡度合适,勉为其难地成为了国家雪车雪橇中心的场地,但有两点不好,一是朝南,二是非常窄。赛道是在混凝土上浇冰形成的,南坡受太阳辐射的影响比较厉害,冰面易融化变软,需要不断启动制冷系统,这会导致大量能耗,也会影响比赛的进行。同时,在狭窄的山脊上腾挪赛道已经很困难,还要安排大量配套建筑,这都是很不利的条件。

所以,在我们的设计原则中“消隐”并不是最急迫的设计任务,首先要从技术上解决怎样把如此复杂的场馆赛道、配套设施合理地安排进狭窄场地的问题;第二要解决南坡受太阳辐射以及其他气候条件影响过大的问题;之后才可以想怎么能使张扬的建筑形态和山体、自然环境协调,甚至能够“消隐”。

延庆赛区与山地环境 © 李兴钢建筑工作室

金秋野:

特别有意思,作为现代运动的场馆,它的出发点居然是与大自然相契合,这些选址上的先天不足反而促使建筑长成了“不得不”的状态。一般来说在山地做建筑,经常要采用悬空、悬挑等故意“造势”的方法,这个建筑实际上是“取势”,原来山体的形态直接塑造了这样气势恢宏的形体。而且,它自然地滑动、转圈、反勾,少见地代表着某种运动的状态。

那么,如何能让它稳固地待在山的上面?如何连接底下的山脊?

国家雪车雪橇中心、冬奥村、西大庄科村鸟瞰 © 李季

李兴钢:

这涉及到一个专有名词——“拟合度”,即场馆、赛道与山坡地形的拟合度。国家雪车雪橇中心的拟合度非常高,达到70%以上。这是非常重要的原则,否则我们就不必费劲地选择这个山坡了。因为这项运动最开始的传统做法就是在天然形成的雪地里刨开一条赛道,凿下湖里的冰块砌在赛道上,坐着车橇滑下去,所以特别强调赛道的“自然”形成。为此我们还研发了很多新技术,把BIM的设计从场馆延伸到场地。和三维扫描不同,我们结合地形图数据把整个山坡BIM模型化,场景和山坡的高度契合是在精确的三维模型控制之下、用BIM融合设计的方式做出来的。

金秋野:

所以它的实现方式其实非常当代,以今天的设计手段加上电脑算力,才能解决这个问题。

李兴钢:

没错。如果用我们以往的“人工化”山坡场地的做法,完成不了这个任务,因为无法精确定位。

金秋野:

这很有意思。事实上,技术悲观主义者一直认为,技术发展就是制造一个人工环境,这个过程必然会对自然造成伤害,自然与技术是对立的。现在看来有一个新趋势,随着数据量的增和算力的增加,我们能操纵的复杂性也增加了,技术走向了和自然高度拟合的状态,能给我们提供更细腻、更微妙的感知和形态。我觉得这是非常积极的,您的设计很好地说明了利用技术反而可以更自然。

李兴钢:

在这个工程设计里,我们运用BIM技术也好、参数化设计也好,其实都是为了解决问题,不是为了创造某种建筑形态。比如,要解决遮阳的问题,我们利用延庆从九月底到第二年三月底这段制冰期的实时太阳高度角数据,最后生成了赛道遮阳棚的形状,每一处的悬挑长度都是不一样的。

场地平整BIM 模型 © 李兴钢建筑工作室

建筑及整体场地BIM 模型 © 李兴钢建筑工作室

金秋野:

这是人工和自然的新关系。我想起柯布的光辉城市,建筑方位是根据太阳高度角计算得出的结果,使得每年全部日照量的综合平均数更高;他又把阴影最多的地方直接挖成了大洞,让光进来。这实际上是一种技术人文。

2 立基:科技与手工

金秋野:

我关注到屋顶的形式。建筑体量很大。当我坐车往上的时候,我并没有意识到它是什么样的;到达坡顶向下看的时候,才真正意识到它的形态。透视造成了一些问题,远景不停地被压缩,层层屋顶堆在一起,除非站在足够高的地方才能感知全貌。同时,我觉得比较有意思的是,走在屋顶步道的时候,眼前的屋顶变得非常大,远处的屋顶变小了,再远处是山和奥运村的远景。

空间的折叠必然涉及近景、中景、远景的问题。您在做屋顶的时候,是否有意识地在塑造坡度、表面形态和被观望的样子?

李兴钢:

我并没有刻意控制它,基本是一个自我生成的过程。不断的弯曲、前后的重叠是由赛道决定的;屋顶遮挡赛道,哪里有赛道哪里就有屋顶;屋顶本身的形状、长度、宽窄的变化,又来源于太阳辐射的计算。

我能控制的地方,比如一些配套设施、出发区和结束区以及运行区的建筑等。运行区比较特殊,有赛道从底下穿过,它被架在赛道之上,又是场馆里相对最高的房子。我想在这里安排一个为赛后服务的主题酒店,所以屋顶需要有变化,同时仍然顺应赛道的自然延伸。

有一个动作我非常强调,或者说是可以营造的。希望这个屋顶可以上人,因为这样屋顶就变成了景观。我想,潜意识里这和做绩溪博物馆时候的心态有关系。所以,我们正好运用单方向悬挑遮阳屋顶结构的配重,形成了上人的路径。同时,可以结合观众跨越赛道要有楼梯、停留点的需求设置一些亭子,这就好像我们为山脊做了一条长廊,有步道,有亭子。这时赛道就好像被藏起来了,非常活跃的运动也被藏起来了,恰好是我最开始想做的事情,让张扬的场馆低调、消隐。

事实上,人们的体验也是如此。我经常听人说,当他进入这个场馆、特别是走在步道上的时候,场馆好像消失了,不觉得是在国家雪车雪橇中心这样一座超过1.5km长的建筑里,看到的就是一个个局部、一个个片断,还有对面不断变化的山景。

屋顶上人步道 © 《建筑技艺》杂志社(AT)

金秋野:

这个状态在绩溪博物馆里也可以看到,但绩溪博物馆的屋顶形态缺少这样强烈的功能依据,而在这个建筑中,屋顶的形态有其“不得不”的理由,达到了某种更高级的景观。

您说“胜景几何”,“几何”是可以人为操纵的、信息量相对低的状态,“胜景”是通过您的几何所看到的。在这个建构里,恰恰因为它有这些约束,以及人被近景所包围的状态,所以观看远景的时候就获得一种几何尺度。那天我往木瓦上爬,倾斜的角度和山的呼应特别动人,这是院落式或庭院式建筑所没有的。

我一直觉得,如果我们设计一个房子,只有一个内、一个外,可能就没那么有意思。怎么去显现它?园林的办法是利用地形的变化,一个亭子可能在最高点,也可能在下面。当我们爬到高处时,看到了它的屋顶、连绵的屋檐,看到地形的变化,就好像从空中看到的那样。这时,我们不只从一个角度感受它的空间信息,提高20cm就有视觉变化。面对这样震撼的大尺度建筑,步道的加入直接把纯几何操作变成了胜景的操作、感受的操作,不只是从空中俯瞰造型。

人的感受和身体的介入,是建筑人文最重要的方面,我称之为“第一人称视角”。我们做建筑的时候,经常是第三人称视角,包括所有平、立、剖面和轴测图。但我们要保持对现象的第一人称的关注,我觉得这就是元宇宙和普通游戏场景的根本区别。

绩溪博物馆屋顶步道 © 李兴钢建筑工作室

李兴钢:

您刚才说的三点特别有启发性。

第一,几何。这个场馆的几何是赛道和一些科学条件决定的。人一旦上到屋顶,跟随着转折的形状漫步,它就会变成一个引导性很强的几何,这反而很自然,有点像人不自觉地走出来的一个形状。

第二,尺度。当我们走在屋面上的时候,近处的曲线型屋面显得非常庞大,步道的尺度实际上就是人的尺度——2m左右。这一几何尺度的巨大差异,使得身边的屋顶成为与人的尺度对照的自然尺度。这就好像在狭窄的山脊上又修了一个人工化的山体,实际上也就构成了您刚才说的近景、中景、远景。

第三,我认为第一人称视角是非常重要的。用第三人称的视角,我们将永远建造的是一种上帝的几何,而不是被人体验的几何。

国家雪车雪橇中心屋顶步道 © 《建筑技艺》杂志社(AT)

金秋野:

我们现在对第一人称视角的关注其实很具“中国”特质,园林的设计就是这样。一和三之间的转换是作为上帝视角的设计师和作为体验者的分别,我觉得这种能力应该是建筑师最基本的素养。VR就是一个特别好的手段。

李兴钢:

在中国传统的空间体验里其实就是第一人称,比如我们讲“风水形势”“左祖右社”。想象一个人坐在这里,左边是什么,右边是什么,不讲东西南北,而是左右前后,以第一人称为定位点描述方位。在《园冶》中,“左右两分”“前后不同”“明暗变化”,都是依托于第一人称的人的体验视角。

金秋野:

所以我想,这个设计非常重要的是第一人称视角,避免单纯表达为某种整体动势,而缺少内向体验。这使得建筑具有一种人文气息,包括坡屋顶的现代诠释、温柔的木瓦。

我特别感兴趣的是,雪车雪橇几乎是一个人的形状。雪车雪橇中心虽然看起来是一个大房子,实际上内部是一个像子弹一样快速抛出的人体,因此身体定义了这样复杂的形状,使得房子带有某种人体的特征。

李兴钢:

这个角度特别有意思。这个建筑叠织了上下两层,下面是一个运动层,高速运动的人体沿着人造地形滑下,极度快速、动感;上面平行的是一个漫步层,用木瓦屋面做成的人工地形,人可以在其上悠哉地漫步观景。一动一静、一快一慢之间,形成了很奇妙的对仗状态。

金秋野:

赛道底下还有氨制冷管,一套很复杂的技术系统——技术层。那天我仔细问了一下,先钢筋捆扎,后喷射混凝土,也就是说这样现代的建筑,实际上用一种半人工的方式来做赛道。

李兴钢:

而且这是特别直接的施工方式。一开始施工单位和我们讨论,特别适合用预制装配化,甚至3D打印,但实际上所有办法都不及这种似乎很原始、很直接的方式更有效,也接近自然。

遮阳棚弯道 © 李兴钢建筑工作室

控制这个形状的办法是每2m一个剖面,用计算机切割技术(CNC)使每个剖面形成一个钢支架。在钢支架上,一个个锯齿状的槽里固定着制冷管。排布好制冷管后,赛道的骨架就成型了——支架即经度,制冷管即纬度。而后,钢筋依附在骨架上,喷射混凝土再依附于骨架之上,最后就形成了赛道。这个赛道是整体性的,还可以延伸到非常长,可以算是一个高精度、毫米级控制的复杂空间三维曲面混凝土薄壳构成的“人造地形”,比之前讨论的3D打印、预制装配或GRC等手段都要完美、精确。

金秋野:

既现代又传统,既高科技又手工,很巧妙的结合。我听说滑道上为了挂冰,还要在混凝土没有完全干的时候刮一次。

李兴钢:

是的,赛道冰面要形成条纹。而且这种喷射混凝土要达到C40的高强度。

金秋野:

怎么做成一个标准的厚度?

李兴钢:

这个手法特别简单,也特别“原始”。我们刚才说到制冷管骨架形成后,再把钢筋绑上去,然后每隔2m左右顺着剖面用一根自然弯曲的硬塑料管绑扎在钢筋骨架外面。这根管的直径就是混凝土的厚度,相当于一把立体的尺子。

金秋野:

这些都是只有在现场经过讨论才能采取的一些策略。建筑师的工作,其实是在正确的时候做正确的选择。这种做法保证了一次性的完美,但下一次可能就变了,需要重新判断和选择。

李兴钢:

赛道的施工方法是德国赛道设计师建议的,以前的赛道大都采用这样的方式建造。当时我们做的工作,一个是否定了“原有的方法太原始了”这样一些武断的判断,因为它还是最有效、最顺其自然的方法;另外我们也会有些改进,比如刚刚说到的每2m一个剖面的支架,原来是比较原始地在钢筋上绑一个挂钩来放制冷管,但不够精确,因为挂钩会变形、制冷管会产生不够平滑均匀的间距,后来我们和施工单位商量加以改进,在厚钢板上直接用CNC技术切出凹槽来固定制冷管。

金秋野:

在手工之前做了高科技的准备——骨架决定精度,手工决定准度。人的手其实是万向轴式的无级变化,但也不是非要手工、传统、保守,有高科技不用也不自然。反过来,我们看到很多现代建筑里就是单纯体现技术,有点“准”过了。

李兴钢:

那是“为准而准”。我们要做的是,该准的时候一定要准,但采用现代技术还是手作技术,取决于如何才能使它最“准”的原理。传统的赛道施工手段,实际上可以容纳人手的自由度,因为喷射混凝土看似很原始,其实提供了达到高精度结果的自由度。而预制装配化的机器生产,反而失去了调节与容纳误差的机会。

金秋野:

人在这里面体现得特别明确,包括一个人在轨道滑行的宽度、形成轨道的过程、看台过道的台阶。这样一个现代的、高科技的房子,最终还是由人的尺度来决定,很少见,这种机会对建筑师来说太有诱惑力了。

敷设制冷管 © 李兴钢建筑工作室

赛道成型 © 李兴钢建筑工作室

李兴钢:

所以,我会从不同角度看这个房子,如果按照传统审美,有的方位是美的,有的可能不太美,有时会考虑这件事情,但后来就释然了。因为这个房子并不是刻意设计出来的,而是顺应自然条件、自己生长出来的,我们只是在关键的地方控制了一下。

当下这个时代,设计方式不同了,设计生成的过程、方法发生了很大变化,也许原来的某些建筑审美标准会发生变化。如果建筑达到了某种自然天成的状态,也许就是合理的、自然的,某种程度上就是美的。国家雪车雪橇中心这样大尺度的建筑放在更大尺度的自然环境中时,它的状态是不是自然的,反而更重要。自己的“折腾”或者第三视角的建筑美感,实际上已经非常次要了。

3 屋宇:近中远景、新模度

金秋野:

我想到了昌迪加尔,柯布用了很多方法来设计,如模度、立杆等等。但实际上,以我在现场的观感,中景、远景间的层次处理不是很合适,在远处看,后面的山体很大,房子显得很小;在近处看,建筑又异常庞大,包括广场、光影之塔都有些失去了尺度,显得与人无关,人站在场地上感觉孤零零的。柯布使用非常强的古典法则——“模度”可以被看作古典法则的现代版,但最后也没能真正控制场地。当场地上什么都没有,建筑师必须用一套新的系统去定义空间的时候,内生的逻辑系统和自我演变的能力就显得相对弱,不依靠传统法则没有别的办法。

相比之下,像这样一种漫游的状态,虽然房子足够大,但并没有失去尺度。近景上立面的处理、石笼的位置、窗的比例、黑色和灰色的关系等等,很显现出传统的功底。

李兴钢:

我没有亲身去昌迪加尔体验过,但能想象到您说的那种状态。我想,柯布实际上试图用他创造的“模度”、人体相关的尺度去控制空间的生成,但还是不够接近自然的状态,这是一件很难的事情。

金秋野:

尺度,对建筑来说是个核心的难题。我的想法是,你的身体就这么大,但是要盖极大的房子,你该怎么切分它,从而跟身体发生关联?如果切分太细,费钱、琐碎;但不去切分到和身体相关,这个房子就庞大而无用,像一个背景。园林其实一直在处理近景、中景、远景的问题,也是可用和不可用的问题,在可以使用的小尺度情况下,让你感觉远处的风景也是有意义、可阅读的。自然本身和人体的尺度有着直接的关联,生成的世界是非常精密的。

李兴钢:

变化的尺度,是我一直想探讨的话题。在中国传统营造中有一句简单的话——“百尺为形,千尺为势”,用“形”和“势”来代表人和建筑之间的关系。在不同的距离下,建筑的尺度,或者你体验的尺度应该是变化的,我们对尺度的控制也应是变化的,不能用单一的尺度,比如300m范围和室内是两种尺度的级别,它们之间应该有一系列变化。有时候人体的尺度没准儿都太大了,可能和手的尺度或某个身体部位的尺度是有关系的,我把它称作“新模度”——与人的第一人称体验,也是运动中的体验、变化的体验有关系。柯布的“模度”设计实际上是静态的,还是一种第三人称的营造。

金秋野:

对,他心中其实还是有路易十四在巴黎进行大尺度切削的时候创造的未来感。如果中国有一种独特的建筑学,那一定是和人的主观感受相关的,你的身体描述着近处的尺度,你的眼睛描述着远处的尺度,中间的中景也是可以进入和用身体去感知的,就像那个连绵的屋顶。虽然隔着一段距离,但你知道能够走进去,也确实可以走进去,这是园林非常重要的特点。

李兴钢:

所以,有一位科学家前辈看到我提出“胜景几何”,他第一句话就说:“几何是可以度量的,胜景是可以模拟的。”他的意思是,如果能够把这种感受性的东西变成科学化描述的东西,就很厉害。怎样才能用某种科学的方式把第一人称的体验量化,或者精确地控制?也许,就是您刚才说的VR。

结束区立面图 © 李兴钢建筑工作室

鸟瞰国家雪车雪橇中心 © 孙海霆

金秋野:

我觉得古人在造园时,其实面对着同样的问题。这是一个实体的VR,不存在于现实中,不是山水,不是自然,也不是人工,而是一个大的杂糅体。在这么小的空间里做一个有意义的空间,简直不可实现。

我们可以将园林看作一个极复杂的空间范本,它象征着某种自然山水和人造空间的结合。我觉得,如果对未来有所解释,我们通过深入研究园林一定能够催生一个学派,可以挖掘出很多观点和规律。

所以,国家雪车雪橇中心的成功,来源于它的界面和人的运动、人的感觉高度吻合。拟合得好,自然的气息就会被带入到建筑中来,人就能感觉到,这是感知的分辨率问题。

李兴钢:

因为人的感知也可以被视作自然的一部分,实际上也是对自然的高度拟合。

在高迪的建筑里,大家一定有着强烈的感知,其背后实际是一种非常科学化的手段。看高迪展览的时候我才了解到,原来他所创造的接近自然物的形态,背后隐藏着精密的几何逻辑。施工也非常简单直接,和复杂的几何形状高度拟合。高迪启示了我们一种发展的状态,怎样能用科学化的手段与自然高度拟合,最终达到感知的拟合。

我在香港见过后来主持圣家族教堂修建的建筑师乔迪·法利(Jordi Fauli),他开始用数字化的手段来建造,其实也是对高迪设计手法的延续。

屋顶步道与人对自然的高度拟合 © 《建筑技艺》杂志社(AT)

金秋野:

这说明技术继续发展下去,将走向与手工艺的结合。在无法精密计算的时代,高迪知道这种几何的东西与做法之间应该是高度拟合的。

最终圣家族教堂呈现出的是自然形态,其实是建筑学的终点状态,高迪好像创造了一种“第二自然”。在工作中,我们优先采用几何是因为它可操作、经济合理;但高迪操作的几何是更眼花缭乱的,经济上依然合理,但别人都想不出来。这可能是下一个时代建筑学的某种可能性,在现在借助技术手段才能达到当年高迪凭脑力所触及的复杂性。

李兴钢:

我觉得,这是一把双刃剑。按照中国文化的精神,我们做任何事情都不能走向极端。技术不断发展,使我们可以模拟感知自然,并使感知和自然进行最大限度的拟合,但是永远不能完全代替那个真正的人的感知和真正的大自然。所以,我提出“胜景几何”的理念时,举了两位建筑师的例子,一位是高迪,我把他的作品称作“人工的自成”,即通过人工化的手段可以达到和自然的高度拟合;另一位是路易斯·康,我把他的萨尔克生物研究所称作“人工和自然的互成”,即通过设计的方式把天空和大海纳入到空间中,产生了一个人可以高度感知的情景。我觉得,康用的是一种更为“自然”的手段,因为科技再发达,也不可能替代真正的大自然。我们还是让真正的自然在我们身边,这或许才是一个更自然、更高级、也更简单的状态。

金秋野:

一种更直接,而且很轻松的状态。费很大劲去模拟自然,目的是什么呢?能省力的时候不要去制造困难,能因借的时候不要自成体系,因为人所创造的东西,永远不可能像自然一样丰富。

李兴钢:

对,不能太任性。所以做事还是要有一个辩证的态度,“顺其自然”就好,这又涉及到我们老祖宗的智慧。

我不断在想,原来踏勘项目现场有很多大树,如果能够像冬奥村一样保留下来多好。这样建成后的场馆掩映、穿梭于大树之间,会更加自然。但实际上因为场地狭窄,要绕开树木进行施工会非常复杂,所以只能砍掉。虽然现在也栽了很多树,但难以达到原来那些大树的自然和生命状态。

4 装折:控制与非控制、设计与非设计

金秋野:

问您一个结构问题。雪车雪橇中心圆周旋转的架空结构让我想到流水别墅,其中前往山上客房的路上有一条廊,结构是单杆落地,这并不稳;但通过弧形的内倒相互倚住而成为稳定结构。您在这里用单点落地,是来自直觉,还是某个原型?

木梁单边悬挑 © 李兴钢建筑工作室

李兴钢:

应该是直觉加上结构工程师的支持。我把赛道结构称作“吊车梁结构”,因为外侧两排柱子离得很近(柱距约2m),就像您说的几乎是单点落地,内侧又有很大的悬挑梁(最大13m),所以我当时想到的就是吊车——单点落地+长悬挑。但最重要的是,后面要有配重形成平衡;上面要有拉索,形成一个可调节的三角形稳定结构。

这里几乎就是一个吊车梁。每个木梁由三片胶合木组成,外侧的两片木梁中间隐藏着一根钢索。钢索从固定端穿过木梁的三角形顶点,再绷在外侧,相当于受拉构件,然后再加上配重,最后形成了现在的结构。这里配重是有一定厚度的混凝土屋面,最后自然成为了我们的人行栈道。

倒三角小木梁形成可上人步道 © 李兴钢建筑工作室

金秋野:

所以木梁的顶点其实也是一个支点。

李兴钢:

弯道遮阳棚 © 孙海霆

对,这是一个很简单的原理。因为凡是弯道处悬挑都比较大,太阳辐射也比较强,视线又不能遮挡——观众要观看比赛、摄像机要拍摄,所以就形成这样一个单点支撑的单向悬挑结构,而吊车梁的结构恰恰更容易实现。之后,我们的结构工程师和木结构厂家增加了很多稳定结构的要素,使系统更加完善。因为它必须是一个超稳定结构,不能真的像吊车那样可以随时调节。

金秋野:

这是一个很巧妙的结构设计,既来自于经验积累,也符合直觉判断。它其实是一张张拉满的弓,从上面看是一个变截面屋顶,但底下是一套步行系统和拉弓系统的组合。

李兴钢:

是的,而且步道上的人越多,配重的作用就越好。

金秋野:

一举多得,形态、功能、结构、视野、主观感受都得以实现和满足。

李兴钢:

另外,屋面使用的木瓦是一种自然材料,相当于我刚才说到的场地里的树木一样,有自己的生命感和自然变化。所以把它配置在“高科技”化的场馆里,恰是一个互成的状态,一种不过度强化人工科技感的做法。

领导曾经也问,为什么不做现在流行的高科技金属屋面。我回答说,我们曲面屋顶的尺寸是不断随机变化的,那些工业化、整体化的直立锁边金属屋面与小而灵活犹如鳞片般重叠的木瓦片相比,反而不适合。

金秋野:

太精密,反而没有弹性。

屋顶木瓦片 © 《建筑技艺》杂志社(AT)

李兴钢:

对于雪车雪橇赛道遮阳屋面的情况,金属屋面需要在现场被不断裁切。而小木瓦片的适应性非常强,在有变化的地方,只要稍微调整木瓦片叠合的尺寸,就可以灵活适应屋面。

金秋野:

还想问您一个问题——步道、楼梯在内的这套轻型附属系统或者说“装置”(很接近于布展公司干的事儿),采用的轻钢结构非常薄,甚至带有临时性。赛区的大看台下部也采用很粗的红褐色耐候钢,上面的搭建部分也很轻,金属的轻盈感被表现出来,而且游客可以进入,带来主观体验。这种类似构筑物的做法是第一次采用吗?出于什么考虑呢?

从赛道檐下看运营区、观众广场及螺旋弯 © 张玉婷

李兴钢:

这些做法在延庆赛区是比较系统化的。凡是下部起支撑作用的主体钢结构框架梁柱都全部采用本色耐候钢,而上部与人近距离接触的金属构件全部采用银灰色金属,希望表达朴素、自然的状态,也和木瓦、木梁系统形成一种对照。

金秋野:

造价也不是很贵,也不需要太精准。地面台阶采用的是带厚度的钢网格,有时斜了就斜了,顺其自然。

李兴钢:

金属构架不仅价廉,而且非常实用。它的特殊作用在于,室外冰雪项目免不了会有水、雪、冰,这种做法有助于防滑。银灰色是镀锌涂料,还起到防锈的作用,很适合用在室外。

金秋野:

我感觉,这套系统很大程度上提高了整个建筑的气质——更接近于民间建造,好像胡同里的做法,本身的非标准化非常有意思。

李兴钢:

在赛区里有很多类似的情况,既有我们自己的研发或创造,同时也尽量运用工业化的产品。比如,赛区里有很多高速公路防撞护栏,有的道路内侧人车共用,那么原有防撞护栏的高度就达不到人的防护高度,于是我们设计了一种叠加扶手的护栏。还有很多东西,都是我们反复设计的。

金秋野:

有时候就像是临时变出来的手段,但是挺美的。在设计和非设计之间的状态很动人,比强设计更让人能感受到美。比如山体侧面的铝合金网护坡,我觉得足够好看。

李兴钢:

我们称作金属网或者扩张网,类似妹岛和世在纽约新当代艺术博物馆外墙采用的铝网。这里花了很多心思,我们的做法是在铝合金或钢板上穿孔,再用机器拉伸成网状。金属网主要用于遮挡桩板墙,因为延庆赛区有大量护坡处理,浇筑时非常不讲究质量,大面积裸露会显得过于粗粝不堪。后来我们就用了这个最简单的办法,覆一层金属扩张网且留有一定间距,一方面柔化了原来粗粝的桩板墙,另一方面将来植物可以顺着扩张网生长,就会变得更加自然。

耐候钢结构框架 © 刘紫骐

原始护坡挡墙 © 刘紫骐

金属网护坡与出发区 © 刘紫骐

金秋野:

其实是用很工业化或者说没有太多韵味的材料,用设计创造出不一样的效果。我觉得,近景处这套防护、遮盖和交通系统处理得比较轻松,效果也好。

李兴钢:

可能对我来讲,这并不是一个轻松的体验,整个过程还挺艰难的。拿桩板墙的处理来说,以往工作中没有大量接触过对边坡地形的处理,但我们只能被动地来做,因为这是岩土专业施工产生的。曾经有各种不同的做法,有的显得过于做作,有的又太贵。怎样才能既自然,又简单,还不贵,我们经过了很多尝试。扩张网似有若无的半透明效果,与很不平整的桩板墙之间形成了大小不均的空隙及变化的阴影,阴影又会形成更多的层次,总之感觉很合适,大家都满意。

金属网护坡 © 刘紫骐

金秋野:

不轻松,所以看得出匠心,这样一个建筑里肯定还蕴含着无数细节。做设计真不易,无限思考细节,永远投入时间都有得可做。但设计师毕竟精力有限,要控制到哪儿,才能在控制与非控制之间达成一种受控的失控?这挺不容易的。

李兴钢:

作为延庆赛区总规划师,我本来希望能够控制这里的一砖一瓦、一草一木,因为环境本底太好了,我们既要盖这么多房子,还要修赛道、修路、架缆车、造水库……所有这些大动作哪里控制不好,我都觉得对不起原初的环境。所以我拼命地控制,除场馆之外,还包括很多原本不在设计范围之内的房子,如变电站、各种泵站、水库、大坝、雷达站、缆车站……甚至还有现场基本看不到的、用景观的方式隐藏起来的设施,比如每一座水库下面都有一系列泵房、基础设施,这些都进行了设计。大的建筑物、构筑物控制好之后,还有一些细节,比如刚刚说到的路边护栏、路灯、栏杆等等。进山2号路的路灯采用风光发电,不需要电力输送电能,是我画了好几遍草图才定下来的。

当然这里也有很专业的团队,比如我邀请清华大学张昕老师作为整个赛区的景观照明总顾问,我们自己的照明设计师丁志强负责配合,也做了一些具体的路灯、灯具设计。张昕老师是高水平的专业工作者,很多时候经过他的思考和研究做出来的成果,都非常符合我们整个赛区的理念。比如延庆赛区的灯光控制,我们刻意压到最低限度,希望照明满足基本功能需要,也就是保持原生态的照明,保持山林环境的静谧氛围。这是一个非常重要的控制点,对此张昕老师和我都很有共识,具体的设计就会非常顺利。

还有对于中国移动、中国电信及每个单位的信号塔,原来我也想应该选择在某个地方、控制成什么样子,最后没法控制,显得有些乱。时间太紧张,场地又太大,所以有些地方只能抓大放小,说得好听一点,让它有“自然而然”的状态。

路灯设计 © 李兴钢建筑工作室

金秋野:

实际上是前几十年设计经验的积累,知道哪怕某个地方稍微放手,也不会出大错。我觉得延庆赛区还是相当受控的。有时候,我们借助工具达到了某种受控的自然状态,我觉得核心是“进化”,即高度进化,精密思考,细致处理,轻拿轻放。

李兴钢:

对,这是一种境界,要不断修炼。

金秋野:

其实,园林对待自然、人的感知都是这样的。不知道您是否注意到今天讨论的过程,我基本上是按照《园冶》的篇次,从相地开始,立基、屋宇、装折……我觉得,《园冶》反映了中国传统空间建造的基本态度和思维逻辑。

赛道回旋弯和伴随路 © 孙海霆

5 走向一种新建筑学

金秋野:

国家雪车雪橇中心是奥运工程、国家形象,一般来说,大家的处理方式都是求稳,使劲儿用钢。您承受了如此大的压力,做了很多实验、创新,这是有风险的。

李兴钢:

确实有压力,也有很多争论、争议。我想最主要的是,所有坚持的信心都来自于它的合理性、科学性,来自于我们可以讲得清楚的道理。

期间有几个很关键的环节,比如就雪车雪橇中心的吊车梁木结构体系,争论了半年,压力非常大,但我觉得并不处在“要输”的状态,而是必须得这样,或者只能这样。不是说这种结构是最美、最具设计品质的,而是最合理的、几乎唯一可能的选择,是最符合它的本性、逻辑和道理的。这里风力很强,需要一种比较有自重的结构,而钢结构是轻型结构,还得额外加上很多配重。在这个过程中,如果单纯说美或不美,其实才是最弱势的。我只能说,采用钢结构会花更多钱,而且耽误更多时间,可能有上万个钢构件都是不一样的,所付出的人力、物力、财力都会更高;而通过CNC加工250根木梁,每根不一样和每根都一样所带来的造价、物力都是一样的。在人行屋顶步道完成场馆国际认证之前,我都不把它称作漫游步道,而说它是一个利用结构配重做的检修步道,确实也需要检修屋面;但如果当时我说这是供人漫游休闲用的步道,与赛道形成“动静叠加”,是得不到认可的。

省钱、结实、省人力、省物力、省工期……只有用这些大家最能理解的最硬核的道理去解释,项目才能够通过,这也是国家级工程所要负担的。并不是说国家级工程、奥运工程,就可以随便花钱。

您看传统建筑营造,很多起初也并不是从美的角度判断,其实是从生存智慧的角度去判断。省钱、省工、最安全久而久之形成了建筑的文化,而这个文化本身带来了一种美的标准。

在延庆赛区的工作中,还有一个很有意思的经验和感触,就是高山滑雪中心的山顶出发区设计。几乎全世界高山滑雪中心的出发区,都是一个建在山顶的大房子。设计时,我一直强调它一定不能凌驾于海陀山的山顶,中国的文化理念下不允许这种情况出现,就像山水画中的房子一般都在半山腰。所以,我把房子落下来,楔进山体,最终它的屋顶和山顶是差不多平齐的,背后还设置了一条步道可到达真正的山顶。为此,我还向瑞士的雪道设计师鲁西先生解释,这是我们中国传统文化对自然的一种谦卑态度,他认可了。意外的是,这里也经受住了山顶14级以上的大风和-40℃的超低温,屋面上的木瓦在暴风中只脱落了几片。之后我们总结科研成果,对山顶出发区做了特殊的风洞实验,还有固定屋面木瓦的专门构造和进口螺钉等等。

有一天我在参加绿色建筑论坛时突然想到,这个山顶出发区其实是一个天然的避风设计,建筑处在避风面,大风吹不到这个建筑;而且因为它大部分掩没在山体之内,又有一种天然保温的效果,缆车系统也不会因为超低温而停止运行。如果房子建在山顶之上,那一定会受到恶劣气候条件的极大影响,甚至会被摧毁。于是我有所感慨,我们所看到的文化传统中的表象,比如亭子一般不设在山巅,其实最开始并不是一种文化的价值观或者一种审美,这些最终被归结为哲学性理念的背后,是面对大自然的本能的生存智慧,久而久之变成了文化、审美、价值观。您刚才提到园林里顺其自然的营造智慧,让我想到了这一点。

乘缆车至高山滑雪中心山顶出发区 © 李兴钢

高山滑雪中心山顶出发区 © 孟阳

远眺高山滑雪中心山顶出发区 © 李兴钢建筑工作室

高山滑雪中心山顶出发区剖面图 © 李兴钢建筑工作室

雪后的国家雪车雪橇中心 © 孙海霆

金秋野:

有时候我们说审美,实际上是一种经验体系的自然结果,是对条件、能量、环境的一种认知和尊重,有其“不得不”的理由。

所以我有一个感觉,即使在一片平地上做建筑,我们也要想尽一切办法挖掘条件,让形式有所凭依。其实所有的建筑设计都像是存量改造,如果以这种态度对待世界,建筑就会和世界相拟合。用逻辑生成、反复迭代的形态生成法则,其实拒绝了外部条件的引入,不像是自然的。

李兴钢:

中国建筑师经常面临一种挑战——“空白”,好像这个场地完全没有可依托的条件,我把它称作“空白自然”,一种人工自然、原生自然之外的另一种状态。其实这种空白并不是真正的空白,其中既有大自然的逻辑,也有前世今生,有空白本身代表的条件特征,也属于强条件。建筑师不能随意设计,要和隐含的或者彰显的强条件进行互动,才能生成一个好的设计。

金秋野:

建筑师对空间一定是特别敏感的,否则误用条件会导致很多恶劣的设计,与自然和人的感知相违。实际上我们已经探讨到了,在现代建筑中或者说现代世界中进行建造的时候,一种基本态度和哲学的“园林性”。是否存在一种新的建筑学?是否有它的哲学基础或者方法论?我觉得您正在探索。而以园林为参照的新建筑学,值得大家集体去追寻,因为它和我们的传统息息相关,又有广泛的理解基础,对自然、环境都会有交代。谢谢李老师。

李兴钢:

谢谢金老师,今天的对谈很有收获,这就是和写文章不一样的地方,激发出了一些新的想法。

致谢:感谢清华大学建筑学院刘可博士对文章所做的整理工作。

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