生态 单元化 高度协同：中国院本土中心 - 一个复杂项目的三个关键词｜有方讲座实录

△ 讲座直播现场 摄影：郭嘉/有方

这是 有方 首次聚焦于一组高度复杂的项目而举行的多专业讲座交流活动 ——来自 中国院 的四位 建筑师关飞、裘俊、马琴、周益琳 ，以及 结构工程师王载、幕墙工程师孙洲 做客有方直播间，以总长3小时的精彩串讲，为大家详细再现了一组特别的项目 —— 南京园博园未来花园 背后的实现历程。

伴随着各位设计一线人员具体细致、实操干货满满的分享，本场讲座吸引了超过1.2万名线上观众观看，全程好评不断。另外，弹幕中大家就设计细节也积极发起探讨，部分提问也在讲座的研讨环节中得到了嘉宾们的详尽解答。

△ 讲座直播现场  摄影：郭嘉/有方

植物花园、崖壁剧院及云池舞台、矿坑酒店 ，若在矿坑中将这些公建一一实现，颇具难度。在 崔愷院士团队 的领衔下，以及与业内顶尖的景观、岩土、室内、演艺、建设等团队的合作中，未来花园不仅通过具体实践来探讨 建筑与生态的关联 ，还以不寻常的设计、建造策略，为 全专业协同 提供了真实的经验参照。

以下为本场讲座全文+视频，一起重温 ▽

△ 讲座部分视频回顾  ©有方

大家好，我是关飞，我演讲的题目是 “像植物一样生长” 。这巨大的崖壁，就是我们未来花园项目的所在地。

△ 所在场地的崖壁 ©中国院本土设计研究中心

一、场地背景

我们的基地在南京汤山区的园博园片区。片区内有大量的矿坑，其中 山体 像断崖一样的地貌，是大量人工开采的结果。

项目的场地是这个区域内最大的一个矿坑，它的长度有1.2公里，深度有100—200米。曾经大量矿料的开采，给山体造成了巨大破坏。

△ 项目场地概况 ©中国院本土 设计研究 中心

二、设计背景

2019年，第十一届江苏省园艺博览会的建设启动，希望把整个矿坑片区变成一个园艺博览园。博览会计划在2021年开幕，未来花园占地约145公顷。

在当时的构想图中，我们把各个矿坑以花园的名称命名，其中包括石谷花园、作为主场馆的再生花园，以及空中花园，这些花园在2019年就开始建设了，而未来花园则是最后建设的最大的地块。 如何 于短时间内在一个矿坑中完成如此大规模的建设，是未来花园设计的一大难点。

△ 未来花园、空中花园、再生花园、石谷花园  ©江苏园博园有限公司

三、设计思考

1）人工 vs 自然： 我们首先要思考如何处理好人工与自然的关系。在一个人工开采过度的自然环境里，如何 通过人工的方式还原自然，带给自然新的面貌 ，是我们设计的出发点。

2）自然的人工化： 人工和自然的关系让我们想到一些有意思的画和场景——塞尚的立体主义画作和日本龙安寺的方丈石庭，这些作品展现出了一种自然的人工化。

△ 左：《圣维克多山》，保罗·塞尚；右：龙安寺方丈石庭

3）介入自然的人工： 我们同样想到一种介入自然的人工方式，左边是勒·柯布西耶画的雅典卫城，他歌颂人工的力量在抵抗自然的险阻时，人性和几何的伟大造就的震撼感。右边是艺术 家克里斯托·弗拉基米罗夫·贾瓦契夫 （Christo Vladimirov Javacheff） 表达的一种介入自然的人工场景，他用巨大的吊索挂起一个红色的幕布，给峡谷带来特别的景观。

△ 左：雅典卫城，勒·柯布西耶；右：《包裹峡谷》，Christo Vladimirov Javacheff

4）融入自然的人工： 还有一种观念是中国传统山水给自然环境带来的场景。图中左边是我们在武夷山拍到的，能看到崖壁中有树木植物，也有非常小的座椅和台阶，人工在如此小尺度的情况下融入自然，别有趣味。右边是艺术家杨泳梁的作品，他把当下中国快速建设的建筑物，包括桥梁、航道、灯架、电线杆等融入到山水之间，产生一种带有批判性的异质山水体验。

△ 左：武夷山  摄影：中国院本土 中心；右：《川流不息》，杨泳梁

四、设计策略

如何在矿坑的背景下进行未来花园的设计，我们没有把关注点放在10万平方米的建筑上，而是更多集中在设计的场所和背景。当我们凝视这个巨大的山脉和上面产生的崖壁和宕口时，能想象里面存在非常大的能量。

我们将山水画作为设计的背景，绿色植物之间被挖掉的崖壁成为设计的起始点，通过最小的营造烘托出建筑的氛围。

△ 概念模型  ©中国院本土 设计研究 中心

我们还希望保留矿坑荒芜的现状，让人们看到自然的疮疤，同时营造植物自然生长的状态，建筑也像植物一样生长在崖壁里。

1）开山解石： 我们认为崖壁本身的肌理和尺度非常值得观赏，所以想尽量保留崖壁荒芜的场景所产生的巨大尺度感和崖壁本身的肌理。

△ 崖壁的肌理和尺度 ©中国院本土 设计研究 中心

2）浮云遮池： 我们希望通过一种人造自然的方式，让矿坑产生特殊性，遂采用一种雾森的手段，改善矿坑的自然氛围，同时增加矿坑的湿度，更有利于植物生长。 在崖体中部凹陷的地方，我们想营造一个云雾的瀑布，形成连续不断的雾森想象。溪流和瀑布也是在中国传统山水画里比较常用的一种场景手段。

△ 概念模型 ©中国院本土 设计研究 中心

五、建筑概况

1）植物园

我们想象把植物园直接填充在更低的矿坑里，形成植物镶嵌在矿坑里的环境。植物花园上被水面覆盖，人在其中仰头就能看到波光粼粼的湖面。我们拟用伞状结构支撑1.2万平方米的湖面，在湖面下营造植物园。

△ 效果图：植物园商业 ©中国院本土 设计研究 中心

2）崖壁剧院

我们希望打破传统剧院封闭的体量，利用崖壁自身的展开面作为舞台表演的背景。崖壁剧院转化为嵌入壁面的层层看台，在看台和包间可以直接观看投影在崖壁上的场景及表演秀。

崖壁和崖壁看台之间设有一个水元素舞台，人们可以在这个以崖壁为背景的场景里，在水舞台上进行表演。

△ 崖壁剧院模型照片 ©中国院本土 设计研究 中心

△ 效果图：崖壁剧场一层层的看台  ©中国院本土 设计研究 中心

3）矿坑酒店

矿坑酒店在场地的最东端，我们希望它同样也是伴着崖壁生长的。酒店层层相叠的形态有点像采石宕口的岩层，客房呈指状条带线性展开，架空在矿坑中，客房中可以看到崖壁以及西边的日落。

酒店和崖壁是生长在一起的，屋顶上覆盖着植被，云雾可以从酒店的下方涌出。透过大厅的玻璃可以看到瀑布、云池和远山。

此外，我们通过雾森的手法，将植物花园、云池舞台、酒店慢慢覆盖，形成巨大云池的状态。最终好像云池能够溢出坑壁， 在山体之中 漫延和涌动。在这个云池中看不到建筑物，它们将完全融入到环境之中。

△ 矿坑酒店模型照片 ©中国院本土 设计研究 中心

△ 效果图：酒店鸟瞰  ©中国院本土 设计研究 中心

方案从2019年9月底中标到2021年4月正式开园，只有 19个月的建设时间 ，因此我们采取 极简的方法、极少的干预 来营造未来花园。

要在这样紧张的时间内完成建设，我们必须在施工图阶段就细致考虑如何 方便快速地建造 。实际上，从2020年4月4日到2021年4月6日，整个建造过程不到400天。

接下来由其他设计师分享我们如何在19个月的工期中，通过 各专业的协同 ，迅速完成最初“云池”概念的落地。

△ 未来花园建设过程 ©中国院本土 设计研究 中心

△ 施工过程  ©中建八局

△ 未来花园项目整体鸟瞰（酒店一侧）  ©侯博文

植物花园位于矿坑的最西侧，我们的设计理念是 将其植入矿坑 。

△ 植物花园鸟瞰图 ©侯博文

一、堑入

植物花园位于二级坑的最底部，东西方向长约360米，宽度60米多米到90多米不等。矿坑底部有投料口，在50米高的半山腰处还有小火车隧道。项目的设计、清理场地、施工图的深化是多线程同步进行的。

△ 场地条件 ©中国院本土 设计研究 中心

场地南崖大约有100多米，根据规范，山脚下30米范围内不允许建造。在整个过程中，设计一直在随场地发生变化。在投标阶段整个建筑基本填满了矿坑，同时用到了一些弧线。而在深化阶段，线条变得更加复杂，由于消防等各种规范，亚克力水屋面开始退界。最后到施工图阶段，建筑已经变成了 单元化的形式 ，水屋面由直径21米的42个单元组成，北侧的商业配套也由同样的单元组成。

△ 投标、方案深化、施工阶段的变化 ©中国院本土 设计研究 中心

最后我们完成了完整水面的设想，两个不同部分的伞状棚架在同样的高度，形成了2.2万平方米的水面。矿坑有着6米到20米不等的高差，在整体屋面的覆盖下，我们根据场地不同的标高，嵌入了三种种植不同类型植物的花园。

△ 观景平台  ©侯博文

旱生花园里的植株比较小，布置于高差最小的地方，主要种植仙人掌等比较可爱、色彩丰富的植物；中间12米左右高差的位置，种植一些江苏比较常见的常绿乔木；在最深的坑底，也就是投料口所在的位置，我们还原了一个水潭，种植了一些水生植物，并且顺着通向投料口的坡道做了一个可以下到坑底的缓坡，延长游客体验花园的游览路径。

△ 不同标高的花园空间 © 中国院本土 设计研究 中心

△ 湿生花园  ©Holi河狸景观摄影

二、引景

我们做了很多的技术努力来实现整体的设想。首先，如何进入30米半山腰处的植物花园？北侧的观景平台设有直接到达的直梯，西侧也有车行道及直梯可供进入。最特别的是，我们保留了原来的小火车隧道，通过一个垂直电梯，人们也可以进入未来花园。

△ 建筑布局及流线分析  ©多义景观

在竖井电梯里面，我们没有做任何的坑壁防水。在南京这种比较潮湿的环境下，我们在矿坑里能听到水滴下来的声音，也可以看到坑壁湿润的状态。但当我们通过100多米的水平小火车隧道进入到竖井，也就是进入花园时，则是一个非常干燥的空间，和外界完全不同。

我们还在水屋面上设计了一些平台，希望游客能够走上水面。在北崖和配套商业之间，设有三个盘旋在崖壁之上的连接楼梯，希望游客能在300多米长的水屋面间比较方便地进入到坑底。楼梯也连接着一、二层不同的商家。

△ 配套商业水屋面  ©侯博文

三、映景

我们做水屋面的初衷，是制造一片非常浅的湖面。从照片中可以看到，仅有10厘米高的水面，像湖面一样映射着松树跟崖壁。

△ 映射着松树和崖壁的蓄水屋面 ©汤山文旅集团

亚克力水屋面加上商业部分的水屋面共有2.2万平方米，亚克力水屋面本身有1.6万平方米，由 42个直径21米、面积330多平方米的伞状单元 组成。我们对单元之间的小三角形进行了连接， 300多米长的伞状棚架中间没有任何断缝，是一个非常完整的水面。

在主体结构方面，首先被确定的是亚克力伞21米的直径。矿坑宽度基本上是70米到90米，所以2到3个亚克力伞再加上商业的宽度，便几乎能够覆盖矿坑南北向的尺度。

△ 单元化的伞状棚架水屋面 ©中国院本土 设计研究 中心

我们考虑过把所有亚克力伞作为一个连续的结构。但在设计过程中，矿坑的边界不断变化，很多边界伞的受力状态无法确定。最后我们决定 将每一把伞做成一个自平衡的结构体系 ，同时我们希望次肋像叶脉一样，成为一个交叉的形式。

在决定好结构的尺度及水平投影的控制线后，我们还讨论使用钢结构加镜面不锈钢装饰或者耐候钢加镜面不锈钢的方式。但由于工期紧张，以及湿生花园的部分非常潮湿，所以材料要耐腐蚀，并且不能有许多隐藏死角。而且我们希望植物能与人工的树柱浑然一体，希望镜面能够反射环境、融入环境，所以 最后选择使用了镜面不锈钢，既是主体结构、也是装饰材料。

确定材料后，我们对细节进行了深化。根据力学特性，每一根叶脉都从正中间的椭圆形渐变到端部成为圆形。

△ 伞状棚架主结构分析 ©中国院本土 设计研究 中心

在主体结构确定后，我们最终决定 用亚克力作为水屋面的材料 。设计之初我们也想过使用玻璃，但由于规范等诸多限制因素，会导致玻璃分板细碎，圆形的造型和树状的网格也会出现很多尖角交接，如果用在1.6万平方米的水屋面上，会有很多漏水隐患。

联想到水族馆内完全看不到接缝的亚克力界面，我们展开了研究，最后 水屋面完全使用亚克力，主体结构跟水屋面之间的撑杆使用不锈钢 。

△ 伞状单元构造分析 ©中国院本土 设计研究 中心

△ 伞状棚架细部建成效果  ©姚鸿飞

实际的施工过程非常困难，整个过程大概经历了一年，亚克力材料本身的温度变形比较大，较少用于室外，因此施工时克服了许多困难进行 现场控温 。我们首先进行了比较精准的定位，再通过本体焊接的形式来完成一整把伞。所谓的本体聚合，就是将肋跟面板的亚克力聚合，完成后还要人工进行表面的打磨。完成后，抬头看几乎看不到水面下的肋。站在商业屋顶上，则能看到10厘米的水面反射崖壁和天空的壮阔景象。

△ 伞状结构处在不同的施工阶段 ©中国院本土 设计研究 中心

△ 水屋面完成效果 ©侯博文

四、融景

约1.1万平方米的两层配套商业，也是植物花园比较重要的组成部分。我们选择了整体融入风景的策略，用镜面不锈钢外墙包裹二层露出矿坑部分的体量，一层是完整、连续的玻璃界面。

配套商业的建筑形体比较简单，所以立面成为此部分设计的重点。我们设计了一个小折板，并加入了约3毫米的白色蚀刻线，通过折板和像菱形一样的小网格，进一步将立面马赛克化。不仅反射了环境，而且是通过微小的变形，在人工跟自然中间产生微妙的视错觉和变化，让人们在水下植物园里面看到的场景更加有趣。

为了完成二层连续的穿孔不锈钢立面，我们也做了一些小的细节设计，例如在露台以及需要采光通风 的地方会进行增大开孔率的处理。

△ 穿孔不锈钢幕墙 ©姚鸿飞（左）； 中国院本土 设计研究 中心（右）

五、筑景

建筑设计离不开水暖电等设备，我们希望这些 设备和管线够成为景观的一部分 。

“藏” 是比较常规的思路，在设计之初，我们把一些配电管线和需要泄水的水管预置在空心的树柱中间，还用透明的亚克力做了一根水管，用于紧急情况卸空。这让植物园看起来整体透明，较为和谐。

△ 中心透明的亚克力水管 ©中国院本土 设计研究 中心

在300多米长的屋面上，另一个需要解决的问题就是变形缝。在亚克力的水屋面上，是用胶条把变形缝在每一把伞上分解掉。在配套商业的混凝土部分，我们用交叠的方式做了一个小瀑布，将两条变形缝隐藏。

无法隐藏的变形胶缝，在透明的水面上形成了提示我们单元性的肌理。电伴热的走线沿着伞状单元的周长布置，冬天结冰时它会融化掉外圈的冰。一个个单元像一朵朵冰莲叶，形成冬日有趣的景致。

△ 亚克力水池与混凝土水池的肌理  ©侯博文

我们通过一侧上水一侧下水的方式来实现水循环，但是水循环的立管难免影响到棚架边缘的透明性，因此我们将立管进行了分解，上部为亚克力水链，在下部做了约5米高的异形不锈钢雨水管。亚克力和镜面不锈钢的使用保证了整体材料的纯净性。

△ 南侧亚克力排水链与不锈钢雨水斗  ©侯博文

由于工期紧张，屋面照明来不及布线，最终选取了发光石进行照明。发光石的发光原理跟植物生长有一些类似，它白天吸收紫外线，晚上产生荧光，这也跟我们生态修复的理念契合。

△ 屋面的发光石 ©中国院本土 设计研究 中心

六、前后对比

通过对比投标效果图与建成效果，可以看出最后完成的效果比投标时简化了很多。一开始我们想从水下瀑布进入最深的坑底，但最后用了一个垂直的竖井。

△ 整体鸟瞰的前后对比 ©中国院本土 设计研究 中心

在西侧入口处，之前商业大面积铺开，现在入口处仅有两个小商业，且几乎看不到体量。建筑实体基本都融入到自然环境中。

△ 西侧入口的前后对比 ©中国院本土 设计研究 中心

做设计时花园处的矿坑挖的更深，现在则是顺应原始地形做不同花园的设计，但整体水屋面的完成效果还是跟投标时非常类似。在最深的湿生花园中，最高的树柱高达21米，直接从水潭里生长起来，这也是我们选用不锈钢的一个重要原因。最终我们希望人工的自然能够成为自然的一部分。

△ 中生花园的前后对比 ©中国院本土 设计研究 中心

△ 湿生花园的前后对比 ©中国院本土 设计研究 中心

△ 夕阳下的植物花园 ©中国院本土 设计研究 中心

点击上图查看项目详情

在这个项目中，我们一直在讨论的，就是如何处理好建筑和特殊场地环境的关系。

我用的一个关键词叫 “in between” ，即 “中间状态” 。这个词是TEAM X在他们的宣言中用过的词，原本是在讨论建筑边界之外与城市和环境关系的。阿尔多·凡·艾克 （Aldo van Eyck） 做过一个形象的比喻：建筑之外的环境，有点像沙滩，沙滩既不是陆地又不是海洋，但站在沙滩上的人却可以感受到海洋的氛围。这跟我们最初来到现场面对一个巨大崖壁时的感受是相同的。

△ “中间状态” ©中国院本土 设计研究 中心

面对这个场地，一定要谈到建筑师对于场地的理解。起初我们跟岩土单位一起做了很多技术上的工作：我们近似于把整个矿坑进行了一次X光扫描，扫描图帮助我们了解到矿坑哪里需要修复，哪里需要剔除，哪里修复后可以建造建筑。在这些基础上结合功能选点，确定了三组建筑的落位以及和矿坑的关系。

△ X光扫描下的矿坑 ©中国院本土 设计研究 中心

一、建筑与环境

崖壁剧院和舞台位于矿坑的中部，同时从剖面关系上来讲，它们刚好架设在整个场地两级平台的中间，舞台和看台部分处于崖壁两级平台的台阶上。

△ 剧院与崖壁的位置关系 ©中国院本土 设计研究 中心

为了让建筑与崖壁形成比较好的关系， 最初的设计基于剖面展开 。看台及屋顶类似崖壁的延伸，贴临崖壁的同时形成悬置在崖壁边相对独立的结构。由于视线及功能的原因，舞台的中心贴近崖壁的侧面。两组建筑仿佛从崖壁边缘生长出来。

在初期方案的工作模型中，除了解决正常的看台、舞台、包间等功能外，我们希望它的 结构尽量轻巧 ，同时是 以结构筒体的基础上悬挑出这些不同的水平看台和楼板 ，并与两层崖壁都有一定的脱开，形成一个缝隙，使新建建筑与原有崖壁能形成一种对话。这种分开使得新建建筑的基础和结构能够尽量减少对原有崖壁的破坏，真正保证了新建建筑与崖壁贴临而建这种状态在工程、结构上能够实现。

△ 方案模型 ©中国院本土 设计研究 中心

在大的整体剖面中，条形的看台主要分三层。顶层跟崖壁一侧的道路是连接的，基本上是崖壁以及景观道路的延伸。顺应它来到下面的平台，是一个4000多平方米且架设在二级平台的崖壁边缘的水舞台，下部的区域主要是设备升降舞台，包括一些演艺配套功能。

△ 剖面关系 ©中国院本土 设计研究 中心

看台在中部形成了几个不规则的结构束筒，内部除了解决一些竖向楼梯的结构、交通功能之外，也承担了整个条状的看台结构的功能。另外舞台下部有一个巨大的基座，完全贴临在二级平台的边缘，它的顶面像是一个完全悬置的大的水滴状的舞台，处在崖壁的顶端。

△ 轴测分解示意 ©中国院本土 设计研究 中心

分析图中红色的部分是结合竖向交通形成了几个束筒状的结 构，中间包间、看台的楼板和旁边的筒束形成一个架空的“扁担”，最大化地减少了基 础的数量和对周边崖壁的影响。同时这也使得建筑本身之间的楼板、看台，包括包间中间都减少了结构对于视线的干扰。

△ 结构分析 ©中国院本土 设计研究 中心

底层是开放且架空的，有很多设备和演职人员备演的场所。其中这些公共空间跟景观，特别是和后面的崖壁融为一体，形成了有趣的公共空间。

△ 首层架空空间 ©中国院本土 设计研究 中心

看台包括舞台等空间，串联为一个整体的大看台，贴临在一级平台边缘。它们跟崖壁之间自然地形成了一些狭缝，这些缝隙空间恰恰是一些庭院和交通疏散的空间。中部的结构束筒又形成了交通核和内部采光通风的小庭院。

南侧贴着崖壁的硕大的水滴状水面，其中部有三个不同功能的升降舞台，架设在下面整个地形建筑 的 上方。

△ 工作模型 ©中国院本土 设计研究 中心

可以看到建成之后正在检测舞台设备的夜景鸟瞰效果，跟我们起初设计的模型和效果图对比，完成度还是比较高的。从另外一个角度，我们还可以看到看台、舞台、崖壁以及远端的酒店，它们之间整体统一的关系。

△ 夜景鸟瞰 ©中国院本土 设计研究 中心

△ 崖壁剧院及云池舞台与周边关系  ©侯博文

二、整体与局部

第二组关键词是整体与局部。中部建筑是在一个完整的矿坑内部，同时又是三组建筑的一部分，恰巧它的位置又处在中间。在两级不同标高平台的基础上，如何处理好这个建筑，以及和周边建筑统一的关系，是我们思考比较多的地方。

首先，植物园是深嵌在二级平台的内侧，形成一个硕大的、像在湖泊水面上的顶部屋面。我们希望在平台基础的上面，让 水面舞台 和植物园形成一个呼应。同时，看台它所采用的材质、呈现的肌理、完整的形态，也需与酒店裙房相融合。

所以，我们让中部这组建筑成为 东西两组建筑之间的一个串联：既是建筑材质体量的串联，也成为行走路径的串联，使三组建筑在不同标高间能够互相通达。

△ 建筑与环境的肌理  ©中建八局

如何让建筑与周边和整个崖壁的环境统一，我们主要思考的是材料的选择。

看台部分大面积采用 粗骨料UHPC ，表现出与崖壁和酒店统一的形体、材质。中部整个舞台为了减少体量，采用的是 镜面不锈钢 材料。在底部，包括看台中部的一些 结构筒束区 域，我们用了 石笼墙 材料。