2022年建筑结构奖StructuralAwards评委会对天府农业博览园主展馆做出了这样的评语:以空腹桁架为灵感的钢木结构和ETFE膜设计,在美学上令人愉悦,并且融入周围的景观环境之中。独特的抗剪连接节点设计具有创新性,并且能够很好地承受地震力的作用……
中国建筑设计院崔愷院士形容农博主展馆:如天空中舞动的道道飞虹,如大地上隆起的座座金山……
蜀国春与秋,岷江朝夕流。芳菲四月,又值踏青采摘好时节,若问行人去哪边?天府农博园一定在成都市民的必打卡榜单中。除了赏花景、摘樱桃、采桑葚,相信每位到来的市民一定会被这里的建筑之美所打动。
作为2024成都世园会分会场之一,新津天府农博园把四季特征和农时节气融入建筑设计,为整个巴蜀之地的建筑之美增添了浪漫一笔。品鉴天府农博园建筑之美,让我们先从农博主展馆说起。
农博主展馆“稻浪翻涌”
天府农博园的园区规划面积113平方千米,包含核心区天府农博岛以及农博·兴义镇、文博·宝墩镇、渔博·安西镇三个城乡融合发展片区。在天府农博岛内,融入了农业四季特征和农时节气周期的建筑设计让人耳目一新:科创林盘取“青苗”之形,寓意为“春”;农博主展馆取“稻浪翻涌”之形,寓意为“夏”;智慧融媒中心取“谷仓”之形,寓意为“秋”;文创林盘取“山川瑞雪”之形,寓意为“冬”;瞭望台设计高度24米,取名“二十四节气塔”;会议中心大小会议室均以二十四节气命名。
取“稻浪翻涌”之形,寓意为“夏”的农博主展馆占地202亩,建筑面积13.2万平方米,由中国建筑设计院崔愷院士领衔,按照“田间地头办农博”和“功能复合、前展后街”的理念策划设计,建筑由五大展馆构成,恰如五道翻滚的麦浪,其中1号馆为会议中心,2、3号馆为农博展馆,4号馆为农耕文明博物馆,5号馆为企业孵化空间。
多项记录蜚声国际木结构是天府农博主展馆的重要工程,五个场馆共有77个巨型木拱,其中最大一拱跨度为118米,最高为43.25米,这使得天府农博主展馆成为亚洲最大木结构项目,也是全世界跨度最大的木结构建筑之一。天府农博主展馆展现了世界级的创新设计,因此屡屡斩获国际大奖。
2022年11月12日,世界结构大奖StructuralAwards在伦敦揭晓,天府农业博览园主展馆在世界范围内的40余个参评项目中脱颖而出,荣获最佳项目奖——Awardforstructuralelegancethroughintegrateddesignandconstruction。在斩获此奖项前,天府农业博览园主展馆就已蜚声国际,2022年3月,在北美《木结构设计与建造》杂志的评选中,天府农业博览园主展馆成功把第38届国际木结构设计建造大奖(WoodDesign&BuildingAwards)优秀项目奖收入囊中。
2022年建筑结构奖StructuralAwards评委会对天府农业博览园主展馆做出了这样的评语:“以空腹桁架为灵感的钢木结构和ETFE膜设计,在美学上令人愉悦,并且融入周围的景观环境之中。独特的抗剪连接节点设计具有创新性,并且能够很好地承受地震力的作用。数字设计辅助完成了几何设计过程。集成的工作流程使制造商能够直接使用设计数据,简化了制造过程,确保了清晰的沟通。CNC制造工艺进一步提高了所有部件的组装精度,并确保了高效的安装过程,最大限度地减少了浪费。高效、细致的设计和整体协作在这一工程中得到了高水平的诠释。”
将建筑之美书写在大地上
不论站在天府农博园的何处,总能看到五组巨型木构棚架撑起道道飞虹,与广袤的田野尺度相称,高低起伏,空透轻巧,望向远山。
恰如崔愷院士写下的寄语:“如天空中舞动的道道飞虹,如大地上隆起的座座金山……”天府农博园主展馆的设计旨在解决面对自然美景如何融入并与之对话,用更开放、更融合、更绿色的策略创造一种返璞归真的田园生活,实现“打造田间地头的农博会”的愿景。在设计理念上,设计团队摒弃传统封闭型行列式的会展模式,采用“指状”与田园景观互相渗透的布局方式,形成“田—馆相融”的展会空间模式,实现“田间地头办农博”的基本理念。
采用前展后街的布局方式,充分发掘场地的自然景观优势,将室内展馆、室外展区、林盘展区、大田展区相结合,加入会议中心、演艺中心、文化博览、餐饮购物等多种功能,提供全天候多种体验型空间。
建筑形体则取意于成都平原远望层峦叠嶂的远山意向,并提取丰收时节风吹稻浪的建筑形态和色彩,转换为建筑屋面的优美形态和丰富色彩,形成六个别具特色的曲面形体,与大地轻盈相接,成为大田景观的一部分。
也正因为设计理念的创新,让宝墩大地收获了一份麦浪翻涌的丰收祝福。
以木点“睛”彰显结构之美
除了先进的设计理念、优美的建筑外观,天府农博主展馆最令人称道的还在于其结构之美。结构设计的目标是在合理化的基础上实现建筑对空透轻巧的追求,并期待结构本身的美学表达。天府农博主展馆棚架采用钢—木组合拱桁架结构体系,拱形桁架之间用木次梁连接,以形成共同受力的整体。
结构单榀拱桁架最大跨度超过110米,最大高度44米,拱线采用悬链线曲线,利用几何构型来最大程度的减小弯矩作用,充分发挥木结构材料的受力性能,提高截面承载效率。每个单体的相邻各榀桁架间跨度、高度均不相同,相比筒壳有更好的整体稳定性。
拱桁架横截面从拱底到拱顶采用渐变的正三角形截面。上弦采用双拼矩形胶合木,下弦采用矩形胶合木。上下弦间根据受剪需求变间距的设置了实腹式四角锥形钢腹杆,形成了整体空腹桁架的建筑效果,既满足了结构受力需求,且纤细的实腹式钢构件与厚重的木结构弦杆相得益彰。
为加强结构整体性,在屋面上设置了“X”形整体拉索,相比传统水平交叉支撑,整体拉索显得更加轻盈和通透。同时设计中运用了参数化设计的手段来辅助几何定位设计。设计与加工实现了参数化的无缝对接,保证了高效的加工和现场安装,最大限度减少了浪费。
此外,根据风洞试验结果计算风荷载的不利作用;对网屏拉索与整体结构进行协同分析;充分考虑木结构半搭接节点的转动刚度、钢木节点偏心引起的附加弯矩;进行线性、几何非线性稳定性分析和节点有限元分析,保证了结构安全性。
在施工建设中,棚架采用负碳材料胶合木作为主要结构材料,轻质炫彩的ETFE膜材作为主要围护材料,木构棚架与斑斓的ETFE膜材为彩色大田增色添彩。
绿色低碳将美注入灵魂
木结构的应用不仅赋予了建筑美学价值,也为同类建设的生态价值彰显树立了标杆。木构体系优势明显,结构性能和防火性能良好,无需二次外立面装修,节能环保,污染小能耗低,施工周期短,精度高,可现场组装,具有极佳的绿色生态效应。可以说绿色低碳理念为天府农博主展馆之美注入了灵魂。
主展馆生态节能刻画在每个细节。主展馆主体建筑采用外廊式与遮阳防雨棚架结合的方式,通过适当的被动式绿色建筑技术引导组织气流,营造出舒适的半室外活动空间,降低了单位面积的空调能耗,减少了人工照明。展览部分更是做到了近似零能耗的目标,真正实现了与农博相契合的绿色生态理念。此外建设还采取了节材装配,棚架内地上建筑部分采用钢框架结构体系,钢柱、钢梁可直接外露,省去了保温和防火涂料表面大量的封装之烦。
将自然植入建筑则让游客最能感触到主展馆的绿色低碳之美。为了把景观引入拱棚、在室内营造出户外田园的感觉,在边界处,建筑伸入田野的同时也将外部景观环境延展至拱棚内,模糊弱化建筑与自然的边界,增加与自然全天候接触的机会;在空间内部,将种植槽、滴灌系统、花槽组合在标准钢架单元内部,进而组合成穿插在空间中透光点景的绿植幕墙。幕墙上植物的搭配选择适宜在半室外环境生长的绿植种类,并配合紫外线光谱灯促进植物光合作用,形成了拱棚内部有机富氧的微生态系统。
除少量的封闭交通设施外,拱棚内的垂直交通空间均具备自然通风、采光和景观视野,既提升了平台间参与性的行为体验,亦可减少机械通风和人工照明带来的能源消耗。