基于功能的建筑形式创新设计...台州湾文体中心建筑设计简析_于芳.pdf

043227|2023|02建筑学摘要：建筑形式的创新只有基于科学理性基础才有价值。台州湾文体中心设计从建筑形体、建筑空间、建筑符号语言等方面进行了基于功能的形式创新实践，取得较好成果，实现了建筑功能与建筑形态较高的合一性。Abstract：The innovation of architectural form is valuable only on the basis of scientific rationality.The design of Taizhou Bay Cultural and Sports Center has carried out function-based form innovation design practices from the aspects of architectural form,architectural space,architectural symbolic language,etc.,and achieved satisfying outcomes,realizing a high integration of function and architectural form.关键词：台州湾文体中心；基于功能；建筑形式创新；合一性Keywords：Taizhou Bay Cultural and Sports Center；function-based；architectural form innovation；integration文于芳浙江农林大学风景园林与建筑学院讲 师硕 士邱文晓浙江大学建筑设计研究院有限公司联合一院副总建筑师正高级工程师硕 士夏楠浙江大学建筑设计研究院有限公司联合一院建筑师助理工程师硕 士DOI：10.19875/ki.jzywh.2023.02.014引言功能与形式的关系是建筑设计中经常要面对的问题，也是建筑师们经常乐于讨论的话题，是“形式追随功能”还是“功能适应形式”？不同的历史时期、不同的建筑师、不同的项目设计实践，对这个问题似乎有着不同的解答。笔者认为建筑形式不是纯粹的美学问题，形式应该是有源之水、有本之木，只有基于科学理性基础的形式创新才有真正的社会价值和学术价值。而形式的影响因素包括场地、功能、技术、文脉、材料、营造传统、造价等，在以上诸项中，功能因素是其中的重要项，但不是唯一项。可以说虽然“形式”不一定完全追随“功能”，但“形式”至少不能脱离“功能”，“形式”与“功能”需要具有较高的关联性。提高形式与包括功能在内的诸要素的“合一性”是创作出高品质建筑设计作品的关键因素之一。本文结合台州湾文体中心的创作实践，就形式创新与功能的关系进行了初步的探索与研究。1 项目背景台州湾新区位于浙江省台州市，是经浙江省人民政府批复设立的省级新区。台州湾文体中心是台州湾新区重要的文化基础设施。项目建设对提升台州湾新区公共配套水平，对提升新区城市活力，增强新区吸引力具有重要意义。项目选址于新区核心地块，紧邻新区管委会大楼。基地呈南北长，东西短的长条形，总用地面积约 3.7 万平方米。项目总建筑面积约 8.1 万平方米。主要功能包括 1000 人报告厅、配备The Function-based Innovative Design of Architectural Form:A Brief Analysis of the Architectural Design of Taizhou Bay Cultural and Sports Center基于功能的建筑形式创新设计台州湾文体中心建筑设计简析1000 人看台的篮球馆、标准 8 泳道游泳馆、乒乓球馆、羽毛球馆、瑜伽舞蹈馆、健身房等运动活动用房、综合培训用房、配套服务、展览展示等相关空间及配套车库设备用房等（图1）。2 基于功能的形体设计创新不同的体育运动项目对其场地具有不同的空间要求，按照我国体育建筑设计规范JGJ31-2003 等技术规范，以及国标图集体育场地与设施（一）08J933-1、体育场地与设施（二）08J933-2 等的要求，标准篮球训练场地（双场地并联布置）不小于 32.0036.007.00（H）米；标准排球双训练场地（双场地并联布置）不 小 于 36.0027.0012.50（H）米；标准羽毛球训练场地（双场地并联布置）不小于17.4.0012.109.00（H）米；标准游泳训练场地（8道 50 米 标 准 池）不 小 于 61.5026.008.00（H）米；标 准 乒 乓 球 训 练 场 地 不 小 于12.006.004.76（H）米。不同运动项目要求的空间尺度不同，但其最低要求的空间都是规则的矩形空间，可以认为都是不同尺度的“盒子空间”，我们可以把这些“盒子空间”作为文体中心、健身中心类型项目的基本功能原型。现代文体中心中的大型空间往往有多功能使用的要求，比如很多场馆有训练与比赛功能切换的要求，或者比赛与演出功能切换的要求。在有多功能需求切换的场地中，“盒子空间”也具有更好的适应性。例如，更加适合伸缩看台的布置、更加适合临时舞台的搭建、更加适合灯具、音箱、显示屏等临时设备的安装等（图 2）。文体中心、健身中心中包容了多种不同的体育运动空间，也即“盒子”空间，“盒子”的合理组合可以顺理成章地成为文体中心、健身中心类项目的形式基础。台州湾文体中心设图 1文体中心项目周边环境图 2“盒子”空间中不同使用模式的空间组合044计正是以“盒子”的组合作为形式的原型展开，抽象“盒子”的组合，生成简洁明快的、具有现代感的新颖建筑形式。这种建筑形式中的使用功能与建筑空间具有极高的匹配度，空间利用具有极高的效率。不同的“盒子”容纳不同的功能空间，错动的“盒子”可以形成丰富的空间界面。不同“盒子”之间的“留白处”则可以形成广场、中庭、骑楼、庭院、空中运动场等多元的城市公共空间。这些开放的城市公共空间把建筑打造成了“立体公园”，为高品质城市生活营造出丰富场景（图 3）。文体中心东侧的台州湾新区行政中心组团正处于城市规划空间的中轴线上，正对城市公园，是整个区域城市空间组织的中心。行政中心组团由“一主四辅”五栋建筑组成，虽然是城市空间中的“主角”，但五栋建筑的体量普遍较小。比如规模最大的行政中心主楼，其宽度只有约60米，其进深约25米，其高度约30米；临近文体中心地块，规模较小的 2 号楼，其宽度只有约45米，进深约40米，高度仅有约15米。如何处理小体量的行政中心和大体量的文体中心的主次关系是设计需要着重处理的棘手问题。“盒子”组合的形体处理手法，客观上分解了文体中心建筑的体量感，有利于协调文体中心与行政中心大楼组团的体量关系，避免了“配角”争抢“主角”的风头。“盒子”组合的矩形要素也与行政中心大楼组团的矩形建筑比较协调（图 4）。3 基于功能的空间设计创新3.1 功能互借的“空中足球场”培训用房的主要功能是为青少年提供包括音乐、棋类、绘画、书法、手工等在内的各类培训用房。相对于大部分室内体育场地和演艺空间的大体量、大进深以及人工照明为主的情况，培训用房在功能上需要有更小的进深和更好的通风采光条件。理想的室外足球场在功能上要有适度的空气流动，保证场地空气质量以及人的舒适性，又不能有过大的风速，以免影响足球的运动轨迹。有足够的近距离看台对室外运动场来说更是锦上添花。综合统筹培训用房和室外足球练习场地的不同功能要求，项目设计出了极具特色的“空中足球场”。“空中足球场”设在地块北侧的报告厅顶部，五层高的培训楼平面大体呈“口”字型，体态轻盈，仿佛“悬浮”在空中一般。其底层设有架空层，架空层可以起到改善场地空气流通条件的作用，同时也可以作为运动员和观众比赛间隙放松休息的场地。培训楼沿周边布置可以避让开下部建筑中心位置的大跨度报告厅，避免了在大跨度结构上面布置大荷载功能区，十分有利于降低结构设计的难度。“口”字型中心的空地就是一个小型的足球训练场。培训楼可以利用中间的球场空间改善通风采光条件，足球场则可以利用周边培训楼遮挡风雨。培训楼走廊沿“口”字型内侧布置，教室沿“口”字型外侧布置，这种布局可以减少球场噪音对教室的不利干扰。内侧走廊还可以起到垂直“看台”作用。层层的环廊犹如歌剧院层层的楼座，十分有利于改善观众的视野，并使运动员与观众可以更加近距离地互动。可以想象，每当有精彩的球赛举办，周边走廊站满激情澎湃、踊跃呐喊的观众的欢腾场景。这一场景又会让人联想起电影哈利波特里魁地奇世界杯那奇幻的赛场。这一独具魅力的、具有创新性的公共空间，正是基于对功能需求的深入分析及面临问题的准确反馈（图 5、图 6）。3.2 功能连接的“天街”文体中心中，不同的功能有着不同的空间高度，也可能布置在不同的标高，这些高度和标高不同的功能空间在平面和竖向上交错布置。如何有效连接这些空间，在实现安全、高效的人员疏散的同时保证精彩的空间效果，是设计面临的重大挑战。为此设计创造出“天街”空间，把各个主要功能空间沿“天街”两侧布置，在每个功能空间临近“天街”一侧布置了平台，不同标高平台之间又通过自动扶梯或连桥相互连接。天街两侧的空间界面结合内部功能，实现虚实结合，开合有度。综合丰富的空间界面处理，简洁现代的装饰装修材质，生机盎然的室内绿化布置、生动活泼的景观小品，以及大面积的采光天窗设计等，打造出了内外交融、动感精彩、活力高效的创新型公共空间（图 7、图 8）。3.3 功能与结构结合的羽毛球场屋顶本项目中羽毛球场地设有 8 片标准双打羽毛球训练场。羽毛球场地空间高大、使用频次高，如何降低运营成本、提高空间品质，是设计必须重点考虑的问题。结合羽毛球场地布置在建筑顶层的有利条件，在此专门设计了直角三角形断面的条形采光天窗。天窗设置可以有效减少电力照明的负荷，利于场地自然通风组织，从而降低运营成本。天窗的玻璃面朝向北向并垂直布置，可以杜绝阳光直射对运动场地带来的不利影响。相对于传统的顶部水平安装天窗，垂直布置的高侧窗形式也可以减少玻璃屋顶漏水的风险。高大空间在结构设计中往往需要用到钢桁架，本项目设计中把钢桁架设置在玻璃面的内侧，玻璃安装和桁架安装利用同一高度，有效节约了空间，降低了建筑造价。一系列基于功能的创新设计打造出新颖别致、充满活力的运动空间（图 9）。4 基于功能的符号构件古代建筑中往往通过碑文、楹联或雕梁画栋来直白地表达建筑的文化含义，而现代建筑则往往要通过更加抽象的语言来表达其文化意象。这就往往要运用到“符号”，“符号”是图 5空中足球场透视图图 8内外交融、动感精彩的“天街”空间 2图 4错动的盒子降解了建筑的体量有利于协调文体中心与临近小体量行政中心大楼的体量关系图 3“盒子”内的功能布置示意图图 7内外交融、动感精彩的“天街”空间 1图 6空中足球场鸟瞰图045227|2023|02建筑学传递信息的载体，是建筑表达文化含义的重要手段。建筑设计中经常用到一些具有符号性质的建筑构件，但这些构件不能单纯为表意而存在，只有它们被赋予恰如其分的功能属性，实现形式与功能等因素尽量高度地“合一”后，这样的符号构件设计才具备其存在的理性基础。台州湾新区临近大海，新区的很多土地就来源于围海造地的成果，可以说台州湾新区是由海而生，海洋文化是台州湾新区永远的底蕴。台州也是著名的历史文化名城，早在 5000 年前就有先民在此生息繁衍，在先秦已有台州之名，这里也是中国远古海洋文明的中心。为了对当地文脉做出恰当的回应，文体中心设计中大量引入海洋元素：比如立面设计巧妙而含蓄地运用了海浪、白云、港口吊机等造型元素；室内设计多处使用波浪形吊顶等。外立面的金属表皮似海浪也似打开的古代卷轴，是对历史文化名城的致敬。而这些符号构件并不是为了纯粹地“表意”而存在，其设计无一不与功能紧密结合（图 10）。4.1 表皮设计海浪造型的表皮，其材质为铝合金单板。单板上设有错动的条形穿孔。铝合金单板按照随机半径做折弯处理，不同半径的折弯穿孔铝板随机组合，形成变化丰富而又不失统一的独特立面效果，远看似大海汹涌的波涛起伏，近看似抽象的当代艺术品。而在功能上，这些穿孔铝板则是内部