浙江省乙禾胶业有限公司:滨江“莲花碗”12年记,东方审美与“基建狂魔”

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浙江省乙禾胶业有限公司先来捋一捋时间轴。

2008年,杭州启动奥体中心博览城规划,CCDI悉地国际建筑设计顾问有限公司(当时名为“中建国际设计顾问有限公司”,下称“CCDI”)与美国NBBJ组成联合团队的设计方案中标。

主体育馆、体育馆(游泳馆)是该设计中最璀璨的手笔。

2009年,主体育馆开工建设。

2016年,主体育馆竣工,惊艳世人,被亲切的称为“钱塘江畔一躲盛开的莲花”。

2020年5月,主体育馆主体结构通过工程验收;次月,施工方首次披露了内部模样——外部惊艳,内部同样尽显东方审美与中国建设实力。

从概念、图纸到现实,12年之后的今天,浙江省乙禾胶业有限公司依然不能对这座特大型特级体育建筑的最终状态进行总结,“Not Yet”,这座新世纪“百年建筑”,仍在不断“自我迭代”。

不断“自我迭代”的“百年莲花”

1/6 全国唯二

“中国杭州获得2022年亚运会举办权”。2015年9月,亚奥理事会主席艾哈迈德亲王一锤定音。

杭州,成为第三座举办这一国际赛事的中国城市。杭州奥体中心博览城(以下简称“杭州奥体中心”)的规划与设计,构成了促使这一决议落地的最大说服力——全国超8万人体育场仅有三座,杭州奥体中心博览城主体育场即是其中之一。

杭州奥体中心主体育场内部全景

杭州奥体中心主体育场(2020年第19届亚洲运动会主场馆,CCDI悉地国际+美国NBBJ),以80800座席仅次于“鸟巢”。此前,全国各城市奥体中心的主体育场看台席数通常规划在60,000人左右。此后,国务院也不再批复超80,000人体育场馆,杭州奥体中心主体育场将在很长一段时间内,保持全国第二。

杭州奥体中心主体育场和网球中心决赛馆已成为滨江奥体标志和杭州城市地标

横贯而过的七甲河,将杭州奥体中心内的土地肌理切断,为“三统三分”的运营模式埋下伏笔。杭州奥体中心主体育场和网球中心决赛馆,就坐落在其中的滨江区块,设计本意为“古老的杭州丝绸,顺钱塘江蹁跹而来,环绕结节”,但因富有禅意的光影效果和曲线优美的婀娜“身段”,而被市民赞为“大、小莲花”,广为流传。

大、小莲花及商业配套

两座建筑共占地8万多平方米,总建筑面积更是超越22万平方米。两者之间还配套一处商业地块,共24万平方米,包括12万平方米地下车库和12万平方米商业综合体。整个商业区块为地铁TOD。体量庞大,规划前瞻,对体育设施的超前理念,让后来者很难单从体量上超越滨江奥体。

自此,在体育理念与设施建设方面,北、杭、广三强局面已初具雏形,鼎立于中国版图。

2/6百年工程

主体育场主体结构设计使用年限为100年,从设计理念、到施工技术、建筑材料的配比,一切指标都向“百年工程”看齐。

“一般来说,建材的使用寿命是50年标准。为了实现百年建筑,浙江省乙禾胶业有限公司就要超过国家标准。”滨江奥体总工程师吴云表示。

而设计前瞻性,则决定了建筑未来的生命力。

主体育场配备4块电子大屏,每块面积250平方米,具有较好的声光效果

以主体育场电子屏幕为例。2008年,CCDI与美国NBBJ以当时最先进的技术标准给出了设计,但全场电子设备招标事宜被刻意延迟,“4年后,证明是很明智的决策”。

2018年主体育场项目基本完工,电子设备才正式进入招标流程。几年间技术飞速发展,当时“最先进”的设计已与当下高新技术相差甚远。为了满足亚运会赛事条件,滨江奥体更新招标标准,以当下最先进的电子设备,对主体育场进行了一次更新迭代。如果按照2008年的设计标准招标,国有资产的极大浪费将不可避免。

“我告诉你,灯光大屏一共花了多少钱,一个多亿啊!”

3/6史无前例

839吨,最重的一组花瓣单元,略等于长征五号运载火箭起飞重量。

主体育场技术难点——复杂结构幕墙

主体育场看台区上覆完整的环状花瓣造型钢结构悬挑罩棚,罩棚外边缘南北向长约333 米,东西向285 米,罩棚覆盖宽度68 米,悬挑长度52.5米,罩棚顶标高60.7米。罩棚由28片大花瓣和27片小花瓣构成,采用空间管桁架+弦支单层网壳组合结构体系。

施工中的主体育场钢结构罩棚

“这些花瓣需要先在工厂预拼好,分车运输进场,在现场进行悬吊拼装,就像搭积木。”主体育馆项目负责人汪进说,需要动用几十台百吨吊机。

体量带来的压力,首当其冲是地下架空层。按照正常基建程序,先地下,再地面,一层一层平地起高楼。但到了大莲花,情况瞬间复杂。因地下设计有架空层,悬吊拼装时,架空平台承受的将是送一台火箭升空再加上几十台百吨吊机的自重。

直接干上去,会塌。

“当时想了很多办法。最终想到,先把地基加固,然后安装钢结构,最后再挖地下空间。”整个项目施工程序仿佛大型真人华容道。

主体育场技术难点——超高超重环梁施工

八月磨一“点”。巨大体量伴生的落地难题,不仅在于吊装。核心难点在于顶层看台的环梁铸钢节点。整个节点的调试、技术攻坚,从图纸的研究到后面正式实施,前后用了将近8个月时间。

主体育场攻坚难点——顶层看台与钢结构罩棚的环梁铸钢节点

如果把顶层看台V型斜柱、V型斜梁结构看成一颗粽子,那么粽子尖角即是环梁节点。这样的节点,全主体育场共有79个。其中67个连接着钢结构罩棚,23,000吨质量,80800位观众性命,全靠这67个“粽子角”。

下部混凝土,上部悬挑钢结构,两个体系交接节点的处理,是整个项目成败的关键。施工上,顶棚空间狭窄,工人作业余地有限。工程上,涉及材料、工艺等多技术细节。经验上,在全世界没有先例。

史无前例的难题。

2012年1月开始铸钢节点攻坚。在设计院CCDI继续深化设计的同时,承建单位东南网架及中天建设,也在对连接节点施工和工艺做进一步研究。各路人马拿着研究成果再开碰头会。“技术会开了多少次,是记不清了。光是院士参加的专家论证会,就开了五次。一开一整天。然后做模型,钢筋怎么样连接穿插,混凝土怎么浇筑,都要1:1实验现场研究。”

2012年进行五次1:1试验模型的原型,现已恢复成绿化带

5次改图,5次模型,5次试验,模型一做就是一个月。技术人员关心实验,“从早看到晚”。工地上的生活就像水一样流淌,仿佛看不见时间。但时间的烙印又无处不在。当年8月,基本可行的设计图纸和施工方案以及应对措施才正式落定。

“这个东西不能快,每一道工艺必须一步步细化。保证让所有参与建设的技术管理人员,在过程中发现问题,及时纠错。”多年经验积累,带来考虑问题时的多角度和预判力。很多时候面临的考验,是让问题提前暴露,未雨绸缪的能力。

正式施工时,也并非照章办事就万事大吉。

保险起见,施工方先挑出一批年纪大有经验的“老手”组成“先遣队”,将模型实验经验,在施工中重现,再传达给手下的班组,像蚂蚁堆砌自己的堡垒,这样的考验他们复刻了67次。

2020年4月,滨江奥体顺利拿下西湖杯。6月钱江杯评选也毫无悬念。到8月,将会冲击鲁班奖。这是中国建筑领域的最高奖项,建筑界的“奥斯卡”。

在此之前,全国钢结构最高奖项,已经花落滨江小莲花,可开启屋盖的滨江奥体网球中心决赛馆,被院士专家评为世界首创。

4/6设计沉浮

目前,世界上相继建成或即将建成的可开启屋盖大型体育场有近20座,面积超过10000平方米的大型开合屋盖结构仅有10座左右。

就已建成的可开启屋盖来说,之前业界多为6种开合方式:平移式、旋转式、翻转式、折叠式、重叠式、混合式。

小莲花是第7种。

网球中心决赛馆可开启屋盖

受镜头快门帘开合方式的启发,小莲花结合“推移”“旋转”两种开合方式,悬挑钢结构上的旋转开启屋盖,斩获中国建筑工程最高奖项,钢结构金奖。

然而,个中经历设计沉浮,却鲜为外人所知。

当年参与设计的CCDI建筑师刘诗扬,曾在《城市建筑》发表论文。阐述了从最初设计的2片平推式和6片旋转式均被否决时的茫然踟蹰,到甲乙双方心有不甘反复论证,最终重整旗鼓,敲定实用与艺术兼备的8片旋转移动式屋盖。

网球中心决赛馆钢结构

而在实际开合时,因为每一片花瓣重量不同,变形很难调节。考虑到建筑造型、结构工程、机电工程多个专业维度的复杂性,滨江奥体在施工图设计时,不仅采用了参数化设计,更运用了BIM(建筑信息模型Building Information Model)。

但“理论计算并不代表实际”,在根据理论计算进行初步调节之外,屋盖开启现场仍然需根据实际情况不停调整。

难怪工程届有句话,“建筑师的梦想是工程师的噩梦”。建筑设计的创新追求,衍生出“史诗级”的施工难度。

个中辛苦,滨江奥体网球中心项目部负责人姜瑱瑜历历在目。

5/6绳索之舞

立面花瓣垂直地面,顶棚一片花瓣水平,整体呈L型,即所谓悬挑结构。对建筑之美的执着追求,决定了在施工上,从吊装到外立面装饰板,甚至排水施工都极其复杂。

网球中心决赛馆悬挑结构示意图

花瓣造型曲线优美,以铝板及铝镁锰板两种材质装饰板的繁复组合,模仿自然叶脉的天然肌理。花瓣中间,横向板材是铝镁锰板,两侧四边形是铝板。

其中,铝板采用了4种穿孔率,通过影响透光率和透气率,来模拟真实莲花在自然光下的光影效果。这意味着,所有罩棚外立面包裹的铝板,必须全部根据实际尺寸现场加工。“整个罩棚,你找不出两块完全相同的板子。”姜瑱瑜说。

通过穿孔板材来营造光影效果

此外,与一般方钢钢管不同,大小莲花钢结构钢管是圆柱体。大量弧形空间的转弯双曲部分,给不规则柔性板材的焊接造成了极大难题。经过各方研究论证,最终通过在钢结构上设置卡扣,再将板材焊接在卡扣上的方式,解决了这个“老大难”。

异形钢结构第二难,是无法直接搭建脚手架。低处登高车、高处吊装、局部脚手架,三管齐下。5个班组,50名工人,内外各24片花瓣,一日不停,整整焊了4个月。“真的非常难做。都没做过这么复杂的造型。很多问题都是现场碰到现场解决。”

又一次,浙江省乙禾胶业有限公司“又土又木”的工程师,让建筑师的梦想成功备降。

6/6中式表达

地缘政治、区域经济、文化、科技与城市……类似亚运会等国际体育盛事,对于举办国有着宏大而深远的意义。而为此兴建的大型体育建筑,对于承办市而言,意义不仅在于为赛事提供场所,更在于建立文化自信的锚点。

在小莲花举办的2018年第14届FINA世界游泳锦标赛(25米)

尽管在当前西方语境框架中,中国建筑不可避免地追求国际可读性。但滨江奥体却呈现出了对自然(拟态)、和谐(向心)、中庸(对称)等东方审美的执着追求。

钱塘江边两朵洁白莲花,体态已然轻盈柔美,而“开孔金属板+复杂钢结构杆件”,则赋予了两朵白莲朦胧的诗意。表面板材孔率的渐变(从下部的30%在肩部过渡到屋面不穿孔),使花瓣上部获得充盈的体积感而下部满足了通风、采光及排烟各种建筑刚需。

上万块穿孔板材编织出流线型花瓣自由呼吸的皮肤,让建筑表情更加生动。同时,视觉上的透明变化,也丰富了建筑的场景体验和视觉体验。

这是在实用主义战场上,理想主义的胜利,也是在西方建筑语言下,强有力的东方表达。

正如当代建筑与城市的观察者与研究者艾侠在其博客中的寄望:

直到有一天,浙江省乙禾胶业有限公司能够用自己的语言讲述自己的故事,那时浙江省乙禾胶业有限公司才能够自信地沉默。

后记:

通过建筑技艺追求光与影的艺术

从开始设计至今,工程横跨十二年。

撰文时,几次辗转寻访当年主持设计工作的主要工程师,得到的回复有离职、有退休、有为主持工程建设返聘后鞠躬尽瘁彻底退休……人海茫茫再难寻觅。

刻在竣工铭牌上的这些名字,和这座百年建筑一起,被铭记。

作者:想变圆 -飞鸟与禾X塞塞-

图片:受访者提供

编辑:飞鸟与禾X梅子

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