卷宗对话张永和:如何在桥上建美术馆

2020-07-01分享


湘西的桥馆LineOfBeauty在湘西土家族苗族自治州的首府吉首,沿着乾州古城的北侧有一条古时的水路要道,...《卷宗对话张永和:如何在桥上建美术馆

湘西的桥馆

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在湘西土家族苗族自治州的首府吉首,沿着乾州古城的北侧有一条古时的水路要道,它的名字叫万溶江。翻越山岭并几经弯折之后,万溶江汇入湘江,它也因此成为了将湘西与湖湘大地在经济和文化上联系在一起的动脉。从 2012 年起,得益于祖籍湘西的著名艺术家黄永玉先生的捐赠,自治州政府委托北京的非常建筑事务所设计一座美术馆,为当地的民俗美术和文化提供服务空间。主持建筑师张永和在踏勘古城现场后,认为州政府最初在城郊开发区找到的几个地块不利于美术馆进入居民的日常生活,于是萌发了在万溶江上选址造桥的想法。这便是吉首美术馆立项兴建的总体背景。

晨光熹微中,跨越于万溶江上的吉首美术馆

吉首美术馆从立项、设计到建造一共经历了约七年时间。这是非常建筑事务所一次大胆的将桥与美术馆进行组合的尝试。张永和称它为“一种‘博物馆——桥’的原型”(museum-bridge)。十多年前,非常建筑事务所的四川安仁博物馆(又名安仁桥馆)是该原型的第一次设计和建造;相比之下,吉首美术馆作为第二次尝试,将建筑设计和结构设计结合得更为紧密,并取得更为突出的视觉效果。

吉首美术馆的最终选址位于乾州古城西北侧的万溶江面上,桥体呈自东南至西北的走向。桥头两端是入口和门厅,与两岸的民居相邻,在城市肌理层面实现了融合,遵循了用现代设计的语汇来协调风貌的基本准则。居民或游人在主街上行走时,不经意地发现这处比两侧民居的马头墙稍高的美术馆立面,其入内探索的兴趣会被激发。美术馆东西两侧桥头都主要使用水刷石作为立面材质,其墙面分缝削弱了主立面因开窗面积小而造成的过大尺度感。由于不被功能需求所束缚,立面的窗洞是自由布置的,更多考虑的是构图上的形式感觉(formal composition),进而令它在古城肌理中制造一丝陌生。另外,桥身的两侧均使用靠龙骨张挂起来的小青瓦作为立面肌理。尤其到了雨天,青瓦因为湿水之后颜色加深,在色泽上更接近当地民居使用的黛瓦。这种材料效果也在一定程度上令美术馆更加融入古城肌理,增加了它的乡土氛围。

吉首美术馆剖面图

向左滑动查看吉首美术馆1-3F平面图

当人们穿越小巷后抵达岸边,吉首美术馆的全貌便展现眼前。在秋冬两季,当万溶江的枯水期来临,平缓的江面倒映出美术馆的壮硕体量,是古城的一道风景。这座将桥与美术馆结合的“建筑 —— 结构物”(architecture-structure),呈现出了两种体量在江面上相叠的视觉印象。实际上,这也是其结构在垂直方向上相叠的关键点。关于一开始的构思,张永和是如此说的:“我的想法是,通过叠摞两个不同材料的拱桥结构——钢拱桥在下,混凝土拱桥在上——做出一系列质量各异的空间:钢结构内的步行桥,混凝土结构内的小画廊,以及两个结构之间的大展厅。”这种空间构思转化为具体的任务书,而为了实现这种二桥叠加的效果,对建筑学和结构学提出的要求是:一方面在结构规范上要满足桥梁结构设计的标准,另一方面要尽量令展厅主体保持建筑学特征。建筑师从中国西南地区村落的传统风雨桥得到了灵感,于是将吉首美术馆的形象一分为二,即下部展现工程性和结构性的桥,上部则将展厅设计出类似于风雨桥的廊屋的感觉。

吉首美术馆鸟瞰

从这种建筑意象出发,张永和为底部的钢桥的桥腹勾勒出一条弧线,相对应地,将屋顶面设计成一道反宇曲线的样子。这样一来,桥身主体由两个方向的两道曲线构成:跨河的大拱曲线要完成近60米的跨度,要显得强壮;屋顶的反宇曲线是微弧,则显得柔雅。这两根曲线在往后的结构设计和优化中将不断被完善其力学性能,将建筑师想塑造的展厅和人行空间包裹在中间。

在结构选型方面,吉首美术馆其实可以被通俗地描绘为一种“三件套”式的结构设计。我们要是对它做一个最简单的切分,可以看到,位于最下部的是一座简支钢桁架桥,位于中部的是一座混凝土系杆拱桥,而位于最上部的是用混凝土浇筑而成的展厅屋顶面。不过,这一款“三件套”作品并不能在结构选型层面上区分得特别地泾渭分明,因为结构师为了令美术馆更加地“建筑化”,刻意消融了这三套结构体系的边界。这种消融是有挑战的,因为它不按照既有的结构规范来出牌,这无论对早期的结构验算还是后期的审图都造成了困难。然而,当困难被克服后,这正成为了吉首美术馆在“博物馆——桥”原型上为中国当代建筑带来结构亮点的地方。

吉首美术馆西立面局部

位于最底下的钢桁梁桥是一套结构逻辑自洽的、预制加工而成的结构体。按照建筑师的构思,该桥只需要提供给两岸居民步行,或者推着非机动车经过的功能,并能适当提供一些平台让人驻足停留。它满足了桥梁规范之下它作为跨河人行桥的要求,沿着纵向剖面将整体切分成若干段。这些大型部件首先在工厂里预制完成,随后这若干段桥身被运到现场,施工队在万溶江的河道上建造临时墩,将它们对位拼接并进而焊接成一整座钢桁架桥后,再用液压式器械将整座钢桥平推至最终位置。

吉首美术馆钢结构桥局部与步行桥层

最有意思的结构设计出现在中间的混凝土系杆拱桥。即便是受过专门训练的结构设计从业人员,在吉首美术馆现场若不仔细观察或者借助图纸,还未必能够辨认出这是一座系杆拱桥。它的拱肋其实藏在二层展厅的两侧白墙内。除此之外,结构设计师还别具匠心地将该桥的系杆设计为两道:位于上方的第一道系杆(upper chord)不再像一般的系杆拱桥那样是水平向的,而是被设计成拱形,与拱肋一样采取钢筋混凝土结构;位于下方的第二道系杆(lower chord)保持在水平方向拉紧,由两侧各两道后张拉预应力钢筋组成。这样一来,该混凝土桥的结构选型也就被进一步深化为横向双拱肋加双系杆桥(arch rib with double chords)。在实际建造上,第一道系杆采取后张拉预应力混凝土结构,第二道系杆则使用体外预应力钢绞线。这些钢绞线穿过了钢桁架桥最上部的横向工字钢梁,令上下两座桥在这个标高上“相互融合”。这处结构融合的地方在施工上也带来了优势。后张拉的预应力钢筋可以等整座钢桥从河面上被平推至最终位置后再开始,这样一来钢结构的干作业与混凝土的湿作业相互之间不会打架;而且,将第二道系杆穿过横向工字钢梁的空腹并收纳于楼板底下还能够起到保护系杆、减少其挠度的作用。这个设计在结构受力与施工便捷上取得了一石二鸟的效果。

钢桁架步行桥,向上透过玻璃地板可望入展厅室内

这是一处大胆而富有创意的结构设计,它来自建筑师张永和与结构设计师常镪一轮又一轮的讨论和改进。两人此前已合作多次,对设计有共同追求。在方案的初始阶段,吉首美术馆的结构设计是一种“上部箱型梁桥-底部钢桁架桥”的类型。在2014年于同济大学举办的“中日 · 结构建筑学 Archi-neering Design(AND)”展览的学术研讨会上,张永和在其演讲“三个建筑的结构设计”里向公众展示的吉首美术馆方案就是这种结构选型。但是,这个方案的劣势是,假如展厅采取箱型梁桥的结构来建造,那么它注定了在外观上大面积是封闭的,不利于与周边古城肌理产生良好的视觉互动。在其后两年多的时间里,为了令结构设计满足展厅内外建筑形态的需求,上部原本的箱型梁结构被逐步更改为系杆拱结构,而且也从一开始上下两桥结构分离的状态改到了结构受力构件互相交错的状态。

黄昏中的吉首美术馆

如今,最终的结构选型使得自上而下的屋顶面、混凝土系杆拱桥、钢桁架桥摞在一起并结合成整体。屋顶面按照一般的钢筋混凝土框架结构来设计,它两侧的钢筋混凝土立柱落于拱肋的上表面,与拱肋和第一道系杆之间的型钢吊杆在垂直方向上是对位的。从受力的角度来看,屋顶面并不能脱离混凝土系杆拱桥的结构以及建造。从这一点看,整个吉首美术馆横跨河面的混凝土建造部分在某种程度上可以被理解为一道混凝土巨型梁。这道巨形梁跟东西两侧的混凝土桥头堡很好地衔接,让整个建筑又重获了作为建筑物惯有的样貌,并与古城肌理取得良好的视觉互动。假如一名观众从门厅径直进入,只看整座桥馆的混凝土部分,他甚至还真的会以为这座建筑就像常见的房子那样全身都是落地的,殊不知它有将近 60 米的长度其实是悬空于江面上的。可以说,最终的结构方案以一种变形的方式发展并改进了张永和在一开始的构思,它使得真实的结构“建筑化”了。

吉首美术馆嵌入现有城市肌理

当结构体系从一开始的相互分离发展到最终的相互交错,当我们作为一名观者对它所作的分析令其受力关系和层次变得越来越明朗,吉首美术馆在建筑和结构两个层面上的优雅之处也就被揭示出来了。这全都要归功于建筑师与结构设计师的通力合作,才使得一件作品在民用建筑和路桥这两个领域里都能通过规范的审批。它的最终形态放到乾州古城的风土环境里,就好比注进了一剂有力的现代主义强心剂,彰显了对风土语汇的积极探寻。

东侧大厅楼梯间

当我们徜徉老城的街巷、在河道旁遛弯和嬉戏,这座美术馆的身影会映入眼帘。无论是乘船在江面上穿越桥馆的底部,还是停留在它的人行桥平台上驻足观看,人们都能或多或少感觉到它与传统风雨桥在空间形态上的关联。制造这种形态上的关联正是建筑师最初的设计追求,是一种与古为新的策略。这种介入老城肌理的方式一方面强调了建筑的文化意象,另一方面创造了符合当地人使用需求的空间。

从相邻街道看吉首美术馆

在美术馆建成后,政府组建的本地运营团队开始跟湘西一带的民俗艺术家联系,希望策划举办一系列的展览和活动,并计划日后将邀请艺术家的范围扩展到更广阔的地域。这种做法一方面能振兴乡土经济和民俗美术,另一方面也能打造出吸引游客的品牌。对于该美术馆的社会效应,张永和说:“希望吉首美术馆对当地文化生活会有积极的影响。建筑只是一个容器,而美术馆的内容、各式各样的展览以及其他类型的文化活动,要是搞起来了,能吸引大家来参与就更重要。我自己认为,在步行桥上做个展览,让来往的路人观看,会很有意思。”如此一来,新建筑就不会只是一副仅供摆设的空壳子,而将成为推动当地生活的孵化器。

Q&A

W*:请问您认为吉首美术馆最令您满意的设计想法是哪一点?

张永和:有两点:一. 将美术馆植入城市肌理,使这个文化设施接近了它服务的对象。二. 通过叠摞两个不同材料的拱桥结构,钢拱桥在下,混凝土拱桥在上,做出一系列质量各异的空间:钢结构内的步行桥,混凝土结构内画廊,以及两个结构之间的大展厅。

W*:您在创造过程里与结构设计师是如何合作的?能否简要解释一下合作模式?

张永和:结构工程师常镪是我的老朋友。我们在一起工作并没有特殊的方式。只是把各自不同的想法,不管多不成熟,都拿到桌面上讨论,也许可以说是在相互否定中不断相互启发?

W*:桥与博物馆两者结合的建筑原型会不会还成为您日后采取的设计手法呢?

张永和:不会。桥和美术馆各自都有可能和各种不同的建筑类型结合,要看具体项目的条件。也就是说,打破固有的建筑类型,作为一种思想方法,是可能在设计中重复使用的。

W*:您认为吉首美术馆对当地的艺术氛围推动大吗?

张永和:希望它对当地文化生活会有积极的影响。建筑只是一个容器,美术馆的内容,各式各样的展览以及其它类型的文化活动,搞起来了,能吸引大家来参与更重要。我自己觉得在步行桥上做个展览,让过路人看,会挺有意思。

W*:在您最近的项目里,有没有哪些是您认识在使用结构的思维来推动建筑设计的?

张永和:有。比如南京的便形鸟美术馆,我们从一个伞形混凝土结构单元出发,将它变化、组合,形成一个迷宫式的空间系列。现在正在画施工图。不过,我现在最大的愿望是能够从混凝土突围出去。


Tag:卷宗 , 对话 , 张永和 , 如何 , 上建 , 美术馆

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