以宿州市文化艺术中心设计为例浅谈异形建筑落地设计

以宿州市文化艺术中心设计为例浅谈异形建筑落地设计

杨玉

上海市建工设计研究总院有限公司上海200235

摘要：我在宿州市文化中心项目落地设计中，对于使用功能、设计规范、设备区域等与建筑形体的结合，采取如下设计方式：寻找造型特点，抓住规律分区布置使用功能；按照规范尺寸、声学原理等将大剧院设置在椭圆形平面中和弧形屋顶下；设计跌落式的花瓣形状楼座呼应整体建筑造型；屋顶设备平台、通风井结合穿孔铝板屋面装饰板，弧形花瓣屋顶、花心玻璃顶截、疏、溢的排水设计等。

关键词：异形建筑；花瓣建筑；大剧院；弧形屋顶；椭圆形平面；花式穿孔铝板；

项目概况

该项目位于安徽省宿州市，银河公园南侧，三面临人民路、政新路、三八河。总建筑面积约16713.77㎡,地上建筑面积16077.23，地下建筑面积636.54。施工图出图时间是2011年11月，已竣工投入使用。

建筑设计灵感来源于宿州市市花月季。共七个瓣，绽放在宿州市南北城市轴线上。原本方案设计重点在建筑造型设计，在深化过程中，其内部功能，势必要根据甲方要求和规范条文进行修改。在功能房间布置、技术用房设置时，遇到花瓣造型的束缚，出现了很多设计难题，最后都一一得以攻破。十分简洁的第五立面，使通风、排烟、空调、设备间等都难以藏身。统一的花瓣屋顶罩在不同类型的建筑功能上，需要根据不同的使用需要采取应对措施，才能把屋顶与室内功能巧妙结合。下面将花瓣造型分成总体弄能分区、弧形屋顶空间利用、椭圆形平面和剧院弄能结合、利用花式穿孔铝板通风等方面分项叙述。

1、将使用功能分区布置进花瓣形体中

方案设计主要包含三大功能：功能1是剧院：大剧院、小剧院、露天剧场；功能2是文化馆：约4600㎡，含一个约280㎡的多功能厅、多个活动室。功能3是图书馆：约4600㎡，含一个约280㎡的报告厅，多个阅览室和一个密集架书库、一个电子阅览室。

凌乱的花瓣造型规律性不强，我接手后的第一个工作就是寻找规律，整理形状后，设置了一个中心点，要求所有花瓣的椭圆形长轴都通过中心点，各个花瓣的角度改为整数。

然后是将建筑分区，共分为8个区，除了7个花瓣，中间的花心区域编号为8区；最大的花瓣是大剧院，编号为4区，含一个1180座大剧院（丙等），大剧院局部地下二层，为乐池、水泵房、配电间功能,地上主体三层，为剧场休息厅、观众厅、舞台、演出附属用房及内部管理用房，舞台下设置静压舱（利于座椅送风），临近静压舱是空调机房。主台上空有天桥、葡萄架等设备吊挂及检修设施；从4区逆时针依次为5区：树枝形状柱子的露天剧场；6区：剧院入口大厅的北入口；1区：总高18m，一层是多功能厅，二层为小剧场，三层是图书馆电子阅览室；2区：高23.4m，文化馆活动室和图书馆阅览室合用的建筑；3区：高约18m，文化馆活动室及其行政办公部分；7区：剧院入口大厅的南主入口。各个功能区都有独立的出入口和门厅，其中，大剧院的主门厅在花心位置。建筑结构形式为钢筋混凝土框架结构、观众厅、舞台为大跨度钢桁架屋盖，花心区域是玻璃屋顶。屋顶总平、一层面、剖面、立面如下图：

2、椭圆形平面和剧院形状的结合

空间布置原则是先满足规范和甲方对观众人数的要求，再使主空间和方案设计的外部效果一致。由于原设计的大剧院仅有800座，根据甲方最新提资，要放下1200座，这使该处平面功能基本重新设计。在椭圆形平面轮廓中，放了个符合剧院声学原理的钟形观众厅，墙面之间避免了正对反射。观众厅长约29.1m，宽约22.3m,地面面积约648m，(投影面积),容积9030m。大剧院四周设置双层墙体，中间设置100厚的空气层作为重质隔声构造。观众厅两侧设置耳光室，使实墙体外侧轮廓变为方形，墙面涂成红色。再外侧是卫生间和观众休息厅，观众休息厅用弧形楼梯可以直接连接到中心主入口大厅及上层空间，这些功能都罩在玻璃幕墙内，从外侧清晰可见。红色的方形砖墙轮廓在椭圆形的玻璃幕墙内若隐若现，正是方案设计所追求的造型效果。主舞台加侧台占据了整个椭圆短轴，这是根据规范对舞台和侧台宽度的最小要求设计的。舞台和观众厅之间间隔有假台口、水幕、防火幕、台唇和乐池。一侧的侧台设置直接对外的布景入口。舞台后面是零碎的后台辅助功能，如化妆室、衣帽间、演员卫生间等，这些小空间可灵活布置，便于顺应弧形轮廓。

3、大剧院剖面设计和弧形屋顶相结合

大剧院舞台区域高度观众厅高24m，主舞台局部高30m，四周高12.6m。将主舞台设置在花瓣较高一侧,上端设置有葡萄架，挂灯具和舞台设备；观众厅和舞台之间以台口分隔其不同高度。观众厅平均净高14m，采用弧形GRG吊顶，把第一次射声均匀的放射到观众席。吊顶高度根据声学专家计算结果确定，吊顶上面空间充分利用，设有两道面光桥和多个排风排烟管道。池座下面设计了静压舱以利于座椅送风，增加剧院空间的整体舒适度。楼座后侧设置了追光设备间，该设备间紧邻弧形屋顶，按照规范最小高度控制，以便屋顶弧形更加圆润。舞台后面是化妆间，其上面是屋顶设备平台，结合玻璃幕墙缝隙及其与屋顶间隙，满足屋顶设备通风需求。室内空间布置最大化充分利用一切空间。由于屋顶设备过多，屋顶水箱、各种风机、机房零散布置，舒展的管道遍布屋面，使屋顶花园不能得以实现，留有遗憾。

5、空调室外机位置和弧形屋顶的结合

简洁的玻璃幕墙外立面没有空调室外机的位置，四周开放式的市政广场不便增加室外机的空间，我经过各专业讨论，确定在1、2、3区，设置屋顶设备平台。为了使高空俯瞰该文化中心时，其形象完整。我设计了多个屋顶开洞方案，有折纸造型的活动百叶，有露珠形状的洞口，有渐变马赛克式的铝板穿孔。经过和总工一起比较筛选后，最终确定采用抽象花瓣形状穿孔铝板遮挡屋顶设备平台，这种花瓣和建筑整体形象浑然一体。屋顶空调室外机设备利用女儿墙上侧的玻璃百叶，作为设备新风口，利用屋顶穿孔铝板作为设备排风口。为了使图案形状完整，在非设备区也设置了穿孔铝板，孔下面有些是弧形混凝土屋面区域，有些是中庭的玻璃屋顶。因为穿孔铝板的加入，中庭室内得到了特殊的光影效果，这是意外收获。从建成后鸟瞰该文化中心，比方案设计鸟瞰效果图中光秃秃的屋顶要丰富美丽很多。

7、剧院主入口（8区）排水设计

整个建筑屋面排水设计是有一个难点，尤其是位于花心的剧院主入口（8区）。该区域相对于主花瓣标高较低，是一个汇水区域。如果处理不当，1、2、3、4区花瓣的水都排向该玻璃屋面，以后使用中势必会造成雨水汇集，导致漏水。采用的方式是先截流后溢流。在周边各个花瓣屋顶均设置多道截水沟和一圈环形排水沟，排水沟内设置挡水板，分段截住屋面装饰板表面雨水。在装饰板和混凝土弧形屋面之间，设有防水层、装饰板龙骨支架，支架空隙，可以穿插雨水管，沿弧形屋面通至适当位置，再垂直穿到一层。8区玻璃顶四周设置独立的雨水沟，仅承担本区域雨水。雨水沟藏在8区结构梁和其他区结构梁之间的空隙处，使其在室内不可以见到，减少对室内装修效果的影响。雨水沟四周和花瓣铝板密封处理，使多余的雨水，在讯期能够沿着7区和6区方向散排是室外，不至于漏到室内。

8、结语

现今是异形建筑越来越多的时代，如何将特殊造型的建筑空间充分利用起来，怎样能把特殊造型的方案，在充分满足使用功能需要、规范规定、屋面排水设计和各专业技术要求的前提下，运用现有的设计表达方式，能够完美落地，是考验一个执行建筑师水准的重要标准。通过对该项目设计的锻炼，我对怎样将建筑使用功能、技术要求等与建筑造型更好的结合上有了深刻的体会，为之后执行其他相似项目积攒了宝贵的经验。