如果從無(wú)人機(jī)視角俯瞰上海崇明島,有一只巨型蝴蝶格外醒目。它全身線條優(yōu)美,翅膀上目前已覆蓋一層土壤,未來(lái)將種滿花草。這是第十屆中國(guó)花卉博覽會(huì)地標(biāo)性建筑“世紀(jì)館”。眼下,花博會(huì)籌備進(jìn)入倒計(jì)時(shí),世紀(jì)館因造型別致,最受人們關(guān)注。有趣的是,這只蝴蝶翅尖著地,游客還能通過(guò)步道走到它身上去。蝴蝶殼體厚度僅25厘米,而從理論上說(shuō)卻能同時(shí)負(fù)載3000人。這背后有何玄妙?
最大的蝴蝶型建筑
今年5月21日至7月2日,花博會(huì)將在崇明舉行。它的總體布局為“一心、一軸、六館、六園”。“一心”為大花核心區(qū);“一軸”為花博軸;“六館”為復(fù)興館、世紀(jì)館、竹藤館、百花館、花藝館和花棲堂;“六園”為依托園區(qū)森林、花田、水系、濕地等特色風(fēng)物,構(gòu)建玉蘭、梅花、菊花、蘭花、荷花和竹園六大展園。
世紀(jì)館坐落在主展區(qū)大花核心區(qū)中心主軸靠南區(qū)域。華建集團(tuán)華東總院總建筑師楊明介紹,世紀(jì)館是全球最大的蝴蝶型建筑,翼展近300米,高度可達(dá)14.9米。
這只巨型蝴蝶似展翅騰飛,設(shè)計(jì)頗有深意。記者從項(xiàng)目設(shè)計(jì)方華建集團(tuán)了解到,世紀(jì)館造型是從中華虎鳳蝶抽象而來(lái)。中華虎鳳蝶是我國(guó)的國(guó)寶蝴蝶,設(shè)計(jì)師把它的形態(tài)元素提煉、轉(zhuǎn)譯,再運(yùn)用到建筑當(dāng)中。蝴蝶造型呼應(yīng)了世紀(jì)館與花博會(huì)的關(guān)系。本屆花博會(huì)主題為“花開中國(guó)夢(mèng)”,整個(gè)花博園區(qū)的外形輪廓是一朵牡丹花形象,象征著大國(guó)風(fēng)范。作為花博會(huì)“六館”之一的世紀(jì)館,則表達(dá)了“蝶戀花”的設(shè)計(jì)理念。
負(fù)重的屋頂安全嗎
世紀(jì)館的獨(dú)特之處,不僅僅是蝴蝶造型,它的弧面屋頂還將種滿花草,翅膀處的種植屋面達(dá)2萬(wàn)平方米,覆土平均厚度達(dá)45厘米。建筑能否安全負(fù)重?世紀(jì)館項(xiàng)目負(fù)責(zé)人告訴記者,蝴蝶屋頂是一座拱殼結(jié)構(gòu)建筑,它類似蛋殼原理,可以通過(guò)自身形狀來(lái)抵抗外部豎向荷載,用較小的厚度來(lái)承受較大的荷載。與此同時(shí),屋頂土壤在確保植物正常生長(zhǎng)的前提下,也會(huì)盡可能降低厚度。
世紀(jì)館屋面集中展現(xiàn)了上海設(shè)計(jì)施工的精細(xì)度。這個(gè)屋頂弧面是由設(shè)計(jì)師與結(jié)構(gòu)師一點(diǎn)點(diǎn)“磨出來(lái)”的:先由設(shè)計(jì)師通過(guò)電腦軟件“拉”出造型,結(jié)構(gòu)師計(jì)算是否合理、能否實(shí)現(xiàn),然后修型。如果設(shè)計(jì)師覺(jué)得不夠美,再“拉”新的形狀,再進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算。如此反復(fù)交替多輪,才最終定下花蝴蝶的造型和殼體厚度。
要把屋頂從設(shè)計(jì)圖變成現(xiàn)實(shí)也不容易。上海建工該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人介紹,整個(gè)屋面是混凝土殼,施工存在難度大、時(shí)間長(zhǎng)、危險(xiǎn)系數(shù)高等一系列困難。團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)4個(gè)多月連續(xù)奮戰(zhàn),才克服了3萬(wàn)多個(gè)不同的標(biāo)高測(cè)繪、30萬(wàn)米預(yù)應(yīng)力鋼絞線埋入、4800多噸高支模鋼管搭設(shè)和連續(xù)曲面薄殼搖擺的復(fù)雜結(jié)構(gòu)等施工難題。
屋頂花草會(huì)掉落嗎
弧面屋面越到邊緣處,曲度越大。屋頂?shù)幕ú輹?huì)不會(huì)掉落?如果屋頂澆水,會(huì)不會(huì)影響游客正常出入?
為了防止土壤和花草掉落,施工方在屋面種植土內(nèi)埋設(shè)了一層土工格柵,可達(dá)到固定效果。屋面配備了自動(dòng)灌溉系統(tǒng),并在邊緣處設(shè)置了排水溝,雨水可通過(guò)弧面自行流入水溝,不會(huì)流向地面,更不會(huì)影響游客進(jìn)出世紀(jì)館。
走入世紀(jì)館,人們會(huì)發(fā)現(xiàn),現(xiàn)場(chǎng)找不到一根屋面的落水管道。這是因?yàn)樵O(shè)計(jì)師將落水管道“藏”在了柱子里,既不影響視覺(jué)效果,又解決了屋頂排水問(wèn)題。在131根柱子里,共有6根落水柱。這些柱子又細(xì)又長(zhǎng),隨機(jī)排列,形似森林,它們的實(shí)際功能是支撐弧面屋頂并呼應(yīng)生態(tài)主題。
4月下旬開始,世紀(jì)館屋面將栽滿包括四季海棠、美女櫻、百日草、同瓣草等10大品類近20種顏色的花卉。在花博會(huì)正式啟幕后,游客可通過(guò)世紀(jì)館的蝴蝶雙翅走上屋頂,沿著彎曲的園路,走到建筑制高點(diǎn),欣賞全園的景色。園路全長(zhǎng)300到400米。(記者 戚穎璞)