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朱竞翔,韩国日,夏珩,徐家骏/栗子坪自然保护区大熊猫监测工作站 0625
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封面照片
所有图片及文字来源:朱竞翔

 

项目指标
房屋系统 结构保温木基板材(SIP)
施工耗时 房屋结构 24天,基础准备与场地清理 40天
建筑功能 展览空间,工作空间,三组卧室模块,服务模块,中央火塘
节能特性 完整隔热保温构造,自然采光通风优化设计,透明屋面防水
设备整合 微水电系统,LED照明(1.7千瓦),整体卫浴
环保特性 房屋可整体拆卸异地重建
抗震能力 麦加利地震烈度 八渡

项目团队
建造管理 张东光,吴程辉
技术支持 严传伟,欧万年,罗林,高朋,李川雷
结构顾问 黄仕平博士,吴京教授
设计助理 梁淑华,杨鹏飞,李静仪,黄媛怡
行政支持 彭嫱,古晓东,黄蜂,秦河

大熊猫监测工作站坐落于栗子坪彝族自治乡自然保护区麻麻地,它由中国林业局和四川省林业厅出资兴建,用于监测放归野外的大熊猫生存状况。这里位于四川盆地西南缘、贡嘎山系的东南面以及大渡河的中上游地区,海拔约为2500米,气候阴冷潮湿多雨。

从保护区最后一处靠近居民点的公益海工作站驱车进入,沿着森林蜿蜒爬坡约40分钟会到达一处灌木环绕的开阔地,新的监测站就站立在土坡前方,并被木栅栏环绕,主入口正对着场地上的一棵大树。建筑半透明的条状体量顺应东高西低的自然地貌,整体架空处理便利空气从建筑底部流通带走湿气,也减少基础施工时的土方开挖。房屋由6个分成两列的箱体提供支撑, 三角与弧线组成的连续屋盖提供遮盖, 半透明的U型玻璃提供最外层的气候边界,就如同覆盖了透明雨衣的盒子群。箱体之间容纳开放式的厨房、餐厅、工作等功能,中央形成大空间,跨度达到3.6m,可提供展览、聚会等功能,箱体表面则成为展览背景墙。大空间一端有方形的石砌下沉“火塘”,巡山队员可以在此取暖、烧烤食物、烘干衣物,其上有悬浮的金属烟罩利用温差排烟。

箱体由基本平面模数1.2mX2.4m组合得来,具有1.2m或者3.6m两种深度变体,分别用于凹入口或者功能单元。功能单元包括三个卧室以及一个卫浴储藏间。卧室箱体可以容纳两张双层床正交摆放。箱体表面采用清漆保留木质纹理。与U玻相贴的表面使用白色、山墙暴露的木质箱体表面刷白呈现“切面”。而入口箱则为桔色凹空间,表面为耐久的木纤维水泥板敷面。箱体施工时,先用4片1.2mX2.4m的标准板材组成一个环状单元,再由若干个单元与两边侧板组合成房间箱体。前述两种变体分别使用1个或者3个环状单元构造。

箱体上的开口很小,它们分布于不同高度,可利用温差换气,并且空气导出后只通向大厅而非室外,这可以减少换气时的热能损耗。一些开口向内侧下翻的窗扇刚好提供在床上工作所需的桌面。墙体外蒙皮的洞口呈圆形,暗含舱体的意向,开启扇为方形,外圆内方的形状差别提供了止口构造,也利于蒙皮开口的强度保持与制作。

屋盖上侧是双坡斜面,下侧是弧线。这带来短向剖面上厚度的变化。每个斜面也分为两部分便于U型玻璃的施工。弧面则在室内形成连续的表面,覆盖着下方的箱体,还形成一个两者间的领域。屋盖由长向布置的小型桁架承托,桁架采用直径12mm的螺纹钢焊接而成,表面处理成白色,以强调纤细感及金属材料。屋盖模块宽度1.2m,由两对对称的独立构件组成。每个构件的竖向侧板抵抗竖向荷载带来的弯曲,上下层蒙皮提供平面方向的刚度。施工中使用额外侧板,将四个构件连为整体,构件因此并不产生侧推力,无须增加下拉杆或者墙体锚固构件。桁架的位置偏向中线,从而也能够利用屋盖两边的悬挑来减小跨中的弯矩。

屋盖上下蒙皮均开有圆孔,上层小而密,下层大而疏。屋盖坡顶涂为白色,下弧面保留木色,而空腔内部则刷红漆,设置LED灯具。白天的日光或者漫射光、夜晚的内置灯光经过蒙皮两层开口的过滤、漫射,会产生多层次、复杂的知觉效果:室内白天柔和、温暖、宜人,而夜晚则如同点亮无数红、黄色灯笼,室内外均产生了奇异效果。

屋顶斜面覆盖U型玻璃,采用筒瓦的扣搭方式提供最外侧的防水构造,下层半透明的PE薄膜则提供第二道防水保护。U型玻璃最下缘由长向金属构件进行联合,并由金属拉杆与屋顶构件相连接,以防止U型玻璃滑落。墙身位置U型玻璃使用了U槽口向内与向外的不同方式排列,这增加了表面材料的质感变化。U玻与箱体墙板之间形成了集热空腔,被阳光加热的空气可以通过箱体圆洞进入卧室空间,这在寒冷冬季十分实用。一旦出现过热,U玻底部的活动盖板可以打开,圆洞口可以关闭,热量可以被导向屋脊位置流向室外。

在场地西侧溪流上游,有一个配套的微水电系统为工作站提供照明与基本生活用电。化粪池采用预制的多级净化成品,连接着房屋内部的整体卫浴。

这一项目首次应用了香港中文大学建筑学院朱竞翔教授研究团队集成制作的结构绝热板材(SIP)。房屋的各种尺寸、组织高度都遵循材料加工的经济性原则,也受到场地的道路运输限制的启发:能够通行的最长货车是4米,现场没有能源、也没大型施工机器的帮助。这帮助决定了一系列的施工组织关系:板状建筑材料在运抵现场后迅速组装成环状单元,单元再组合成小箱体,小箱体界定大空间,并成为屋盖的施工平台,最后建筑整体包裹透明维护材料。尽管山区运输、施工条件极为艰苦,也时值雨季,6个工人耗费四周就完成组装与调试。而工人在施工初期就可以从帐篷移入先完成的箱体中居住。

这一项目的设计与建造受到出资机构和使用人群的广泛赞扬,并且有机会成为更多自然保护区工作站的样板。它也从学术角度证明:材料、运输、施工与设计的精细集成能极大拓展预制房屋的应用范围,从而有效改善极端环境下工作人群的居住品质。

文字、图片均由朱竞翔研究助理韩国日提供

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2014.06.25
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