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本文授权转载自公众号华建集团华东建筑设计研究总院
近日，“我国规模最大、规格最高、影响最广的国家级花事大会”——第十届中国花卉博览会在上海市崇明区隆重启幕，是献礼建党百年的一次盛会。花博会总体规划布局为“一心、一轴、六馆、六园”，由华建集团华东建筑设计研究总院原创设计的世纪馆为“六馆”之一，也是花博园最为重要的建筑之一，以创新设计“蝶恋花”呼应中国梦，描绘花开盛世、多元文化和谐共融的美好画卷。
▲“蝶恋花”世纪馆视频展示
缘起
“特色馆”标志性定位
花博会以“花开中国梦”为主题，其牡丹花轮廓的园区内点缀着六处主要场馆，世纪馆为其中最独特的一处。设立之初，中国花卉协会将其定位为“展现大国风范的稀有木本花卉展览馆”，也是整个花博园区内的精品馆。后续深化，世纪馆因其中轴线上第一处场馆的标志性地位，不断强化“特色馆”的定位，并最终承担“上海馆”的角色。
▲花博园区全景
世纪馆位于花博园区的主入口处，花博园主展区大花核心区中心主轴靠南区域，总建筑面积12000平方米，分东、西二馆，为“蝴蝶状”覆土型花坡建筑。世纪馆南向屋面以花卉、绿植、采光庭院等构成“蝶恋花”造型。馆西侧为“生态-可持续-永续”的植物主题馆，传达中国崛起过程中所秉承的可持续发展理念。馆东侧为花博会主题视觉艺术演绎的多媒体展厅，独具特色的花卉展示空间带来 “一花一世界”的沉浸式体验。同时结合园区运营需求，提供园区管理办公、游客服务中心等功能。
▲西馆植物展厅
设计
“蝶恋花”意象彰显大国风范
“蝶恋花”是世纪馆寻找到的对牡丹花的回应方式，将形式指向“中华虎凤蝶”这一国宝蝴蝶，彰显大国风范，寄托破茧成蝶的寓意。通过将虎凤蝶抽象转译形成几何化的三角形，并控制形心营造翅膀前伸的姿态，世纪馆最终完美地呈现出虎凤蝶振翅欲飞的神态。
▲蝴蝶形态生成振翅欲飞
“蝴蝶”造型以面阔280米，轮廓面积近2.0w平方米的覆土坡屋面为基础，其东南低西北高的趋势形成了一整面面向园区入口的花坡，用以迎接入园的游客。同时在西北方向以全开敞的姿态展现结构的曲线，与“花坡”形成 “虚”与“实”的对比。流畅的曲线兼顾造型与使用空间的合理性，从形式的逻辑上使世纪馆完整自立。
▲花坡形态
“薄壳”创新性结构助力蜕变
结构是世纪馆最大的挑战，“薄壳”则是世纪馆解决问题的手段，促成蝴蝶第五立面“花海”的效果呈现。世纪馆创新性采用自由曲面预应力混凝土薄壳结构，将1.7万平米的屋面化为连续拱壳，拱壳250毫米的厚度横跨280米，构筑全国最大“薄壳”。
设计结合整体覆土的建筑形式，通过种植屋面与周边林木的互动消隐建筑体量，实现建筑主体与周边环湖生态景观环境的完美融合。“蝴蝶翅膀”约20个标准网球场大小，整体覆土，由随机排列的高细摇摆柱支撑，在保证结构合理性的同时，形成“树林”意向，呼应生态主题。摇摆柱长径比1:28，挑战结构极限。“蝴蝶”整体开敞，由螺旋上升的楼梯直达屋顶，不等径钢制旋转楼梯约80吨重，最大悬挑10m且用一根柱子串起，创新且极具挑战性的设计最终成就了未来花博园中“最佳网红打卡点”的诞生。
▲楼梯形态
匠心设计呈现纯净的曲面空间
纯净的曲面空间是全专业反复磨合的成果，是各种特例与巧合综合而成的特殊解，成就世纪馆的唯一性。
▲地下管廊
建筑师充分考量到对空间的提炼。“蝴蝶”两翼分别定义为约3500平米的防火分区，通过控制每个防火分区的中庭开口面积，将整个屋盖下的公共空间定义为室外，免除公共空间消防系统的设置。因而在最“硬核”的方面保证壳体曲面空间的纯净性，节约建造成本。
▲纯净的曲面空间
世纪馆的设计充分利用壳体下狭窄而幽暗的空间，将这种局促感营造出“洞窟”式的空间意境，以光导管引入的天光与幽暗形成对比，强调了一种刻意的冷静，在花博园区五彩斑斓的热情环境的映衬下，这种冷静转化为明净的心境，在近距离尺度下凸显曲面空间的特色。
▲VIP区室内空间
完美契合“可持续性”设计理念
作为植物特色馆，世纪馆本质上是一座植物科普教育基地，其虚拟展示区与实体展示区各自承载多媒体演示与植物实体展示功能。为避免常规温室所需的大规模机电设备系统，世纪馆充分利用会期的温和气候，以整体开敞的策略营造全自然的通风采光环境，以被动式节能的策略最大程度地降低设备系统的负荷，遵循花博会“生态办博”的核心理念。
建筑师在世纪馆设计中采用了主体+替换单元的组合方式，以永久存在的壳体作为建筑主体，以可替换的功能单元“独立展厅”承载使用功能，从而达到在会期为后置的展厅提供足够的兼容度，也保证会后改造时新旧功能单元替换的最大灵活度，契合“可持续性”设计理念。
▲世纪馆结构构成
创作精粹
杨 明
华建集团
华东建筑设计研究总院
总建筑师
世纪馆设计的最大挑战，来自于环境设定的具象蝴蝶命题。如果把生物的具体特征直接放大，对建筑而言将会是灾难性的。我们的策略是以突显纯粹整体的结构尺度作为空间形态的基础，而把对生物属性的致敬演变成抽象柔和的长轮廓线条和貌似无序的功能性顶部开口。这样就使得世纪馆既能确立自己宏大高畅的展览建筑内部体验，又能在外观上通过展示自身的覆土建筑属性而与周边环境自然地融合在一起。
黄永强
华建集团
华东建筑设计研究总院
事业四部 副总工程师
成就蝴蝶之美的结构设计，源自最简单的结构概念：采用间接预应力提供壳体自由边界的约束，实现混凝土薄壳的“以形御力”；中央通道的钢-混张弦组合壳体，在平衡壳体侧推力的同时，张弦的撑点又巧妙地兼做连桥的吊点使用；1080度的旋转楼梯起始和终点位置分别由基础和壳体抓牢，中间以一根摇摆柱串起，其竖向振动采用阻尼器解决。世纪馆作为崇明花博会的名片，成为广大市民备受关注且喜爱的打卡点，是对设计工作者最大的肯定。
朱力元
华建集团
华东建筑设计研究总院
创作所 设计总监
世纪馆是一座“非标准”建筑，坚持“手工犀牛”的精神，以自由曲面凝聚手工艺的温度。薄壳是世纪馆解决问题的手段，集合了所有对设计的思考，建筑、结构、机电三大专业紧密配合对其不断“打磨”，在精细化操作的过程中逐渐突破制约条件实现空间的净化与“蜕变”。
世纪馆依托蝴蝶造型、开敞空间、连续拱壳以及覆土屋面等非常规设计，以完全非标的曲面建筑成就独一无二的艺术美感。华东总院建筑师和结构师付诸专业与专注，以原创设计彰显出“中国设计”风采，助力花博会演绎生态文明建设成果，绘就花卉强国之梦；推动上海深化建设“五个中心”，加快建设令人向往的“创新之城、人文之城、生态之城”，提升社会主义现代化国际大都市的活力魅力。
项目档案
第十届中国花卉博览会世纪馆
项目地点：上海市崇明区东平镇新建花博园区
建设单位：光明生态岛投资发展有限公司
建筑类型：展览
设计时间：2018.10-2020.1
建成时间：2021.5.21
占地面积：19484平方米
建筑面积：12348平方米
建筑高度：14.9米
设计单位：华建集团华东建筑设计研究总院
合作设计单位
设计总包：上海建工集团股份有限公司
设计总包：上海建工二建集团有限公司
BIM设计：上海建筑设计研究院数字中心
绿色咨询：上海市建筑科学研究院有限公司
景观设计：华建集团上海现代建筑装饰环境设计研究院有限公司
设计总负责人：杨明、朱力元
建筑设计：高心怡、吕睿琦、陈凯翔、郭健、卢肇松、TEO、温良涵
结构设计：黄永强、闫泽升、张洛、杨成栋、罗遥
机电设计：沈育祥、蔡春辉
给排水设计：张峰华、王琼
暖通设计：杨志刚、袁浩波
电气设计：黄晓波、韦国龄、多亚帅、陈嘉豪、孙森、余杰
泛光照明：缪海琳、杨春晖、王之馨，丁尔学、徐洁、吴天杰
摄影师：刘文毅
