气候调控引领下的地域建筑创作——罕山生态馆和专家接待中心

贺龙 张鹏举

内蒙古工业大学建筑学院

地域建筑创作受制于诸多环境要素的作用，地域特征的最终呈现往往是多种环境因素平衡与统筹的结果。但是同时，我们依然能够清晰地看到，气候调控是地域建筑创作中一个最根本性的问题，并直接反映于建筑的基本形态，最终成为呈现建筑地域化特征的基本底色。另外，将气候调控作为先行问题切入，再联动其他环境要素进行整体分析与剥离，常常会使综合复杂的问题变得相对秩序化，在抓住地域建筑创作本质的同时，也会为问题的破解提供重要的线索。因此，在建筑创作过程中，面对各种环境要素，设计可以选择通过气候调控引领创作过程的设计方法。

1 设计的切入方式

罕山生态馆和专家接待中心位于内蒙古自治区通辽市北部的罕山林场，大兴安岭山脉延展至此已经逐渐舒缓，自然造就出一种顺滑起伏的地貌形态，独特的生态条件又赋予了此处一种森林与草原特征并重的地表景观。油绿的草原上，碎石与野花肆意铺撒，山丘与树丛相互掩映……多种景观要素汇集于此，铸就了典型的丘陵草原景观资源。为了更好地研究、保护和宣传罕山林场，当地政府配合国家启动了“森林生态保护区”的建设工作，生态馆和专家接待中心项目的建设就是在这样的背景下开始的。

建筑主要功能分为生态馆和专家接待中心两个部分，共计约9 000m2。项目选址最初定于林场入口的一片树林前，通过初步的场地踏勘，我们认为在设计中应重点关注如下几点：1）生态馆和专家接待中心共同属于林场的配建设施，虽然功能相对独立，但也应保持一定的联系；2）场地较为空旷，在无其他人工构筑物参照的情况下，建筑体量对场地的景观秩序会形成较大的压力；3）林场远离市区，生态环境较为脆弱，城市化的建造方式对于本项目来说，具有材料运输上的不便和生态修复方面的问题；4）特殊的气候条件对建筑的布局、形态、空间以及施工等均有一定的限制；5）建筑空间关系的生成应重点关注与场地地形关系的契合和对景观资源的利用。

当然，各种环境要素并非是一种孤立的存在状态，其相互之间存在着盘根错节的联动关系。因此，在剥丝抽茧的过程中，能否准确找到解开问题的“线头”至关重要。在整体权衡之后，最终抓住了气候调控这一基本问题并将其作为设计的突破口，引领整个设计过程，试图探索一种有机的地域建筑生成路径。

2 基于气候调控的基本形态生成

对于项目所处地区来说，气候挑战的首要因素是应对冬季的寒冷，同时需要兼顾夏季短暂的炎热。相比依赖以设备为主体的能效“末端控制”方式，设计希望发挥建筑创作前期的引领作用，将影响建筑能效的气候因素与建筑自身的基本问题进行有机关联，使这些因素能够自然融合到设计创作过程中，强化“自然做功”在建筑能耗中的作用，实现建筑用能的“源头减量”，从而规避高能耗设备为带来空间舒适度而付出的经济和生态代价。

业主：罕山林场

建设地点：内蒙古自治区通辽市

建筑设计：内蒙古工大建筑设计有限责任公司

项目负责人：范桂芳

设计团队：张鹏举、雷根深、范桂芳、郭彦

建筑面积：9 108.72m2

设计时间：2011.10～2012.05

建造时间：2012.12～2015.08

摄影：张广源、张鹏举

1 总平面图

2 从场地入口看建筑全景

鉴于此，设计学习了传统建筑通过建筑形态应对气候因素的设计智慧，希望通过前期的选址策略和布局策略，使建筑具备先天的气候调节优势。我们首先说服甲方放弃了初期的选址计划，通过多次现场勘察，最终将建筑选址定于树林背后两处连续的小山坡前。建筑体量依据功能分为两组，通过前后错位的方式，顺势依附在山坡的避风向阳侧。为了进一步提高建筑的效能，设计使建筑体量尽可能地紧靠并多埋于坡内。从气候调控的角度来说，“紧靠多埋”的策略阻挡了冬季寒风的袭扰，减少了直接暴露在外的墙体面积，进而在抗寒隔热方面增加了建筑与外部环境的调节能力。

显然，基于气候调控的基本形体生成并非是一种单纯的气候应对，上述的操作方式在一定程度上兼顾了其他环境因素，从而规避了建筑基本形态与后续设计发展产生本质上的矛盾，保证在气候先行的前提下，为后续建筑融入场地的设计发展提供良好的形体基础。

3 生态馆与专家接待中心全景

4 生态馆一层平面图

5 生态馆二层平面图

6 专家接待中心一层平面图

7 专家接待中心二层平面图

8 从南侧看生态馆

9 从生态馆看专家接待中心

3 顺于气候调控的后续空间发展

基于上述气候调控的操作，设计在不违反基本形态生成逻辑的原则下，将结合其他环境作用条件，进一步对空间发展进行推演。

3.1 结合环境共融的空间发展

建筑若要进一步融于场地环境，与自然形成更加友好的状态，设计结合地形地貌的形式处理和结合景观资源的空间互动将必不可少。

连绵不断的山丘是场地的一种基本意象，为了使建筑与山的关系能够达到“建筑即山，山即建筑”的状态，设计在“紧靠多埋”的基础上，根据建筑层高，依托山体生成了若干等高线，建筑形体沿等高线自然地形成层层退进的状态。多层次的退让进一步消减了建筑的体量，增加了视觉层面自然景观的画面占比，同时也产生了更多的观景平台。

10 生态馆剖面图

11 专家接待中心剖面图

12～14 生态馆局部

同时，由于山体的变化，不同高度的等高线在平面上呈现出不同的曲线变化，从而使各层退台在整体向山体围合的基础上又略有不同。设计在延续这种曲线姿态的同时，在端部略做夸张处理，部分向外延展的片墙或作为建筑场所入口处的空间限定，或作为景观互动的视线引导，使建筑外部形态愈加生动的同时，从多个层面对原始的自然风景进行了秩序化的观景引导。

3.2 结合光影塑造的空间发展

出于对控制山体挖方量的考虑，将建筑室内地面的标高随着形体层层退进而逐步抬升，而这样做实际上是从空间光影塑造的角度对空间的组织模式进行的理性发展。

基于气候调控“紧靠多埋”的操作，将建筑的后部空间全部埋入山中，由此带来的内部采光问题是设计必须要面对的。相比于水平向后延伸的空间处理，随山体逐步升高的空间设定在减少挖方量的同时，也摒弃了建筑内部没有自然采光的地下空间，而剩余的建筑后部空间全部可以通过屋顶天窗转变成积极有效的情趣空间。半球形的天窗不仅是光线采集和重塑的装置，也是面向天空的取景器。同时，在外部形体构成上，大小不一的半球形天窗与曲线化的建筑形体浑然一体，配合自然的草原景观，呈现出一种灵动的蒙古包群落意象。

同时，逐步抬升后退的空间，也主动活化了内部空间的漫游体验。设计将空间处理的重心集中在地面抬升的转换方式上，针对不同的空间高度和行为需求，或通过缓慢升起的坡道保证观展空间的连续性，或通过折回形的台阶强调空间的起承转合。水平与垂直的双向空间划分相互交合在一起，配以屋顶的天光，呈现出丰富的光影效果。在明暗交替的空间变化和徐徐上升的行进流线中，让人能够感受到如同在自然中爬山一样的趣味体验。

15 专家接待中心夜景

16 从专家接待中心看生态馆

17 墙体细部

18 构造图

3.3 结合在地材料的空间发展

伴随“紧靠多埋”的另一个问题是挖方后的土方再处理。通过现场的勘查发现，山体的土方主要由土和碎石混合而成，且石多土少，这种构成特点的土方若直接作为屋顶覆土，则很难使新种植的植被成活，而重新外运优质的土方会大幅增加建筑成本。最终，设计采用土石分离的方法，将分离后的土用于建筑屋顶的植被恢复，而分离后的石块直接用作建筑材料，其中粒径较大的石块作为建筑基础的砌筑材料，粒径较小的碎石则通过“网笼”的构造做法成为建筑外部墙体的主要组成材料。

利用这些在地材料，设计将取之于山体的土方就地归还于山体。一方面，大幅减少了山体土方外运和建筑材料内运的运输成本和与之伴随的生态破坏；另一方面，自然化的屋顶植被和斑驳的墙面肌理，使建筑进一步与山坡融合为一体。最终，设计在顺于气候调控操作结果的同时，将随之产生的问题转换成了一种积极的结果。

4 源于气候调控的地域品相呈现

所谓建筑的地域品相，似乎很难用语言文字来明确界定，更多的是来源于现场的一种综合、整体的感受。表象上，地域品相的呈现与建筑具体的形式语言有着密切的关联，但这种关联永远是碎片化的，真正深层的建筑地域品相并不能依靠形式要素的简单叠加而产生。因此，单纯的形式语言由于缺乏背后组织的系统性和综合性，也会变得毫无意义。

19 生态馆展厅

20 生态馆楼梯

21 生态馆中厅坡道

22 生态馆内部空间

23 专家接待中心中厅一角

24 专家接待中心中厅楼梯

25 专家接待中心中厅

我们认为，建筑的地域品相更多来自于对平常问题、平常策略的平实表达，多重问题的平常策略汇聚在一起，会趋于磨掉建筑中“刻意”的成分，也将趋于一种“自然”呈现的状态。基于此，除了本身的视觉形态呈现，项目同时营造了一种令人感动的、朴实的、自然的和地域化的表情感染和性格流露。从创作过程可以看出，一些所谓与地域品相有一定关联的形式语言，并非是直接出于对地域品相的附会，其生成的基础实际上来源于一个平实的问题，即地域气候的调控，而这一根本性的问题恰好也是建筑地域品相呈现的基础。

5 结语

综合上述的创作分析，建筑最终的呈现分为三个层面的演化：首先，基于气候调控的作用，设计生成了建筑的基本形态；然后，顺于气候调控的结果，设计结合多方环境要素，完成了二次的空间发展；最后，源于气候引领下的设计生成方式，建筑主动呈现了地域化的性格品相。

诚然，地域建筑创作面对的是一个综合复杂的环境，并不存在万金油般的设计生成模式。不同的项目创作，面对的设计挑战也会千差万别。但不可否认的是，建筑作为人类适应不同气候的庇护所，根植于气候的建筑创作也是建筑地域性表达最为平实的手段。