模块化漂浮住区的设计、生产与建造
——以阿姆斯特丹水上住区Waterbuurt为例

2022-10-20 03:51苗青陈晔

建筑技艺 2022年8期

苗青陈晔

近百年来全球气候出现了以变暖为主要特征的系统性变化，带来了海平面上升等一系列问题，而对于人口稠密、经济发达的沿海地区，这一矛盾更为剧烈和突出，荷兰就是其中的典型代表。荷兰约17%的国土面积来自于人工填海。随着气候环境的变化，阿姆斯特丹也面临着陆地逐渐被水淹没的问题。而另一方面，这里河道与建筑犬牙交错，超过2 500座船屋停泊在运河上，构成了独特的城市景观。船屋主要用于自住和开设民宿，是一种有着悠久传统和鲜明特色的居住方式（图1）。如果能将船屋这一古老的形式延续到住宅区建设中，则既享有与传统船屋一样漂浮在水上的浪漫，又保有与普通住宅相同的居住品质，同时能减弱对环境的影响。

20世纪末，阿姆斯特丹市政府决定在城市东侧艾湖（IJmeer）上规划新区IJburg，这一区域由7座人工岛组成，预计容纳4.5万人。为了尽量减少对自然环境的影响，改变了传统填海造地，用堤岸围起水域再抽水形成可建设用地的做法，而是建设漂浮在水面上的人工岛，柔性地应对海洋的变化。Waterbuurt项目坐落在从阿姆斯特丹中心区到新区的第一座岛上，成为贯彻整体规划理念的排头兵，在规划之初就计划建造欧洲最大的漂浮住区。

项目分成东西两块水域，西区和东区的公共设施和栈桥是统一规划建造的，东区的住宅则由业主自行委托设计师和建造商进行个性化建造。由于其先锋性，项目在技术以及调和业主和承包商各方意见等方面面临了巨大的困难，规划竞标在2001年为西区选定了设计者，而第一栋房屋出售时已经是2009年，但项目对于新的人居模式、建造生产方式和住区组织模式的前沿性探索，以及独特的居住模式，仍然使其广受好评。2018年笔者赴现场进行调研时，住区仍维持了良好的住居氛围（图2），其创新性也吸引了世界范围内的建筑学者前来参观学习。

1 规划与建筑设计

作为水上高密度住区，Waterbuurt的规划布局与建筑设计同时体现了技术的理性美感和与自然协调的浪漫主义情怀。

在整体规划上，基地由一条斜向的电力线穿过，电力线两侧50m的红线自然地将基地分为东西两个三角形区域。整体规划建设的住宅群和业主自建的产权住宅，形成遥相呼应的格局（图3）。水面的面积被严格控制在20%以上，确保净化水质的水生植物在各处都可以获得足够阳光，这也是社区的水域品质可以长期维持的原因之一。

西区北侧紧靠城市道路，一栋5层建筑——Kadgebouw沿街而建，隔绝了城市道路的噪声和视线，保证了内部漂浮住区的场景氛围和居住品质（图4），还为西区提供了停车场和垃圾回收处。两层挑空的门洞通向漂浮住区的栈桥，营造出一种从陆地世界到海洋世界的感觉。内部就是组织严密的水上住宅区。栈桥作为骨架，兼顾了防火、疏散和管网架设等功能，建筑如同一个个方舟停泊在栈桥上，点缀着各种各样的私人船只、露台，打造独特的海洋风格（图5）。

漫步在铺设穿孔铝板的栈桥上，白色调的建筑交错停泊，共享海风与海景，除了建在桩基之上的“湖滨”住宅（Type Lakeside）和位于栈桥动线节点的三栋较高的“灯塔”住宅（Type Lighthouse）之外，漂浮在水面上的住宅有三种类型（图6-8）：独栋别墅“温哥华”（Type Vancouver）、双拼住宅“悉尼”（Type Sydney）、三联出租住宅“西雅图”（Type Seattle），面积分别为100m、107m、156m。

这些住宅的建筑风格统一，白色框架、通透玻璃形成的朝向前后水面的通透立面，与褐色或深灰色的外装饰板构成的侧立面共同形成简洁的外观。栈桥两侧的住宅布局经过精心的考量，以保证每户前后都能有朝向水面的景观。不同的体量组合和类型的差异使得整个社区在整体风格统一的同时，又有着丰富的韵律变化。漂浮住宅均为3层，底层是为了使住宅漂浮在水面上而浇筑的混凝土箱体，地板标高低于水面约1.5m，视线的局限使得这个空间有较好的私密性，一般被用作卧室，中间层则一般为起居室，顶层的一半被用作露台，海风吹拂，每栋住宅都微微摇晃，露台仿佛成为住宅的甲板，而房屋仿佛如船一样自由。

2 栈桥与公共空间

栈桥将漂浮住宅串联起来，构成了整个住区的骨架，不仅承担着交通疏散的职责，也承担着为建筑提供各种设备管线的重任，是公共空间体验的重要组成部分。这个项目中，栈桥做到了技术和艺术的结合，与漂浮的住宅相得益彰（图9）。

栈桥表面是白色的穿孔铝板，不仅比木材更容易维护，也能更好地防滑，铝板的银灰色反光让栈桥有一种轻盈的工业感，仿佛整个世界都漂浮在水面上。栈桥固定在水下的混凝土柱子之上，各种市政管线和设备架设于混凝土空腔覆盖穿孔铝板的构造之而可以移动的铝板也使检修变得容易。传统的路灯从技术体系和外观效果上都不适用，所以本项目创新性地将其整合到两侧的栏杆上，确保通过宽度满足疏散要求的同时，也带来了完全不同的视觉氛围。

虽然漂浮住区设计在水面上，但消防疏散仍然是需首要解决的难点问题，跳水逃生并不是适用于所有人的方案，也不能保证房屋的安全。由于栈桥不能通车，消防车只能停在堤岸上，再由消防队员徒步前去救火。因此，栈桥的宽度被设为3m，这一宽度保证人们逃生的同时，消防队员可以赶往着火点，而栈桥与住宅之间的1m水面保证了建筑着火时栈桥作为逃生通道的安全。消防队员步行救火的距离也决定了栈桥最长为200m。栈桥尽端采取了局部加宽的设计，并在中间设置了带有防火玻璃的栏杆分隔，以便一侧着火时人们可以通过躲在栏杆另一侧匍匐前行的方式来躲避浓烟。

栈桥也是公共空间和住户交流的场所。位于三层的露台可俯瞰栈桥，这也促进了住户之间的交往。交通和疏散的功能作用要求栈桥保持畅通和界面干净，但调研中发现普遍存在着小型绿植和自行车等住户私人物品的“违规”存放，给富有工业感的栈桥增添了生活气息（图10）。出于技术和使用上的考虑以及台风的风险，住区并未设置公共绿化，这可能是这一创新型住区不尽如人意之处，而小型绿植的点缀也体现出居民对于绿化的原始追求。而且，这些私人物品均紧贴着栏杆，与日常通行的公共区域保持着一种微妙的平衡，也体现出住户共同维护社区品质的默契。

3 漂浮住宅的设计

漂浮住宅的设计是物理学、建筑学和工业化生产共同交织作用的产物。这个项目充分发挥了混凝土一次成型的优势，混凝土箱体排出与住宅重量相同的水，浮力抵消重力使住宅浮在水面上，可以浸泡在水中使用上百年，并且不需要额外的维护。

水面以上部分的重量需要进行精密计算和合理分配，使建筑更为平衡稳定，为了减轻自重，多使用木材等轻质材料，墙体、梁柱、门窗，直至瓷砖的重量都被考虑在内，住户甚至需要提前确定家具的布置方案以精确计算重量的影响，不平衡的部分由混凝土箱体内四片墙壁的厚度抵消。面宽较窄的住宅单元两两相连或三个一组相连，减少建筑在水面波动中倾斜的风险。在使用中，当住户决定要在一个角落添置一架钢琴，就需要在室内或者室外设置一个用于平衡的重物。

预制住宅被运到场地后，被对角固定在两根系船柱（Mooring Poles）上，以保证建筑在水平方向不会随意移动和倾斜。这一系列措施使漂浮住宅能够满足规范要求的4°以内的倾斜角，符合住宅安全和舒适的要求。

4 生产与运输

漂浮住宅由工厂预制，由船拉到项目基地，锚固在正确的位置上（图11），带来了崭新的景象。预制的部分包括混凝土箱体以及箱体之上的整个建筑。其中最困难的部分是混凝土箱体的浇筑。浇筑工作从四周的墙壁开始，为了平衡重量，侧面的墙体之间有最大5ft的厚度差异。在底板混凝土浇筑后，通过震动墙壁的混凝土让墙壁与底板接合部的混凝土形成一个防水的整体。

水面上部分的生产建造除了轻质、易维护以外，还要避免对环境的污染。外饰面主要使用仿金属的塑料构件和木板条，自饰面免粉刷，这些材料即使遇到水，也不会析出有害的物质污染水质。

1 阿姆斯特丹城市运河上停泊的船屋

2 Waterbuurt 独特的居住模式

3 Waterbuurt 社区规划布局

4 Kadgebouw 沿城市道路侧

5 点缀在住区中的私人船只

6 湖滨住宅（右）和灯塔住宅（左）

在工厂预制生产完成后，通过水路运输8h抵达基地。10个180kg的桶被临时放在混凝土箱体形成的空间中以保持运输中建筑的平衡，Waterbuurt栈桥远端以一座可以打开的桥联系起来，有新的漂浮住宅抵达时，可以按照需求打开供住宅通行（图12）。虽然额外的运输成本让漂浮住宅的造价比普通住宅高出约10%，但工厂生产不受天气影响，进度可控。加之水运和现场设置的便捷，项目从开始生产建造到固定在基地上的整个流程仅需要4个月，比一般的住宅建设快许多。

5 结语

Waterbuurt项目实践了一种浪漫的水上居住方式，创新性的居住环境背后是缜密的科学逻辑和先进技术的支撑。规划设计层面，对社区公共空间的设计，尤其是精心整合了各种设备的栈桥，保证了漂浮住宅如船一般自由漂浮在水面上的同时，又有着比传统船屋更为舒适的居住环境，以及与陆地安全、可靠的联系。对建筑密度与水质保护之间的权衡，保证了漂浮住宅所处的水域环境品质可以长久保持。

建筑设计层面，住宅的类型设置、布局、入口的连接方式和各种增加住宅稳定性的措施，是支撑这种水上生活方式无数的精心考量；建造层面，漂浮住宅采用了建筑整体工厂生产、运输到基地直接固定的建造方式，避免了气候变化对施工的影响，极大地提高了建设速度。对材料使用和后期维护的考虑也体现了该项目是从一个包含入住后使用过程的长期的角度来考虑建筑对自然环境的影响。

Waterbuurt项目对于我国未来沿海人口稠密地区、岛屿等地的住宅建设有一定的参考意义，摒弃了围海造田这一固有土地利用思路，在保证居住品质的前提下，采用了对环境影响较小的人居环境模式。随着科技的进步和发展，人类已经无需证明其对于环境的改造能力和影响力。而在全球面临气候变化的当今和未来，我们需要重新审视居住与自然的关系，在发展的同时，谨慎地遵守人类活动的影响边界，才能实现人与自然的和谐可持续。