杨树浦水厂栈桥设计 | 同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司原作设计工作室
阅读:12182 2018-04-19



作品栏目简介

《时代建筑》从创刊伊始便以不同形式关注富有创意的中国当代建筑作品,我们坚持选择建成作品,关注其创新性和探索性,并重视其完成度和现场感受;坚持第三方评论为主,推动建筑评论的独立性和批判性。每期作品栏目在作品选择上尝试走向设计探讨上有相对共性的可能性,在评论文章的作者的选择上,力求其研究背景与作品的设计探索有一定的相关性。


本期我们评论一些对场地的回应有其特殊性的项目。章明团队分享了他们的杨浦水厂栈桥的设计过程,重点讨论了栈桥作为媒介的建筑秩序的建立、历史遗存的锚固与生产工艺的整合。五十岚太郎评论了石上纯也的荷兰Vijversburg游客中心,指出其使用延伸的曲面玻璃墙体与自然融合的手法,消退了建筑的存在感,重新定义了建筑与自然风景之间的关系。青峰分析了原地建筑的长白山河谷度假屋,讨论其透过对原始元素的辨识与维护而形成的“编织者”对融合与共生的追索路径。唐克扬、肖映博讨论了槙文彦的设计互联∣海上世界文化艺术中心,指出其特殊之处是将文化建筑的公共属性延伸到城市空间。陈飞分析了左通右达的W之家,指出建筑师在“反现实与现实”、“效率与游戏空间”、“现代与传统”这些看似对立的话语中找寻一种可以同时进行的批判与继承。戴春分析了礼和洋行大楼更新中的研究、修缮与新空间功能植入,指出这是基于文化内涵的空间价值的重塑的过程。肖潇讨论了在格局变动中错动的nan事务所的七坡工坊。艾侠分析了CCDI的海外实践即布拉柴维尔体育中心的设计。

栏目主持:戴春



基础设施之用

杨树浦水厂栈桥设计

Utilization of Infrastructure

The Design of Yangshupu Water Plant Trestle Bridge


章明    王绪男    秦曙    

ZHANG Ming, WANG Xunan, QIN Shu

Abstract

杨树浦水厂岸线是杨浦滨江公共空间贯通工程中最长的断点,通过与作为基础设施的拦污网防撞柱的结合与利用,新建的水厂栈桥实现了这个断点的贯通。文章记述了水厂栈桥的设计过程并着重讨论了栈桥作为媒介的建筑秩序的建立,历史遗存的锚固以及和生产工艺的整合。从基础设施建筑学的角度实证性地探讨了建筑学介入基础设施设计和建设的可能性和意义。


1. 站在液铝码头向西看

项目概况

项目名称:杨浦滨江杨树浦水厂栈桥

栈桥长度:535 m

栈桥宽度:4 m~13 m

设计/建成时间:2015年10月—2017年7月

设计单位:同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司原作设计工作室

项目建筑师:章明、张姿、丁阔、丁纯、王绪男、张林琦、秦曙

合作单位:中交上海港湾工程设计研究院有限公司、上海宏辉港务工程有限公司


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黄浦江沿岸有着巨大的公共空间资源,然而由于多种原因,江岸景观被阻挡,很多岸线处于临江而不见江的境地。为提升上海的城市品质,上海市政府提出“还江于民”,将实现黄浦江两岸45 km长的公共空间贯通开放,其中杨浦滨江公共空间的贯通中面临着众多的工业用地断点带来的挑战。在19世纪初,杨树浦路作为河堤连接了沿江的各个工厂,沿江空间也就被切割成了相对独立的地块,随着产业升级,部分企业停产或迁址,可通过用地置换等方式形成贯通,同时也有像杨树浦水厂一样的仍在生产中的企业,并且由于生产要求,仍需要沿江设置,因此沿着杨树浦水厂防汛墙长达535 m的岸线成为杨浦滨江贯通的最长断点。

2. 总体鸟瞰 


针对这个断点,建筑师曾经构想过很多方案,包括从水厂内部辟开一条完全封闭的公共通路,穿越水厂,甚至设想过在水面利用浮码头趸船连接成一条五百余米长的“浮桥”,然而这些方案都由于安全或管理原因不能实现。经过多轮讨论,在防汛墙外设置一条平行于水岸的景观步行桥成为了比较理想的方向,在接下来如何加强步行桥合理性的问题上,基础设施进入了讨论的范畴。


基础设施进入建筑学的视野其实从罗马的引水道就初露端倪,高超的建造技术和宏伟的体量使得功能主义的构筑物展现出独特的建筑美学;柯布西耶光辉城市的规划正是基于作为基础设施的道路体系的重新构想,他提出的阿尔及尔的“弹道计划”更是明确地展示了基础设施作为建筑的多义性存在;20世纪60年代,新陈代谢派更是提出了巨构的概念,打通了建筑和基础设施的边界。景观都市主义的理论,将城市看作是多系统跨学科的集合,而景观也作为基础设施的一种来整合各个系统的设置;在现当代的实践中,也不乏结合基础设施形成优秀建成环境的案例,悉尼公园利用城市水资源回收处理基础设施创造了一个让人印象深刻的公共空间,在公园里可以看到大量水处理的设施被巧妙地处理成为公园独特的景观。这些建筑学的处理使得基础设施具有了城市功能和景观功能的多重意义。

3. 总图


由于生产原因,杨树浦水厂在防汛墙外设置有一系列生产设施,为了保证这些设施所处环境的整洁度和安全性,在外面需要平行江岸设置拦污网和隔油网,其位置靠近航道,因此结构柱必须足够强壮来抵抗船舶的意外撞击。拦污网,隔油网,防撞柱成为了平行于水岸的高强度的基础设施体系。利用水厂外的基础设施进行更新和改造的机会,将景观步行桥整合其中,形成公共通道,同时可以创造新的游人观赏江景和观赏水厂历史建筑的角度,产生独一无二的漫游体验。这个策略成为连接杨浦滨江最长断点的最终选择。


1 媒介


一般而言,在桥梁设计的过程中,设计核心点即为主体结构设计。然而在水厂栈桥的设计中,下部基础设施设计荷载和强度远高于一般人行通行的要求,强大的结构体系作为桥梁的主体结构成为了预设条件,需要处理的关键问题转化为如何处理栈桥与结构体系中粗壮的防撞柱之间的关系。通常建筑师希望结构轻盈纤细,然而基础设施的结构尺度和一般构筑物的结构尺度相比会强壮很多,因此顺应结构的策略成为建筑师的第一个尝试。设计初将防撞柱以不同的方式向上顺延,并赋予不同的意义——有些成为等候亭,有些成为种植箱,有些成为座椅,有些成为花池,有些则被串联在一起成为遮阳棚。这些粗壮的防撞柱顺延着结构的尺度和跨度被演绎成为人行栈桥中一个个功能或生态节点,进而成为设计表达的主体,栈桥其他部分相对消隐。建筑师希望借助这种方式让基础设施进化成为和人具有某种直接接触的构筑物,进而重塑基础设施和人的关系。

4. 休息廊棚、绿化座椅与保留系缆墩


然而在实际的推进中,发现直接将基础设施的尺度和人的尺度并置在一起会产生过大的认知反差,在基础设施和人之间仍然需要一个媒介,来承担中和尺度、功能表达以及文化表达的作用,同时这个媒介和下部结构应该具有明确的关系。由于生产生活的需要,黄浦江两岸曾经停泊着多条趸船,这些趸船承担了交通、办公、餐饮、工程等多种功能,同时也承载了人们对于历史的记忆,因此建筑师选择将趸船抽象化成为合适的媒介。实际上,在园林中也常有在水边构筑以船为意象的建筑物的做法——舫,即不系舟,巧借水势形成漂浮之感,寄托人们对泛舟畅享水景的情趣。水厂栈桥被构想成一组首尾相连的趸船,人行桥本身的结构与趸船的结构类似,体现工业制造特征的完整的分仓格构结构轻盈地“搁置”在粗壮的基础设施结构上,与其形成对比,产生漂浮感,从江面看过来形成明确的韵律感。人行栈桥以建筑学的方式介入到基础设施中成为媒介,人们通过这种媒介形成对于基础设施的认知,这个媒介本身则与拦污网隔油网及防撞柱一起成为了水厂外的建筑和景观化了的基础设施系统。


2 建构


自古典建筑以来,从建筑师开始组织空间赋予空间含义,秩序(order)的建立就是重要的讨论议题,尤其是在本身已经存在着强大的秩序的基础设施上建造时,作为媒介的栈桥如何面对已经存在的秩序,同时建立自身的秩序来适应平面、断面的变化以及组织各种设施,就更是建筑师需要重点考虑的问题。下部基础结构柱子的跨度基本在6 m~8 m,同时受到浚浦线的限制和沿防汛墙水厂设施的影响,在全长535 m的范围内栈桥的宽度发生着多样的变化,为了能够适应变化,建立秩序,设计中采用了相对均质的结构策略,形成了一个钢格栅的结构体,每一个格构之间的间距控制在750 mm,在外部将栈桥的格构暴露出来,和下部粗壮的墩柱保持一定的尺度倍数关系,同时强调了自身的建构秩序。

5. 原水管处夜景


栈桥的趸船结构的基本断面形态被抽象成U型,这个U型也成为了一个开放的原型,构成了栈桥形式语言的重要规则。栈桥不仅承担了通过行进的功能,它独特的位置和多样的宽度变化让栈桥更有机会产生丰富的景观体验和多样活动体验。因此在设计中,依据宽度的不同、景观朝向的差异和对于活动的不同设想将U型的原型发展成为多种不同的断面。在合适的地方延伸单侧的扶手成为遮阳棚;较宽的地方继续延伸扶手甚至反转包裹形成了更加私密的休息亭;两个相邻U型的宽度变化自然产生了可停留的观景台;在最宽的地方设置了一个朝向江面的缓坡,形成江上小舞台;U型的结构原型也会异化成为背靠背的座椅,悬置于桥面之上,利用座椅靠背的高度设计了可以种植小乔木的树池,解决了在防汛墙外栈桥上种植绿化的难题,也为坐在座椅上的人们提供了天然的遮荫空间;格构在需要敷设电缆的地方预先留出电线孔,保证了形态的完整性和纯粹性。

6. 建造过程


均质的格栅式结构体系和U型的断面原型成为了栈桥建造中最具控制性的秩序和形态逻辑,与基础设施原有的结构秩序和功能性的形态逻辑产生了某种对话,建筑学核心的形式操作原理和基础设施功能为先的诉求被整合起来,完成了基础设施建筑化的过程。


3 锚固


位于黄浦江边一线江岸的杨树浦自来水厂从1883年开始,为上海多个区供应自来水,现在仍在运转中,水厂里的英国古典城堡式建筑群以其精致典雅的砖砌结构被确立为“上海优秀历史建筑”,杨树浦水厂则成为“上海市文物保护单位”,杨树浦水厂具有很高的审美价值和历史价值,被列为浦江两岸综合开发重点保护、保留单位。对于黄浦江临江景观来说,杨树浦水厂更是难得的具有百年历史的建筑景观,具有类型学的意义。另一方面,水厂防汛墙外曾经停靠着数艘趸船,很多趸船完成了历史使命不再停靠,于是留下了巨大的混凝土系缆墩,这些系缆墩结构位置不同、高度不同,浑厚的体量无声地讲诉着黄浦江的工业历史。水厂栈桥在设计时面临的另一个重要问题就是如何处理与历史的关系,塑造恰如其分的场所精神,将特征性元素“锚固”到场所之中,成为“此时此地”的在地的景观。

7. 栈桥建构轴侧分析图


桥面的标高和扶手的高度由于黄浦江水位的原因已经确定,因此对水厂具有特色的防汛墙不可避免会产生部分的遮挡,这就更加要求设计采用谦逊的态度面对具有悠久历史的水厂。红砖的色彩是水厂在沿江重要的特征,因此除了栈桥的形式尽量平和稳重之外,栈桥的面层材料选择具有良好的防腐性能的菠萝格木材,其自然的红棕色与水厂历史建筑的砖的颜色呼应统一,随着时间的流逝菠萝格木材会逐渐由红棕色变为低调优雅的暖灰色,与水厂的红砖颜色协调,共同营造出温暖的富有时间感的场所。另一方面,以木材来表达温润谦和的气质,柔化杨浦滨江沿线的工业感从而构成当下生活与工业历史的对话关系。为了强化空间的场所感和整体感,材料的使用采用一体化的策略,菠萝格的木材从桥面延伸到栏杆和遮阳棚上,作为甲板的隐喻也完成了对船形断面的塑造。根据人的坐姿、站姿的视线高度以及小朋友的视线高度,在栏杆和遮阳棚上的木板间有意识地留出空隙,让人们可以透过空隙,欣赏到被“编辑”过的江景。

8. 西侧入口鸟瞰


“叠合的原真”是建筑师对于历史的另一个态度,新建的建筑和原有场地的历史应该是重叠和互相作用的关系,这些叠合的原真的痕迹共同构成了这个地方真实的历史,因此对于沿防汛墙散布的巨大的混凝土系缆墩,建筑师坚持将其保留并整合到栈桥的设计中,这些系缆墩成为建筑“锚固”到场地上的“锚栓”。由于建设年代久远,缺少系缆墩准确的标高和尺寸,现场根据实测的数据,栈桥的平面发生了有机的转折和宽窄变化,桥体和系缆墩的关系也产生了多种关系:有时避让,有时环抱,系缆墩的标高比较低的时候,桥面覆盖其上,相应位置的木质桥面改变成为通透的钢格栅。人们行进间可以从不同角度观察带有原真历史痕迹的混凝土靠船墩,遥想这里曾经出现的工业场景,同时巨大的混凝土基础设施与轻盈温润的栈桥产生了富有戏剧性的对比,更增加了大尺度基础设施对行人的震撼力。类似的处理还应用在栈桥与船厂相接的端头,上下码头的混凝土台阶被保留被钢格栅覆盖,台阶上附着上相应的标高,这里变成了可以观察水位的台阶,历史的痕迹被赋予了新的意义。建筑师希望可以通过日常性的介入更加丰富被“锚固”的内涵。


4 活化


滨江贯通工程是将原有的生产岸线向生活岸线进行转换的过程,而大部分工业设施都已经不再具有生产功能,成为工业遗存,其转化的方式往往以景观化处理为主,将往日的工业特征或流程作为景点之一进行展示和体验,而在杨树浦水厂这段的改造中,却产生了新的机会。作为城市的基础设施,杨树浦水厂仍在运转,是“活”的基础设施,而且水厂的一些仍在运转的生产部分也被设置在防汛墙外,包括原水管道、备用取水口和双层液铝码头等。利用好这个机会将水厂栈桥和水厂的设施设备工艺流程整合起来,更大地发挥“活”的基础设施的科教价值让设计变得更有挑战也更有意义。

9. 退让保留系缆墩 


原水管道是一个直径约3 m的巨大钢制水管,与栈桥的方向平行敷设,在接近液铝码头部分设置有泄压口,相应在设计中依据原水管道的保护距离,顺应原水管道的走向布置,到达液铝码头附近处水管向厂区方向回缩,栈桥宽度相应放大,形成观景广场,在这里可以欣赏到水管泄压口不定时喷水泄压形成的瀑布景观。


备用取水口是一座砖砌立面的建筑,建筑风格与水厂内部相近,在设计时直接将栈桥与备用取水口的立面相接,备用取水口的立面成为栈桥栏杆系统的一部分,游人可以近距离观赏到建筑的立面以及与水厂内部类似的建筑风格,同时可以透过经过防护处理的窗户看到水处理设备和其运转情况。这里成为很好的科教窗口。

10. 剖面:江上小舞台

11. 剖面:在浮码头与防汛墙之间

12. 剖面:系缆墩嵌入栈桥

13. 剖面:原水管

14. 剖面:液铝码头

15. 剖面:六号取水口前广场

16. 剖面:休息棚架+绿化座椅

17. 剖面:包裹廊架


液铝码头是一个两层的平台结构,上层以管理功能为主,可以直接进入到水厂内部,下层以生产功能为主,主要负责液铝的接受处理。液铝码头也作为栈桥段唯一的制高点被整合到设计中:液铝码头的二层与栈桥以坡道相连,人们可以通过坡道上到液铝码头的开放部分以不同的角度饱览江景,同时可以瞥见水厂内部建筑的风貌;液铝码头的一层与栈桥标高相近,水厂工作人员可以直接从栈桥进入到液铝码头的一层空间,液铝管道则在桥下穿过,在临江侧留出接口对接运输船只。

18. 江上小舞台平视 


由于岸线功能的转换,水厂作为城市基础设施从被忽略的生产状态成为了被关注的具有生产生活双重属性的基础设施,栈桥的设计考虑了生产的状态甚至工艺流程,通过建筑学的思考和操作适度介入和整合,兼顾生产要求的同时将水厂的城市基础设施功能以特征性景观的方式呈现出来,从而在城市层面活化了这个基础设施,激发了更多的城市活力,产生了更大的社会价值。

19. 液铝码头坡道 


基础设施建筑学从景观都市主义理论建立以来被西方越来越多的学者讨论,也形成了一定的理论话语体系,在中国,这个话题也越来越受到关注。一方面随着中国的快速发展,大量建造的基础设施决定了城市的面貌和建成环境的质量,基础设施由于其功能性为先的特性在建造质量上有着可靠保证,然而在美学和城市多样化功能上大多缺乏考量;另一方面,建筑师受到了城市关系、空间美学、结构建造、功能整合等建筑学训练,在基础设施建设和改造等相关领域有很多可以提升城市建成环境的机会。建筑学的技能在基础设施的建设上可以扮演重要的作用:对于结构体系的分析,对于尺度的中和和转化,对于多功能多意义的挖掘,对于工艺流程的合理展示,对于空间的有效组织以及对于基础设施美学价值的明确和表达,都是建筑学可以介入的方向。

20. 江上小舞台


在水厂栈桥项目中,以抽象的趸船为结构原型,以温润的木材作为桥面,整合了历史遗存、生态绿化、工艺流程的“舟桥”轻盈地悬架于拦污网的结构柱上。它是一个媒介,锚固在水厂的历史文脉中,生动地结合水厂的生产活动,以建筑学的方式沟通了基础设施和人的活动。自开放以来,游客纷纷前来、络绎不绝,美景,江风,历史,带给人们欣喜的体验。水厂栈桥的实践就像一扇窗,让我们切实看到了建筑学和基础设施结合的广阔前景和无限机会。

(图片、图纸均由作者提供)


注释:

① 文章参考了2016年第2期《时代建筑》杂志。


参考文献:

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[14] 石孟良,彭建国,汤放华,等.秩序的审美价值与当代建筑的美学追求[J].建筑学报,2010,(4):16-19.

完整深度阅读请参看《时代建筑》2018年第2期 定位中国:当代中国建筑的国际影响力,章明 王绪男 秦曙.《基础设施之用:杨树浦水厂栈桥设计》,未经允许,不得转载。


作者单位:同济大学建筑与城市规划学院,高密度人居环境生态与节能教育部重点实验室,同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司原作设计工作室

作者简介:章明,男,同济大学建筑与城市规划学院 建筑系副主任,教授,博士生导师; 王绪男,男,同济大学建筑与城市规划学院 博士研究生,同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司原作设计工作室 建筑师; 秦曙,男,同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司原作设计工作室 建筑师


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