浅谈滨水超高层住宅的设计创新与难点---以武汉长江中心文华府项目为例

(整期优先)网络出版时间:2023-06-28
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浅谈滨水超高层住宅的设计创新与难点---以武汉长江中心文华府项目为例

王媛

上海天华建筑设计有限公司 上海 200000

摘要:随着社会经济的发展,人们对生活品质的要求逐年提高,享有稀缺景观资源的城市核心区开发强度不断攀升,地标型超高层住宅频现。本文以武汉长江中心文华府项目超高层住宅的创新设计介绍与技术难点剖析,总结分析此类超高层住宅的设计重点和经验。

关键词:超高层住宅,滨江资源,多维立体,创新设计,公建化立面

引言:我国已进入城镇化的战略转型期,“确保城镇化质量、提高人民生活品质”已是当务之急。享有稀缺景观资源的城市核心区高强度开发、高品质开发、复合立体开发呈必然趋势。在拥有江河湖海等优质景观条件的滨水区域建造超高层住宅,体现了都市居所的文明与高度,代表了未来城市核心区住宅的发展方向。

项目概述

武汉长江中心项目(后文简称长江中心)位于湖北省武汉市武昌滨江商务区,地处武汉内环内,是武汉市政府规划打造的总部经济聚集区,也是长江主轴核心发展板块。项目北侧紧邻长江,南临武昌古城,东临沙湖公园,与汉口沿江商务区隔江相望,是武昌滨江最重要长江界面,拥有独一无二的景观视野(图1)。

长江中心共11个地块,总用地19.4万㎡,总建筑面积160万㎡。包含400m地标超塔(B1),21万㎡特色商业综合体(A1),6栋总部办公楼(C1、C2、C3),2栋超高层公寓与7栋住宅塔楼(B2、B3、B4)。其中B2、B3、B4为商住地块,用地面积6.4万㎡,建筑面积63万㎡,综合容积率7.5,地块案名武汉长江中心文华府(后文简称文华府),本文重点阐述文华府超高层住宅的设计创新与技术难点(图2)。

C:\Users\ThinkPad\Desktop\000\00-高级职称\发表论文\配图\配图_页面_02.jpgC:\Users\ThinkPad\Desktop\000\00-高级职称\发表论文\配图\配图_页面_03.jpgC:\Users\ThinkPad\Desktop\000\00-高级职称\发表论文\配图\配图_页面_04.jpg1:区位与资源 2:长江中心鸟瞰图

项目总体难度分析

如何利用好江景资源同时尊重城市空间、提升城市形象在此类项目中尤为重要。如何解决小地块高强度开发带来的景观花园狭小、邻里关系淡化也是一个重要课题。其次,超高层住宅的结构、核心筒、设备要求高,导致实用率偏低的问题也应合理解决。另外,结构设计、避难层空间的利用,都是超高层住宅的设计难点。文华府的复合性、资源稀缺性、创新性在整个华中乃至全国都是领先的,以下从4个方面论述,给类似项目予以参考。

一、多维平衡、立体发展的规划设计

滨水超高层住宅在“景观最大化”原则下,通常会形成板式建筑一字排开的布局形态,这个对于城市空间、视线通透都不够友好;在处理景观朝向与建筑朝向方面也略显生硬。文华府的规划首先由城市空间出发,其次才关注景观资源的挖掘与利用,另外创新尝试了“立体空间解决规划问题”的设计理念,力求城市滨水空间与景观价值的平衡,实现滨水空间可持续发展。

1.1从城市空间出发的总体规划布局

文华府三个地块的用地面积均非常小,综合容积率达7.5之高,考虑内部空间的舒适性和经济性,采用4栋超高层住宅、3栋高层住宅与2栋超高层公寓围合式布局,争取楼栋间距最大化,也为东西2栋公寓和400m超塔提供更加通透开阔的视野。4栋超高层在北、3栋高层在南的布局方式,减少超高层建筑给空间带来的压抑感,也实现了更多的江景户型(图2)。

满足基本的合理性之外,规划设计从城市空间形态和城市形象切入,通过天际线、通透率、公建化立面等多维设计方法,实现“至美长江一公里”的规划愿景,以下列举几点:(1)长江中心11个块地组合而成的天际线是规划设计的重中之重,经过多方案、多视角对比,最终形成了180m到400m的高度组合,高低起伏、优雅从容、地块之间和谐统一。(2)在空间通透率上也做了大量研究,通透率过高导致都市氛围感不足,通透率太低使城市空间闭塞压抑,多方案论证后确定通透率为45%,形成通透流动的空间形态与国际化都市氛围(图3)。

C:\Users\ThinkPad\Desktop\000\00-高级职称\发表论文\配图\配图_页面_06.jpgC:\Users\ThinkPad\Desktop\000\00-高级职称\发表论文\配图\配图_页面_08.jpg

3:沿江天际线

1.2景观资源的挖掘与利用

滨水超高层住宅规划设计中,水景资源的挖掘与利用体现开发商的利益和使用者的观感诉求,文华府在景观视线分析方法上有很大的创新性与前瞻性。

在景观环境层面做出多层级分析研究(表1),包括以下几个层面:(1)城市宏观层面的视线分析,有利于土地价值的基础判断。(2)由江面对每栋楼三维模型进行视线分析,研究前排建筑对后排住宅的遮挡情况,指导优化遮挡建筑与被遮挡住宅的落位关系。(3)对典型楼栋和典型楼层进行视线模拟,能最直观的感受每户的景观品质和视线开阔程度,是户型设计、室内布局、立面开窗的最有力依据。(4)定量分析典型户享有的江景、园景、城市景观的视线角度,为确定户型面积段、房型定制和一户一价的定价方案提供了完备的数据支撑。以上从宏观定性到微观定量的景观视线分析研究方法值得建筑师在实际项目中应用,能够有效的指导设计,尊重每一份资源,用好每一寸土地。

C:\Users\ThinkPad\Desktop\000\00-高级职称\发表论文\配图\配图_页面_09.jpg(1)城市宏观层面

(2)三维模型模拟

(4)定量分析

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C:\Users\ThinkPad\Desktop\000\00-高级职称\发表论文\配图\配图_页面_09.jpg 

(3)视线模拟

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表1:江景资源分析方法(以R5楼栋为例)

其次超高层住宅本身和景观的互动也尤为关键。文华府从立体分区、户型平面布局、立面设计等方面实现了建筑与环境零距离对话。(1)超高层住宅竖向立体分区:低区无江景视野且私密性差,布置商业配套、架空层和入户大堂;中区根据江景资源分别布置190㎡、230㎡、270㎡景观住宅;高区长江景致一览无余,定制380㎡大平层豪宅。(2)平面布局将核心筒内置、最大化利用建筑转角、最大化争取建筑外墙展开面。(3)立面设计更是讲究视线通透、非必要不遮挡,结构也努力实现主体梁高650mm,阳台梁高450mm的无遮挡设计。

1.3花园城市、立体城市的创新概念

超高层住宅项目的用地通常十分紧张,小地块高强度开发带来的景观花园狭小、邻里关系淡化等问题尤其突出,文华府通过“立体空间解决规划问题”,实现花园城市、立体城市的创新设计理念。

一直以来住宅底层的使用功能相对单一固定,通常包含底商、架空层、普通住宅等功能,以上同时出现的可能性不大。文华府创新性的将一层(0-6m标高)对外部分设计为商业配套、对内部分作为住宅大堂;二层(6-12m标高)打造成为空中架空层,提供健身、休闲、邻里交流等多元活动。另外将避难层进行景观绿化设计,成为江景泛会所。通过以上创新设计,打造社区中央景观(0m标高)、空中架空层(6m标高)、江景泛会所(50m、100m、150m标高)等多维立体空间,真正落实“高强度、低密度、多花园”的立体花园理念(图4)。

C:\Users\ThinkPad\Desktop\000\00-高级职称\发表论文\配图\配图_页面_12.jpgC:\Users\ThinkPad\Desktop\000\00-高级职称\发表论文\配图\配图_页面_11.jpgC:\Users\ThinkPad\Desktop\000\00-高级职称\发表论文\配图\配图_页面_13.jpg

4:立体花园 5:空中架空层

交通流线精细化分类的需求、各类交通空间对景观花园的占用、快速交通与慢行交通交织带来的安全问题日益显著,文华府巧妙利用地下、地面、空中等空间,立体组织各类交通流线。(1)车行交通集中在地下车库解决。包含了住户私家车车行流线、分类垃圾收集清运流线、中小型货车搬家流线、日常快递与外卖配送流线、访客泊车流线及救护车流线等。(2)地面交通以人行为主,辅以紧急消防扑救流线,实现地面系统的人车分流。(3)上文介绍的空中架空层(6-12m标高)一方面作为多元活动场所,一方面还串联了3个住宅地块,亦连接了其他8个商办地块,通过这个纯人行的空中连廊系统,使用者可以无雨无车安全便捷的到达周边商业文化设施和江岸公园等公共绿化设施(图5)。最终,通过地下、地面、空中架空层解决车行、人行、无雨纯人行等,呈现了一个安全快捷、舒适优美的立体花园城市。

二、户型产品的多重创新

上文介绍了从宏观定性到微观定量的景观视线分析方法,对户型面积段分配、户型格局等有重要的指导意义。下文以R5楼栋为例,详细介绍超高层户型的多重创新设计。

2.1景观资源与朝向的平衡

文华府位于长江东南侧为西北向看江,与我国中部地区主要起居空间朝南的生活习惯相悖,户型格局充分考量景观与朝向的平衡。客餐厅作为家庭活动的核心空间,置于西北角与江面平行,外围L形转角阳台实现270°景观视野;主卧室置于西南角,江景视野与南向光照二者兼得;次主卧完全与江面平行,追求极致江景但日照朝向有所牺牲(图6)。

2.2多重优势的创新点式户型

文华府户型围绕“家是长江景致的容器、是生活场景的容器、是家庭成员情感的容器”,实现诸多创新,是面向未来的设计。(1)打造核心筒内置的点式楼栋,去山墙化利用好建筑的每一条外边,270㎡户型拥有50m连续采光面。(2)餐客厅除景观优势和尺度优势外,各功能布局力求多场景化设计。餐厅、客厅、西厨呈三角形,相互独立又能随时互动,实现日常起居、家庭聚会、商务派对、全景影院等多场景切换,顺应现代社会人们丰富多样的生活、社交需求。(3)摒弃一味追求房间数量的传统设计理念,设计三个特色套房,兼具景观和朝向的主卧套,独揽长江景致的次主卧套,阳光充沛的次卧套,确保每位家庭成员的独立性与私密性,满足两代居、三代居等不同家庭结构的居住需求。(4)精细化布局强大的收纳空间,每户配备一个6㎡的私人博物馆,博物馆安装防弹装甲门、独立水电、对外求救系统,以备收藏和紧急情况使用(图6)。

以上是典型标准层的介绍,沿江4栋超高层顶部享有绝佳的长江景致,设计380㎡天际平层户型,相较于标准层,顶层户型强调个性化定制、室内外空间互动等理念。(1)强大的公区设计。公区分为会客区、就餐区和家庭起居室,会客区注重展示性和礼仪性,而家庭起居室则注重私密性和分寸感,就餐区细分为中厨、西厨、正餐厅和早餐厅。(2)云端庭院生活。通过退台在公区和主卧外围形成休闲露台,模糊边界实现室内外空间的流动性,露台上还有国内最高的私家无边泳池。(3)主卧空间全面升级。配备南北双主卧,南向主卧偏女性化设计,包含疗愈小客厅、步入式衣帽间和五件套卫生间;而北向主卧偏男性化设计,注重书房、收藏和江景特色。(4)多动线设计。双电梯厅提供了动静流线、主仆流线等多重流线(图7)。

C:\Users\ThinkPad\Desktop\000\00-高级职称\发表论文\配图\配图_页面_17.jpgC:\Users\ThinkPad\Desktop\000\00-高级职称\发表论文\配图\配图_页面_18.jpgC:\Users\ThinkPad\Desktop\000\00-高级职称\发表论文\配图\配图_页面_31.jpg

6:270㎡户型平面 7:380㎡天际平层户型平面

2.3高效实用的创新核心筒

超高层核心筒是影响得房率的最主要因素。文华府超高层住宅核心筒有两个创新尝试。(1)核心筒合理内置。传统超高层住宅的核心筒面宽进深尺度接近呈正方形,占用建筑面宽导致景观或光照利用不充分,外轮廓凹凸不平给结构设计和外立面塑造带来很大难度。文华府的核心筒呈长方形内置于建筑中部,为景观和采光争取了最优条件,也是结构设计和公建化外立面塑造的优质基础。(2)高效创新的独梯入户。按照我国现行规范,200m超高层住宅满足2梯2户的电梯配置即可,但若按舒适型45户/部的电梯配置标准则应3梯2户。采用每户一部独立梯、一部贯通梯的组合,通过梯控实现每户2部电梯及独立电梯厅的设计,既体现私密性和尊贵感又有效减少了候梯时间,大幅度提升归家体验(图6)。

三、公建化外立面的设计与实现

3.1赋予建筑立面在地文化性

滨水超高层建筑群其聚落气势与高耸姿态都是繁华都市的重要标志,形象塑造上应体现文化性与在地性。长江中心深度挖掘武汉在地文化,寻求城市与长江之间千丝万缕的关系,打破传统滨水建筑横向曲线的设计语言。400m超塔地标以直插云霄的竖向线条比拟琴瑟之弦,体现“乐”的理念,200m超高层住宅则以横向线条来比拟古代礼器玉琮,以此体现“礼”的理念。二者相辅相成,共同塑造至美的荆楚长江新形象,体现“礼乐相承”的人文精神(图3)。

3.2多地块协调统一的公建化外立面

在11个块地中超高层住宅立面设计的挑战最大,因其既要满足住宅基本功能、彰显自身特色,又要与公建地块协调统一。设计忠于功能又高于功能,整体形态简洁挺拔,主体采用大面积单元窗加铝板幕墙系统,最大化确保外立面通透轻盈,消解超高层建筑给城市带来的压迫感。

分解到每块来看:(1)主体以横向线条为主,利用竖向框体和下挂式玻璃栏板实现节奏的变化,玻璃划分主次分明,兼顾室内外视觉效果。(2)塔冠设计自下而上一气呵成、收分自如,顶部采用几何框体的设计语言,丰富建筑形象、提升建筑个性,夜晚泛光亮化下更具昭示性。(3)近人尺度的基座采用仿铜不锈钢与光面大理石,大堂层高12m,入口两侧超白高透玻璃近6m高,展现大气尊贵的形象气质。

C:\Users\ThinkPad\Desktop\000\00-高级职称\发表论文\配图\配图_页面_22.jpgC:\Users\ThinkPad\Desktop\000\00-高级职称\发表论文\配图\配图_页面_20.jpgC:\Users\ThinkPad\Desktop\000\00-高级职称\发表论文\配图\配图_页面_23.jpg

8:文华府主体、塔冠、基座效果图

3.3超高层住宅幕墙的创新实施

文华府采用全幕墙体系,包括单元窗系统、单元格栅系统、提升推拉门系统、玻璃栏板系统、铝板幕墙系统、石材幕墙系统、明框幕墙系统及雨棚系统这八大系统,其中单元窗系统和玻璃栏板系统难度最高。

单元窗系统(图9):我国现行规范规定“住宅二层以上不可以采用玻璃幕墙”,因此设计采用单元窗系统,保证系统整体性能前提下,最大化实现“幕墙效果、窗式用料、窗式组装及安装”,满足建筑效果、节约成本。该系统的设计要点在于:单元窗框组装方式采用“横通竖断”,外侧安装70mm装饰扣盖,保证整体美观,避免错缝拼接出现渗水隐患;单元窗系统在结构外侧安装,水平防火封修采用镀锌钢板加岩棉(同时具有隔音作用),竖向层间采用镀锌钢板封修;对于200m超高层住宅单块玻璃控制4㎡以下,玻璃厚度控制8mm,是立面效果、安全性能与成本的最佳平衡点。

玻璃栏板系统(图10):采用玻璃栏板下挂在结构外侧的方式,底部为钢槽固定,顶部为铝型材扶手,采用8mm+8mm钢化夹胶玻璃,该系统落地的要点在于玻璃内侧阳台梁需提前美化处理,通常深灰色涂料(或金属漆)喷涂,成本允许可阳台梁外包铝单板。

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9:单元窗系统 10:玻璃栏板系统

四、文华府超高层住宅的其他技术难点

4.1超高层住宅的结构设计

文华府超高层住宅结构高度200m,塔冠高度210m,建筑设计之初就与结构工程师紧密配合,前期设计为结构合理性和落地性预留充足条件。包含以下几点:(1)合理的高宽比控制,武汉地区超高层住宅的高宽比控制7-8以下较为合理。(2)核心筒中置,力求更稳定的受力模型;进深适度增加,避免“刀片楼”;建筑外轮廓规整,内部墙体布局均匀对齐。(3)超高层竖向结构构件尺寸较大,建筑设计应充分考虑结构构件对内部使用空间的影响,如文华府各卧室的尺度为3.3m、3.5m、6.5m均大于常规项目,建议结构精细化设计,竖向构件变截面力求实用空间最大化。(4)文华府标准层层高3.15m,底层商业层高6m,二层架空层高6m,入户大堂层高达12m,这些薄弱环节需要结构加强,建筑设计应预留足够的结构空间。

4.2塔冠的综合设计(图11)

文华府塔冠高度10m,经多次结构计算塔冠需保持60%透空率,这表明除设备机房采用幕墙包裹以外塔冠不能再有其他封闭造型,为减少自重、确保造型纤细精致,塔冠采用钢结构形式,钢框架均分为6段与核心筒的剪力墙对齐,其几何化构成与建筑立面线条相呼应,实现结构设计与建筑美学的完美结合。

C:\Users\ThinkPad\Desktop\000\00-高级职称\发表论文\配图\配图_页面_28.jpgC:\Users\ThinkPad\Desktop\000\00-高级职称\发表论文\配图\配图_页面_29.jpg

11:塔冠结构建筑示意图 12:屋顶泳池剖面图

4.3屋顶无边泳池的技术落地(图12)

文华府在200m高空有多个无边泳池,其对结构、设备、幕墙均有较高要求。首先在避难层上方布置泳池,减少泳池1.8m的结构降板对使用功能的影响。其次泳池内壁做防水处理;外壁深色涂料喷涂后安装固定单元窗,上部防护玻璃栏板高度1.3m,立杆和玻璃适度加强,确保安全美观及泳池视野不受影响;池底预留充足的设备空间。最后,设计中考虑私家泳池面积小、使用人次少,放弃大型公共泳池外围溢水槽的做法,设计高于露台200mm的结构反坎,提高经济性,亦保证露台面积不受损。

结语

享有稀缺景观资源的城市核心区土地必然面临高强度复合开发,本文从城市空间规划、户型创新设计、公建化立面落地与技术难点四个方面,总结和梳理了武汉长江中心文华府超高层住宅在设计实施过程中的创新尝试、技术难点及系统性经验,希望起到借鉴意义。此类项目功能综合复杂、限制性因素多,设计难度大,建筑师应保持对土地的敬畏之心,从宏观到微观研究分析,敢于面对问题、勇于创新尝试、善于研究总结,为城市发展和人民生活切实做出贡献。

参考文献:

[1] 王建国,吕志鹏.世界城市滨水区开发建设的历史进程及其经验[J].城市规划,2001(7):41-46

[2] 蔡永洁.“观景”与“景观”之间—滨水居住空间模式的思考与三次尝试[J].建筑学报,2013(4):153-154

[3] 王有为,王清勤,叶青. 超高层住宅建筑发展研究[M].中国建筑工业出版社,2012

[4] 钟中.滨水地区超高层住宅设计策略研究[J].城市建筑,2015(18):35-36

作者介绍:王媛 国家一级注册建筑师 上海天华建筑设计有限公司副总建筑师 福建天华建筑设计有限公司总建筑师