Monolith，a large single vertical block of stone, especially one that may have some religious meaning. 本次优秀作品分享，我们邀请到了清华大学建筑系的Chenghao Wang和Pengyang Zhao分享他们的作品<MONOLITH>。本项目是对于一种攀岩-超高层建筑原型的设计尝试，位于北京奥林匹克森林公园龙形水系湖面北岸，作为满足底层商业-中层办公-高层酒店的摩天楼综合体，其目标人群同时涵盖世界各地的攀岩爱好者以及顶级挑战者。可以介绍下这个项目背景吗？为什么取名为<MONOLITH>？冬奥推动了冬季体育运动在我国的发展，也一定程度促成了我国体育建筑设计的革新。现阶段各类体育竞技场馆和空间，已经发展出各自完备的建筑类型。它们无论是功能还是体量，都相对独立。很多场馆举办专业赛事之后，空置期是有运营压力的。因此场馆的场景改造再利用，逐渐成为一类“亡羊补牢“的研究课题。但是，为什么不能从根本出发，在建筑设计的原初就构思一种体育运动与建筑日常功能相得益彰的形式，让各类体育运动竞技融入日常，真正成为一种生活方式？以体育建筑独特的形式逻辑出发，嫁接到其他类型的建筑空间上，创造重新定义建筑类型的机会，也许会让我们的生活变得更有趣。攀岩-超高层结合的建筑原型即是我们的具体选题。作为人造的生活空间，建筑一直在演化。建筑设计就是对生活方式的设想和回应。一些不羁的想象，也许会成为未来现实的种子。在我们的理解，即是带有纪念性的巨石。摩天楼的形体构建过程，往往需要从最基本的几何体进行变形、切割，就仿佛在对一块巨石雕刻；本项目亦可以如此想象：一个巨石，被有机却有着精确攀岩路径设计的裂谷所侵蚀，高耸于城市空间之中。您项目的灵感来源是什么？怎么想到将攀岩和摩天大楼结合在一起？最初打动我们的是由世界顶级徒手攀岩挑战者Alex Honnold主演的纪录片《Free Solo》。你可以想象一个人在几百米的垂直峭壁上无保护攀登，支撑他的不过是一些几厘米甚至几毫米的岩石凹槽。攀岩是一项追求完美的运动，徒手攀登更是如此，不允许任何的失误。正如Alex自己所说：“It’s always about excellence and perfection."顶级攀岩挑战者在“出圈”的同时，近年来，大众攀岩运动也在世界范围发展迅速，场馆得以蓬勃发展。但现如今的室内岩馆，大多是在已建成的建筑空间中突兀地树立人造岩壁，并未将建筑形式与功能在根本上结合。另一方面，攀岩对于空间竖向立面的独特要求以及其向上的基本特性，将我们的视角导向高层建筑。自古，人类向往着克服重力、比肩天空，建筑的高度也因此不断刷新。然而，最初的高层建筑大多服务于神明崇拜，后来又演变为统治阶级的权力象征，及至今日成为资本的游戏。超高层摩天楼能否被普通人以徒手征服？在设计前期做了哪些背景调研？相关研究是如何运用在您的作品当中的？我们前期的调研包括攀岩的历史、分类、路径、工具、符号表达、动作原型与场馆参数，超高层建筑的基本设计规范、结构类型等。研究运用在作品中体现在各种方面。例如在四五百米的超高层建筑与厘米甚至毫米级别的pinch, pocket, slope等岩点之间建立联系，需要多层级的转换，最初研究不足的我们也会觉得无从下手。对于攀岩路径和动作原型的研究，给了我们最基本的尺度观念。世界顶级的攀岩路径在竖向高度上基本都是几百米级别，与整个摩天楼体量相近；我们先将整个攀岩路径按建筑功能分区分成几个phase，每个“段落”有各自功能，比如购物中心、办公区、酒店区，同时这些区域又与攀岩相结合形成独特的攀岩-日常样态；每个“段落”间的转换层作为休憩或停留的地点；每个“段落”再根据岩壁特点分割为不同pitch，比如以chimney岩壁类型为主的，或以edge类型为主的等。
进一步，如何人工构造这些岩壁类型呢？此时对于超高层建筑的结构研究就起到作用，我们通过分析各类高层建筑，最终选取巨柱斜撑结构作为我们方案的结构依据，将岩壁附着其上，并就此进行细部设计使之成立。最后对于人工模拟岩壁方法的研究，使我们验证在这种人工结构上复刻世界经典攀岩路径的可能性，并在岩点的微观层面建立实践可能。其他的各种前期研究也同样起着至关重要的作用，无论在整体构思、细部设计还是图面表达中。打着创新的旗号无视常识，是设计中容易出现的问题。对攀岩运动、攀岩建筑、超高层设计等现状的底层逻辑的理解需要透彻，我们的创新才能站得住脚。在场地的选择上有什么考虑呢？为什么选址在奥体中心？攀岩运动在我国的发展尚处于萌芽期，从数据来看依然有巨大的发展前景。北京奥体中心作为我国最高规格体育运动场地集中的片区，于此建设的攀岩圣地将极大程度带动攀岩运动在我国的发展，同时能够吸引世界各地的挑战者。此外，摩天楼的日常功能购物-办公-酒店也补充了奥森地区目前较为缺乏的相关旅游配套设施，为奥森地区置入新的活力源。同时，在城市层面，选址位于北京南北中轴线北端，是中轴线在竖向空间上的延申，北向城市天际线的新景观。到达顶层的观光者与攀岩挑战者亦可以由此俯瞰北京城，感受这份独特的仪式感。另外，中轴线向奥森公园以南，古代宫殿与现代高层交相辉映；而以北延伸时，生态涵养则成为城市建设的主题，我们选择这样的一个节点位置，也是想通过我们的设计来探讨人工与自然融合的意义。建筑的体量是如何生成的？在设计过程中做了哪些尝试？超高层建筑物的massing是整个设计的重要部分。超高层建筑，作为城市地标，其基本形体有时甚至会成为一座城市的象征，就像哈利法塔之于迪拜，埃菲尔铁塔之于巴黎，天空树之于东京。体量生成的过程我们做了很多尝试。最初希望把我们对攀岩路径的研究结果以参数化的形式表达出来，再进行路径的随机生成，由这些线状的路径再拟合成为三维形体，这些形体彼此交错切割得到体块。如此得到众多形态的基本体块后我们再挑选几个做更细致的变形。不过这种方法最终被放弃，表征原因是切割得到的形态过于复杂，与建筑结构相契合所要求的计算量过于庞杂；本质原因则是其形体由参数化决定，而非参数化作为辅助工具。此后多版形体，我们就像在雕琢一块石头一般，在其上刻蚀出裂痕作为岩壁，并尝试近距离与远观的不同状态的视觉效果。最终的版本像是一座方尖碑，但其基本层平面面积符合超高层规范，它看似有机刻蚀的路径纹理，实际掩盖其下的巨柱斜撑结构，使形式与功能统一。岩石肌理的攀岩路径如何与摩天大楼的幕墙外立面相结合？
首先，通过前期对各类高层建筑的结构研究，我们最终选取巨柱斜撑结构作为方案的结构依据，将岩壁附着其上，并就此进行细部设计使之成立。岩石纹理，是这块巨石立于城市中所需要的立面元素，也是前期我们希望达到的效果，所以初期设计中建筑的“裂痕”为玻璃，而整体则是巨石。但基于对现阶段摩天楼的研究，我们认识到LOW-E玻璃幕墙在隔热、透光、轻量等性能上非其他材料所能相比，因此整体采用玻璃幕墙，与巨柱结合的细部，则以合金板作为巨柱结构的延伸，其上再用其他材料模拟岩壁效果。室外攀岩运动会和室内的功能空间有交织么？如何将二者进行衔接？室外攀岩运动和室内日常功能的交织是依照攀岩挑战者的行为设置的。挑战者并不需要一鼓作气、背水一战，而是可以根据自己的水平量力而行，因此，两个空中大堂和入口大堂就是挑战者放弃挑战、暂停挑战或者继续上次挑战的重要空间，同时也是室内工作人员关注挑战者或者欣赏攀岩比赛的主要空间，在这些空间里，挑战者和室内的工作人员发生了规模较大、较明显的交流互动和流动转换。而对应室内商场、办公和酒店的不同功能，外壁的攀岩路径随之减少和收窄，与室内的私密性变化相一致。在商场和办公空间段中，攀岩的岩板被设置了一些三角形窗户，来与室内人群形成视线上的互动：正在买衣服的人可能看到窗外装备齐全的人正奋力攀爬着，而已经精疲力竭的挑战者也可能看到办公桌上的人为他竖起了大拇指。而在酒店功能空间里，这样的互动就不复存在了。在流线分隔上，设计利用了场地的微地形。南侧临龙形水系，乘船而入的是远道而来的挑战者，湖面上的渡船是这段攀登挑战的序章；北侧临山丘，与南侧的高差形成的空间正好最为顶级攀岩挑战者下船后休憩与准备的空间以及其他设备层，而北侧山丘直接连接的建筑大堂，就作为大楼日常使用人员的出入口。建筑核心筒内部共有四套电梯系统，分为四区，一区和二区电梯分别直达两个空中大堂，三区和四区电梯则相互交替辅助，连接空中大堂和其上的避难层之间的楼层。另外建筑地下层还有通往商业的直达电梯与扶梯。在设计之初，我们就在构想一些重要的空间，用于串联整个建筑，从某种意义上说，这些空间就像游戏里时不时会领到的奖励，来激励用户继续探索。第一个空间就是建筑的主入口：在披着霞光抑或是星光划着小艇靠岸之后，挑战者们发现这个巨构的入口是一个泻满天光的洞穴，需要攀爬而上，这是给予挑战者的第一道仪式感。第二个是体育功能与日常功能和谐共处的典型空间。北侧山丘进入摩天楼后是以购物功能为主的大堂，洞穴的顶端也通向这里。挑战者将在洞穴的挑战后迎来观众与灯光，成为这个空间的视觉焦点，沿结构依附的岩壁是他们的舞台。平日里普通的购物中心通高空间，此时成为观众们观赛的最佳地点。还有一个重要空间就是空中大堂。这个特殊的空中大堂，不仅为户外的攀岩路径增添变化，并且还是挑战者停留休息或者进入室内的主要空间。最后一个是到达顶峰的空间。我们在前期讨论时提出过很多关于如何实现登顶仪式感的丰富想法，但是都觉得“隔靴搔痒”、“词不达意”。或许，当挑战者登顶之后，他内心的成就感已经足够丰盈，建筑形式保持简洁，俯瞰的北京城就是对成功者最大的奖励。通过该设计你想达到怎么样的一个目的，以及你觉得实现该目的的潜在挑战是什么？很多人可能知道BIG著名的“垃圾厂”变“滑雪场”项目。我们的导师熊星老师此前在BIG实习时就参与了这个竞赛。“谁规定不能这么做呢？我们的下一代，也许会觉得在发电厂顶上滑雪，是再正常不过的事情。”后来这个项目的建成经历了10年，反复论证，人们确实可以在火电厂顶上滑雪了。如果直接向全世界发问，“你觉得在垃圾厂上滑雪，现实么”，或许99.9%的人都对你嗤之以鼻；但经过详细的研究论证，并真正将之实现，任何一个人都不再能反对你。这就是建筑学原型研究的魅力。同样，为全世界顶尖攀岩者打造一个摩天楼，使之成为攀岩界的耶路撒冷，它是一个狂想，我们的目的是丰富它，讲好这段故事；它又是一个计划，我们的目的是打磨它，就像在写一本说明书。如果说潜在的挑战，那一定是狂想还不够丰富，说明还不够细致——还有许多idea曾在我们脑海闪过，还有许多现实细节需要深化，也许未来有更多时间，我们可以做得更好。图文来源：Chenghao Wang，Pengyang Zhao
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