▲河滩与建筑 ©张广源

1.1 方案设计

以“黄河石”为设计意向，建筑形态与用地形状契合，边角则如大自然鬼斧神工般切削，形成硬朗的立面线条，两面或多面相交形成的转角干脆挺拔，很好地诠释了“切削”的立面关系。在整体化的建筑体量下，巨石或堆砌、或悬挑、或裂缝，成为屹立在黄河岸边的大型城市雕塑。

▲总平面图 ©本土设计研究中心

建筑在成为风景的同时也应享有风景。作为在黄河中心城市建设的规划展览馆，黄河自然成为最重要的观景和展览要素。与其通过静态展示，不如让游览其中的游客实时感知身边的黄河，或凭栏远眺、或静坐听涛、或遥望大桥，于是建筑的空间构成便有了功能流线以外的逻辑。

▲缝隙观黄河 ©张广源

规划展览馆类建筑一般由公共空间、规划模型主展厅和其他展示厅构成。考虑到各功能的特征，我们将最核心的通高模型主展厅包裹在建筑中心位置，其他各类展厅和空间围绕主展厅展开，形成清晰的动线关系。东向的入口大厅指向金雁大桥和滨河步道，建筑的清水墙面和吊顶穿过通透的玻璃幕墙延续至室内，顶部“裂开”的玻璃缝隙将阳光引入大厅，在清水墙面上随时间变幻光影。靠近城市的北侧设置临展、历史展、数字展等常规展厅，面对城市快速路和欧式风格住宅小区减少开窗，提供尽可能多的实墙展示面。

▲清水大厅 ©张广源

南侧临河位置则以公共空间和开放展区为主，立面上裂开的玻璃缝隙和晶体成为建筑内外沟通的主要途径。游客穿过一层的展区，沿南侧临河的缓步楼梯拾级而上，可以感受身边黄河水奔涌而过的壮观。

▲石三题建筑展区 ©张广源

二层结合休息区设置“石三题”建筑展区，用三个清水混凝土预制的小型装置，抽象表达了整个建筑“石贯、石穿、石透”的设计意向。

▲休息区与大厅 ©张广源

二、三层西侧的休息区可远眺黄河大桥和人民广场，连接东西两个休息厅的横向长窗又勾画出一副美丽的黄河长卷。游客身临其中，时而步入封闭展厅体验沉浸式展览，时而站立于休息平台俯瞰兰州城市全景模型，不经意间视线一转，窗外黄河之水奔腾而过，上至四层平台，又可凭栏远眺，体验黄河的日出日落。

“石头”上形态不一的缝隙和玻璃晶体同样追求“切削”效果，利用三角拼贴的玻璃幕墙反射不同的光线环境，强化立面的体积感，并为观众提供通过不同角度、不同景框感受黄河的机会。幕墙龙骨则采用T型钢截面，通过斜列与立面形态统一。

▲石头与晶体 ©张广源

1.2 景观设计

景观设计立足于将规划馆与城市滨河公共空间融为一体，增强外延张力和黄河滩涂的可达性，使其成为滨河步行系统的重要组成部分。在保证防洪安全的前提下将河堤纳入设计，与建筑立面保持同样的折面形态和材料，延续清水混凝土材质，将原本立于堤岸上的“黄河巨石”拉入到黄河滩涂之上。

沿河散步的游客可以在地面方向性带状铺装的引导下，信步走入馆内了解城市历史，也可以驻足于堤岸上的十二面体宝石形景观挑台凭栏远望，更可以通过扯开的清水混凝土折面楼梯拾级而下，在滩涂享受捡拾卵石的乐趣。

▲滨河步道与建筑 ©张广源

西侧大悬挑下设置的清水台地和绿坡又围合出遮阳避雨的广场，市民可以在这里畅聊小憩。河滩部分以轻介入的方式最大限度地保持和恢复河滩样貌，大小不一的黄河卵石随意散落，松散的细砾石勾画出若隐若无的路径。堤下河边种植的芦苇、芒草、柽柳与滩涂上各种自然生长的杂草一起保持了滩涂的野趣。

1.3 灯光设计

入夜后的黄河两岸，华灯初上，流光溢彩，但周围建筑在“城市亮化”背景下的夜景照明难免有些夸张。我们更愿意让这块“黄河石”安静地矗立于河滩。

不同角度和亮度的投光灯承担了塑造“切削”立面关系的作用，勾勒出大尺度的立体关系，让建筑更具有雕塑感；线性洗墙灯则让近人尺度的横向肌理在夜间也有了阴影关系，进一步刻画粗中有细的造型效果；缝隙和晶体溢出的内透光则如巨石中包裹的璞玉般晶莹剔透；最具感染力的是，我们利用清水混凝土建造逻辑留下的规律分布的螺栓孔，随机嵌入上百个LED灯头，利用程序控制其随机闪烁，形成繁星效果。建筑在黄河河面呈现梦幻般的倒影，一实一虚，岚影波光，亦真亦幻。

1.4 清水混凝土施工

清水混凝土的塑性特征和表观质感带给了建筑融入环境并成为风景的可能，但为实现这种目标采用的雕塑般的建筑外形和粗犷中带着细腻的造型肌理，让设计与施工过程充满了艰辛，一次次样板试验的不尽如人意，伴随着业主方对实现复杂造型肌理清水混凝土的可能性以及受众接受度的担忧。施工方凭着锲而不舍、精益求精的工匠精神，支撑着项目步步前行。

设计要求在不使用专业清水混凝土工匠团队，也不需要特别调整混凝土材料和模板材料的前提下完成样板，这对于我和我的团队来说既是机会也是考验。我驻扎到现场跟工匠师傅同吃同睡，检查和监督每项工序的重要节点及注意事项，确保各个环节的严谨施工，如混凝土拆模完成后效果得到确认便继续推进，如有不理想部位便果断拆除。经过一个月的样板实施周期，最终得到了崔愷院士、市长以及各专家的认可，我们团队也因此受到总包单位邀请，到现场参与项目的清水混凝土实施。

1-明缝条；2-蝉缝；3-清水混凝土；4-楼板

▲楼层水平施工缝示意图 ©益汇达

1-蝉缝；2-水平明缝；3-竖向明缝

▲明缝、蝉缝水平交圈示意图 ©益汇达

1-箱体支撑定型模板；2-预埋管道

▲消防栓安装节点示意图 ©益汇达

1-清水混凝土；2-螺栓孔圈

▲清水混凝土螺栓孔深化设计排版示意图 ©益汇达

针对项目不同折面凹凸纹理不交圈的情况，我们经过样板总结及再次试验，最终完善了该细节的工艺和效果。在后期实施中，我们为项目量身定制了清水混凝土模板、背楞、螺杆和堵头等等。通过这个项目，我们培养和锻炼了第一批项目管理团队和工匠队伍，成为益汇达发展的起点。

2.1 方案设计

我们的设计开始于不同的空间体验在竖向高度的“离析”。首层地面是一个可供市民随意行走的城市开放空间，图书馆、剧场、科技馆、培训中心和游泳馆五个功能组团有机离散地分布在这个自由平面内。功能之间形成了连续且相互交织的室外通道，走进通道，拱壁包裹空间，可闻导风、啸声；穿出通道，又与草地、鲜花、松林不期而遇。

▲总平面图 ©本土设计研究中心

悬浮于首层开放空间之上的是从湖边到海边缓缓升起的绿坡，巨大的景观屋面既放大了樱花湖公园的景观尺度，也丰富了市民的步行体验。受采石场地貌的启发，我们将不同形态的圆坑嵌入绿坡底部，形成尺度各异的城市公共空间。微微向内倾斜的曲墙由地面缓缓升起，围合形成了圆形的入口广场，墙上嵌入的拱洞，有的是汇集至此的室外通道，有的是落地的观景大窗，有的则成为进入不同功能组团的入口。

▲主入口通道 ©李季

▲室外通道 ©李季

长圆形的深坑或是密植松林的景观庭院，或嵌入一池碧水形成室外的戏水乐园。大小形态不同的圆坑嵌入绿坡，形成了可以采光通风的庭院和天井。更小的天窗则自由散落在坡上，宛若一个个晶莹的明珠。屋面之上，景观草木丛生，木质栈道串联，蜿蜒迂回的路径在顶部放大形成平台，吸引游人在此驻足，一览海湖全景。

空间肌理与生态野趣相互交融，不同路径交织叠加，进而构成了丰富立体的场所。鉴于特殊建造空间的需要，我们选择清水混凝土这种古老的建造技艺对内外空间塑形，使其以一种抽象的几何形态和自由的组合方式由内至外地呈现，最终融入风景。

首平面图 ©本土设计研究中心

2.2 深化设计

▲深化设计 ©本土设计研究中心

少年宫项目内部多为复杂的异形曲面空间，异形构件的形态、洞口的布置都与结构体系、内部功能、空间尺度密切相关。在深化设计阶段，局部的调整经常会“牵一发而动全身”。因此，需要建立清晰的形体设计逻辑，利用快速迭代的建模方法来应对种种混沌而复杂的关系，省去不断重建模型的烦恼。

设计概念是逐渐隆起的大地景观，然而与大地相接的形体实现起来却并不轻松，既要兼顾用地边界限制，又要保证内部功能空间的舒适尺度，屋面排水组织和易于上人的坡度同时也要纳入整体规划。设计的逻辑是将整体坡面拆分为几个折面的组合，形成不同的排水方向，从而缓解整坡排水的压力，有效降低排水速度，利于坡屋面固土。同时，通过调整不同特征点参数对折面组合的屋面系统进行动态控制，对折面坡度和下部空间高度进行数据监控和综合研判，以保证绿坡的自然接地效果、下部空间的适宜高度和屋面步行的舒适性。

▲立面图 ©本土设计研究中心

屋面下部异形空间相互穿插交错，构件亦彼此关联影响，每一个构件都是根据与构件相关的边界形态相互拟合而产生的。建筑三层拱形肋柱的优化设计，也有着异曲同工的内在逻辑。各种形态的拱壳构件既整合了功能分区，又创造了连续奇妙的城市公共空间，同时也构成了活动中心的主要结构受力体系。

2.3 清水混凝土施工

贯穿项目始终的是以模型为主体的工作策略，我们在虚拟世界中逐渐构建出建筑雏形，但从虚拟模型到现实建造仍存在很多未知的问题和挑战。

荣成市少年宫项目的施工工艺及效果要求当时在国内没有类似经验可循，同样复杂程度的案例在国际上也非常之少，因此在样板研究期间，我们搜集并研究了国内外案例。在项目开工伊始，各参建方共同确定了打造国际先进水平清水混凝土建筑的目标，并开创性地提出多项解决方案：1）整体提升团队参数化深化设计能力，为异形双曲面实施提供基础条件；2）首次将图纸及模型数据直接作为现场施工模板下料的基础，创造性地把参数化施工贯穿于设计、深化及现场实施；3)系统性应用前期积累的诱导缝施工技术经验；4)采用具有数年研究经验的高性能清水混凝土作为混凝土配合比的指导方向，开创性地采用耐碱玻璃纤维作为高性能清水混凝土增韧材料；5）系统性地采用数字化定位盘及数字造型龙骨解决造型问题；6）利用异形双曲面清水混凝土双层面板整套技术、超薄清水混凝土面板研发及数字化面板下料技术攻克成型难题；7）研发外墙异形洞口的整套施工技术；8）采用超高混凝土一次整浇技术，其中T1拱形通道一次浇筑高度达17m，游泳馆水滴柱混凝土浇筑最高达21m，创造了国内清水混凝土一次浇筑高度记录，科技馆三个球体清水混凝土一次浇筑约900m³，创造了国内清水混凝土一次浇筑方量最大记录。

▲表面线条与螺栓孔均匀排布 ©李季

▲清水混凝土内表面肌理 ©益汇达

通过上述众多创造性技术的攻关及应用，荣成市少年宫项目的清水混凝土施工实现了“空间蝉缝交圈、混凝土光滑密实、模板接缝平整”等效果，成为国内异形双曲面清水混凝土项目标杆，同时能够对标领域内国际先进水平案例。

▲水滴柱施工模拟深化模型 ©益汇达

▲水滴柱模板搭设 ©益汇达

▲水滴柱异形孔洞定位安装 ©益汇达

项目背景是海口湾畅通工程，业主期望沿海线路上能有很多小型文化类公共建筑，并以驿站的形式呈现在沿海公园里，于是邀请多位建筑师分别设计。云洞图书馆是较早通过并第一个实现的项目。

2019年6月24日，马工（马岩松）首次来到这里就有了概念的雏形，我们由此衍生出多个方案，并与业主多次交流讨论，最终于9月确定概念方案——初定为“虫洞”。这源自马工想在大海边创造时空穿越的感觉，因此建筑内部以洞式空间将时空拉开，带人们抽离现实进入想象之地，畅游于图书和大海之间。随着设计推进，在与马工讨论过程中又赋予方案以漂浮升腾的意境，好似置身海边云朵上阅读的感觉，“云洞”的命名由此生成。

▲城市背景下的云洞图书馆  ©Aogvision

▲屋顶细部 ©CreatAR Images

图书馆让人们从熟悉的城市现实走近建筑， 开启一段新的时空之旅。洞型空间的层次和复杂性将空间一层层拉开，也提供给读者一个想象力的失重场。静处于陆地与海洋之间的建筑，雕塑感极强。自由有机的形态也塑造了多变的室内空间， 墙面、楼板、天花之间相互融合，室内和室外之间模糊了边界。

▲模糊的室内外空间 ©ArchExist

建筑里外的孔洞像极了大自然中随处可见的 “洞”，让建筑与自然的边界逐渐消隐。大小不一的孔洞将自然光线引入室内，同时也实现了自然通风，为身处在常年炎热环境的建筑“降温”。人们通过孔洞看天、望海，像是透过时空的通道再去察看身边本已熟悉的世界。建筑里不同氛围、不同尺度的笔触与人的活动触碰，产生生活仪式感。

▲采光和通风孔洞 ©CreatAR Images

贯通首层与二层的面海阶梯式阅读空间，除了供人阅读外，也是日常举办文化交流活动的场地。在与主阅读空间隔离的儿童阅读区，天窗、孔洞、壁龛，激发孩子们探索的欲望。可开启的玻璃天窗和超大弧型推拉门带来更好的采光、观海视野和通风效果。

▲一层平面图 ©MAD建筑事务所

▲二层平面图 ©MAD建筑事务所

▲公共阅览区 ©ArchExist

▲阶梯阅览区 ©CreatAR Images

▲儿童阅览区 ©ArchExist

▲二层休息区 ©ArchExist

结构形态形成的多个半室外空间和平台，也是人们阅读和望海的绝佳空间。为适应当地炎热的气候条件，建筑外围的回廊灰空间采用悬挑设计，通过物理遮阳降低热辐射，实现建筑节能。MAD希望避免有意表现结构、构造，从而消解材料本身固有的文化意义，让空间感受本身成为主体。混凝土是液态材料，流动、柔软多变的结构形态即是它最大的特点。

3.2 混凝土一体浇筑

当充满想象力的云洞造型遇上工艺要求极高的清水混凝土一体浇筑，要如何实现是个艰难的问题。在史无前例的条件下，从设计到建造施工，每一个参与者都发挥了巨大的能量。秉承极高的设计和建造标准要求，工人们倾注了工匠精神——像艺术家一样创作。

云洞图书馆项目有两大亮点。第一，玛雅造型清水混凝土的实施，建筑的楼板、墙体、天花、结构、管线等浑然一体，主体由清水混凝土整体浇筑而成，难度系数大；第二，玻璃幕墙的实施效果，通透的超大弧形玻璃推拉门以及可开启的玻璃天窗，意味着建筑一体化设计和高标准的预留、预埋。因此我们在施工前期通过1:1的样板实施，首次尝试3D打印模板、GRC模板及造型箱体模板体系，经过分别验证，由荣成市少年宫项目技术演化的造型箱体模板技术在成本、技术可靠性和工期控制上脱颖而出，团队进而总结完成了复杂造型龙骨拼装的整套技术研发。

▲背楞板原始模型 ©益汇达

▲背楞板二次深化 ©益汇达

▲背楞板加工任务单 ©益汇达