在位于山东半岛最东端的荣成，湾岬海岸的独特地貌和温暖湿润的气候条件为这座小城带来一道独特的生态景观：位于这座城市边缘的湖泊与湿地带是亚洲最大的大天鹅冬季栖息地。每年冬天，数以万计的大天鹅从冰天雪地的西伯利亚长途跋涉，来此越冬。在碧波浩荡的天鹅湖中，成群结队的天鹅自在游弋，追逐戏水，凌空翱翔。早在 2000 年，山东省便建立起了总面积约为 10,500 公顷的荣成大天鹅自然保护区，并于 2007 年晋升为国家级自然保护区。作为大天鹅在中国的“冬季之家”，荣成天鹅湖自然吸引着诸多慕名而来的参观者。

北立面夜景

作为大天鹅自然保护区的配套服务设施之一，若本建筑工作室新近完成的荣成大天鹅科普馆位于天鹅湖一侧，倚靠茂密的黑松林，面朝开阔的湿地与水域。凭借着主持建筑师李立和项目结构工程师张准的精巧构思和悉心合作，这座大天鹅科普馆如天鹅优雅的身姿一般，轻巧地架于湿地之上，为人们提供着一个近距离观察和深度了解大天鹅的场所。

一道微曲的栈道越过一片水面，通向荣成大天鹅科普馆。这座面积约为 2600 平方米的建筑给人的第一印象仿若一座水榭，凌空翩然立于水边。在设计伊始的基地参访中，建筑师李立了解到当地居民与大天鹅之间的诸多动人故事。最为打动他的一点是居民们为了不惊扰到大天鹅，毅然放弃了每年春节鞭炮锣鼓、热闹庆祝的习俗。由此，新建筑如何能够最大程度地融于自然也成为了建筑师的设计出发点。

上图：引桥钢列柱

下图：外廊与环境的对话

对大天鹅来说，这片保护区如同一个冬季的暂时的家，它们在此自由漫步，结伴嬉戏，而新建筑则更像是一个后来之客，需要小心翼翼地维系这种自在的氛围。因此，将建筑的主体部分架空成为了一个自然而然的选择：它使得来访者占据的空间脱离开大天鹅日常活动的高度，后者则依然能够自由自在地在场地中漫步穿行。架空的做法呼应着中国传统建筑临水之时的处理策略，而大天鹅科普馆与传统空间类型之间的关联不止于此。一系列钢木细柱支撑起了大天鹅科普馆的屋架。木质屋架之下，围合墙体向内侧退进，形成了整个建筑面向周遭风景开放的檐廊空间。柱子、屋架与围合墙体之间的清晰关系呈现出些许传统寺庙建筑中的金厢斗底槽的意味。与金厢斗底槽所形成的祭拜空间和佛像空间相比，大天鹅科普馆却利用类似的布局构成了一种反转：封闭的展示空间和望向风景的空间并不如前者一般指向内部，反而朝向外部开放。

上图：结构层叠与水中倒影

下图：从钢、混凝土到木结构的转换

在平面类型的反转之外，大天鹅科普馆也重新思考着架空建筑的竖向结构体系。无论在东亚传统建筑或是现代主义建筑中，架空往往意味着一个统一、连续的竖向结构逻辑，即架空层和其上的结构体系往往在垂直方向上互为延续，传递荷载。在这一项目中，建筑师与结构师共同挑战这种竖向的结构连续性。在大天鹅科普馆中，不同水平层因其主要使用对象和使用目的的不同，而具有着不同的意义：底层 2.2 米的架空部分是大天鹅可自由通过或是休憩逗留的空间，也兼做建筑的出口层；上层的主体部分则是来访者观察大天鹅、参观学习的空间。功能和对象的差异使得这座建筑具有着水平分层的内在逻辑，而对建筑师和结构师来说，问题便转化为了上层主体部分和下层架空部分是否能够通过采用不一样的结构体系来呈现出具有差异性的空间体验。

从水上栈道慢慢向着大天鹅科普馆踱步，首先呈现于来访者眼前的便是约 0.9 米高的水平木质屋架和支撑着其边缘的 8 根钢木细柱。屋架之下，围合的木质墙体向内后退，屋架在其规律性的折面之上投射下深浅不一的阴影。几乎完全封闭的木质墙面构成了朝向周遭景观开放的楼廊空间的背景。在其之上，一些细高的木梁从内部穿插而出，汇聚于屋架边缘的钢木细柱。在这一楼廊空间中，钢木细柱、细高木梁和折面木墙均呈现出一种规律的布置：木梁恰恰与木墙中点相交而交汇于细柱之上，折面木墙的转折点与柱开间的中点相对齐。这些精确的位置关系似乎暗藏着一个完美的几何系统。

大天鹅科普馆剖面图

展厅中的六角钢柱

在几乎完全闭合的木质折面墙体中，仅有的一处开口，邀请着来访者进入其中。科普馆的门厅与接待区是一个对称而带着些许迷宫意味的空间。整个房间呈正六边形，六边形房间中心的六边形钢柱柱础上则矗立着一根钢木混合的六边形柱子，从六边形柱的顶端，3 组细高的木梁沿着等角度的 6 个方向伸展，构成了一个与房间的六边形墙体相交错的三角形网格。在六边形房间的角点，等腰 Y 字形的开口引导着来访者进入到下一个六边形的房间。尽管六边形墙体被开口所消减，但六边形的几何网格却通过木质地面上的深色金属板被暗示。

从门厅一侧进入展区和科普游览区，来访者很快便会意识到大天鹅馆上层主体空间的奥秘：它被两套互相叠加的匀质、完美的六边形和三角形网格精确地掌控着。每一个正六边形房间联着天井、邮政服务、导览等不同功能，而位于每个六边形房间中的六边形钢木细柱则由细高木梁承载成一个架设于六边形房间之上的三角网格结构。两套几何系统的交错使得墙体和屋架之间形成了缝隙，并为内向的房间提供了充足的采光，而屋架的延续则使得内向的房间形成向外绵延的视觉之感，激发着来访者在这一六边形“迷宫”中不断游走，直至重新回到视野开阔的缘侧空间。如同一个紧凑、密实的蜂巢结构一般，墙体和屋架系统共同编织出了一段连续、动态的空间体验。

左图：大天鹅科普馆自下而上的结构渐变

右图：眺望天鹅湖湿地

上图：悬浮的建筑空间

下图：入口门廊夜景

与一般位于自然地景之中的建筑试图最大化地纳入周边的优美景色不同，在大天鹅科普馆的六边形房间中，来访者的视线被刻意地封闭于其中，仅仅通过几处天窗的设置将天空和光线汲入空间之中。这一做法一方面源自科普馆作为一个展示空间的功能性需求，一方面也形成了内和外、封闭与开放的富有张力的空间体验。在六边形网格的中央，设有两处通高天井，两部楼梯将人们徐徐引至地面层，去一探属于大天鹅的空间。

与规则、精确的上层主体空间相比，低矮的底层架空空间第一眼似乎显得有些令人琢磨不透。尽管上层空间的六边形和三角形网格被投射至混凝土楼板的浅梁之中，但如芦苇般纤细而微微倾斜的细柱呈现出一种更为随意和自由的空间效果。

除去局部的功能性房间，大天鹅科普馆的底层空间几乎完全开放。尽管混凝土楼板的三角形网格浅梁为如何设计这一架空层的结构提供着线索，然而，无论是建筑师或是结构师，均不希望架空层依然被这一严格的几何秩序所控制。相反的，这一低矮的空间应该是无方向性的、漫步式的，并且需要最大程度地弱化支撑结构，来实现上层主体部分的悬浮感。在一番探索后，结构工程师张准提出了钢列细柱的创新性解决方案。

大天鹅科普馆总平面图

上图：大天鹅科普馆一层平面图

下图：大天鹅科普馆二层平面图

细柱空间是张准在近年来的结构实践中的一个重要探索方向。从与大舍建筑合作的花草亭开始，再到例园茶室、云庐、柔物、China House Vision 亼屮囗展亭，张准通过对细柱的截面和布局的推敲，和建筑师共同在项目中呈现出一种看似不可思议的悬浮感与纤细感。然而，与此前项目中细柱各自为阵的规则布局不同，大天鹅科普馆的细柱空间的突破源自对规律性的突破和对重力传递的重新思考。

在这一层高仅为 2.2 米的空间中，每一组列柱由一系列在竖直方向上有着微小倾斜角度的、截面仅为 6 厘米的纤细钢柱构成。虽然看似毫无规律，它们的倾斜或是竖直实际上恰恰回应着重力的内在传递规律。为了使得列柱受力均衡，防止屈曲，每组细柱均由一系列实心钢柱和空心钢柱构成，前者承担了主要的竖向力，而横向力则由所有的细柱共同分担。对于重力的思考不仅局限于此。为了使得柱列中的内力分布均匀，结构师在施工时采取了内力调整的做法，即通过特殊的节点设计使得局部的细柱在施工过程中暂不受力，而直到结构整体完工后，再承受重力，从而完成对荷载传递的调整。

贯穿中庭的独柱结构

结构限定与风景

最终成形的每组细柱柱列长度不一，根据上层结构的荷载需要被沿着混凝土楼板的三角形网格参差布置。这一布局使得架空空间具有了更大的灵活度，它们或是形成具有导向性的流动空间，或是形成具有围合感的檐廊空间。突破常规的结构设计让人联想到结构师 Cecil Balmond 对于异规结构的探索。如果说上层钢木结构通过规则几何形态塑造出一个来访者需要逐步探索的空间，那么下层的异于常规的结构则恰恰呼应着大天鹅在此的自在活动。略略倾斜的细柱如同场地中随风飘动的芦苇一般，纤长轻巧地支撑起上层的规则空间。独具匠心的结构体系使得这座小建筑需要通过特别的结构评审。所幸，山东省的建设部门为其特地召开了由具有丰富经验的结构专家组成的评审会。在经过一些优化后，它被得以顺利实施，而这一独创的结构体系也被参与评审的结构大师汪大绥形容为”芦苇上的建筑”。

在滩涂之上，从纤细的钢柱到粗犷的混凝土楼板，再到上层精巧的木质结构，大天鹅科普馆的空间与结构回应着人工的和自然的水平分层。通过荷载与重力，两者被联结成为一个不可分离的整体。它既为人们提供着一个近距离观察与了解大天鹅的机会，又维系着一处大天鹅能够自在生活的场所。

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