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    專訪「上海天文博物館設計團隊」,如何捕捉皓月星辰

    在浩瀚無垠的宇宙中,人類在其中渺如塵埃。從遠古至今,人類從未停止對宇宙的幻想。在過去,許多種文明都曾經通過建筑來促成人類與天文的關系。

    △建筑師Thomas J. Wong

    而今上海天文館博物館的竣工,為人們創造一了個可以直觀了解宇宙奧秘的空間。今天我們就來通過來自Ennead Architects的Thomas Wong來了解這個充滿魅力的博物館不為人知的設計背后。

    △?上海天文博物館
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    01

    Ennead建筑設計事務所

    一起設計:請介紹一下建筑師事務所團隊的概況,作為一支國際化的團隊,具備哪些標志性的設計理念?是否有和上海天文館類型相關的作品?

    Thomas wong:Ennead是一家擁有250名員工的公司,在紐約和上海都設有辦事處。自1963年成立以來,建造公共地標建筑一直是我們的主要實踐。我們的基本設計理念覆蓋了所有領域建筑類型,無論是教育、文化和科學領域的客戶(包括全球一些最受尊敬的機構)或通過私人開發項目創建新的城市目的地,從酒店到商業辦公室,再到繁華的多用途社區。

    △字節跳動后海中心

    通過形狀、光線和材質,Ennead創造了令人難忘、富有表現力的建筑,實現每位客戶的使命,并在塑造我們的場所和時間的同時吸引用戶的參與。

    我們的設計方法來源立足工程項目和背景的建筑概念,從而獲得強大的外觀創造;上海天文博物館就是一個很好的例子。我們的設計過程產生了具有跨越性且影響深遠的建筑,從Standard Highline到美國自然歷史博館的地球與羅斯地球和空間中心,到猶他州自然歷史博物館,再到克林頓總統中心等等。

    △羅斯地球和空間中心

    與我們所有的工作一樣,每個項目都是針對特定設計問題找尋解決方案,最大限度地發揮了建筑在改善人類環境、激發創新、促進社區發展和豐富我們體驗方面的潛力。

    △猶他州自然歷史博物館

    當然,我們經常關注手頭的問題,并用來啟發建筑設計理念。從這個意義上說,我們可以看到羅斯地球和空間中心和上海天文博物館在使用天象和失重感方面有著相似的做法,但它們在表現上卻毫不相同。

    △上海天文博物館
    一起設計:作為事務所的合伙人,你對推動國內業務發展方面做了哪些工作?未來還會有怎樣的構想?

    Thomas wong:我們在中國工作快十年了,這已經成為我們工作實踐的重要組成部分,為此我們感到非常自豪。我們的工作室是真正跨文化、跨時區、跨語言工作的,我們都因此而充滿活力。

    在我看來,在任何地方建立聲譽和促進業務發展的首要因素是提供卓越的設計質量、卓越的技術能力和專業的執行力。在整個設計和建筑行業中,有時這會是一個挑戰,但我們的團隊在解決問題和開發解決方案方面具有獨特的能力。

     

    對于我們在中國的未來,我們非常樂觀,我們有能力擴大我們的業務范圍,并將我們的許多其他領域的專業知識應用于中國的項目中,特別是在高等教育、醫療和科學研究設施方面。

    一起設計:您從什么時候開始確定了自己追求的方向?簡單總結一下您的設計風格,或者慣用手法好嗎?

    Thomas wong:我進入大學時才正式決定成為一名建筑師,但回顧我的年輕時代,我感覺到自己一直在建造東西。

    △建筑師Thomas J. Wong

    首先,我要說的是,制作藝術對我的設計方法至關重要,這意味著精美的細節和材料組裝。此外,我認為建筑學專業所涉及的不僅僅是建造漂亮的建筑;我們的工作可以給人類帶來有影響力的體驗。建筑有能力激發靈感,體現強烈的概念性敘事,參與關于思想、我們的生活方式、我們的價值觀的批判性對話。它有責任使我們的城市變得更好,同時也可與自然環境更好地平衡發展。我相信建筑對人類至關重要。

     

    02

    設計實踐

    一起設計:上海天文館歷時八年建成,是一項意義非凡的項目,設計師最初拿到的簡明的是怎樣的?你是如何理解該項目建筑設計的概念和方向的?

    Thomas wong:除了項目的基本參數(包括詳細計劃)外,競標設計概要還明確了這一新項目在國家和國際上的重要性,并指出中國另一個主要天文館位于北京。它還強調了中國天文學的悠久歷史以及中國未來太空計劃的雄心,這是開發該項目的主要動力。我們知道這項關鍵任務是激勵游客更多地了解天文學,提高科學素養,培養公眾探索宇宙的興趣。

    △天文博物館概念圖

    最初描述的所有目標都表達了「建造一座真正特殊的建筑」的愿望,這座建筑將連接人類和宇宙。用設計滿足這些愿望,將是一項大挑戰,我們很樂意參與其中。我希望能取得成功,但只能通過游客的體驗來證明了。

    一起設計:外立面設計得既抽象又具體,獨特造型其實和天文館的功能息息相關,靈感來自于哪里,能介紹一下設計過程嗎?

    Thomas wong:基本的設計理念是抽象地表現天體物理學的基本定律,這些定律是空間法則。這一運動概念及其與時間的關系成為靈感的主要來源,從數十億年來多個天文實體相互作用的復雜引力關系到加速和膨脹的星系。圖片

    △天文博物館概念演變

    設計的形式、形狀和幾何結構都源自這一基本概念——天體運動的動態能量。我們想打造一種空間和體驗式的設計語言,讓我們意識到軌道運動最重要的方面:地球的日常自轉及其圍繞恒星的旅程。

    △天文博物館概念
    一起設計:建筑外形一直是網友關注最多的地方,您打算如何回應?

    Thomas wong:我們盡最大可能將這座建筑與宇宙的本質相呼應,要知道,太空中沒有直線或直角!一旦我們接受了一套曲線形式的想法,我們就會將其利用在設計中,使其成為建筑和體驗的基礎,從建筑結構到內部空間以及參觀流線。

    △天文博物館手繪

     

    一起設計:你是否受到了設計大師或著名建筑的影響?這次的設計會去對標某個項目嗎?

    Thomas wong:是的,就個人和專業而言,我確實受到了歷史上許多偉大建筑的影響,從羅馬萬神殿震撼人心的體驗到巴黎圣母院宏偉的設計,無論是過去還是現在,都有太多杰出的例子,難以羅列。

    △天文博物館光影變化圖

    至于上海天文博物館,從設計的一開始,我們就知道我們不僅要在建筑中融入獨特的軌道運動體驗,還要通過投射獨特的光影來顯示地球的軌道,從而實際跟蹤太陽在天空中的運動,標記日歷和捕捉我們的時間概念。

    △天文博物館光影變化圖

    利用這座建筑操縱陽光,展示這一最基本的天文原理,將現代博物館與以類似方式運作的歷史建筑聯系起來:吉薩大金字塔、巨石陣或揚塔曼塔。因此,我們最常想到的就是跨文化和永恒。

    一起設計:和中方設計公司協同作業,感覺如何?會產生溝通上的問題嗎?還會碰到哪些難點和困難?

    Thomas wong:幸運的是,在上海建筑設計研究院(SIADR)我們有一些非常有能力的合作伙伴,包括他們的建筑和工程團隊。這當然是一個雄心勃勃的項目,因此在這一過程中有許多挑戰,但每一個都是一起解決的,一個接一個地產生最終建成的現實。

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    △殼體剖面示意圖
    △殼體區域三維深化及模擬?

    兩家公司全面合作的最大挑戰性是實現設計的結構工藝,同時將這些技術解決方案與建筑的幾何結構完全集成。這一點顯然是該設計最重要的特征之一:入口上方走廊的大懸臂,從最后一個垂直支架到建筑鼻端,以令人難以置信的40米(或超過130英尺)的無支撐距離向外展開。

    圖片
    △天文博物館結構

    在沒得到進一步的技術細節的情況下,我們優化了一個混合鋼桁架,該桁架遵循弧形幾何結構,并使用大塊混凝土橋墩支撐。我們每個人都不可能單獨完成這一解決方案。

    △天文博物館結構現場圖
    一起設計:是否有考慮到建筑與周圍環境的關系?

    Thomas wong:是的,這個選址對我們很重要。首先,我們很清楚在上海郊區建立博物館目的是為了增強人們對星空的渴望,同時也讓很多人能夠參觀學習。對天空的觀察是一個關鍵的設計目標,現在這一目標已經實現。

    圖片

    △天文博物館手稿

    該建筑還與臨港滴水湖有關,湊巧的是,滴水湖是也是一個圓形,很適合作為參考點。我們意識到,與天文館球體的大小相比,滴水湖的大小與其周圍的CBD區域之間存在一定的關系;兩者之間的比例大約與地球和太陽之間的比例相同。那絕對是神來之筆!

    △天文博物館鳥瞰全景圖

    博物館的地面和景觀也是設計的關鍵部分,因為我們希望建筑的一部分嵌入地面并深入地下,如同隕石坑的形成。我們把所有的樹木都推離了這個區域,就好像博物館剛剛降落在這個地方。

    △天文博物館鳥瞰圖
    一起設計:像這樣一個時間跨度非常大的項目,高貴的接觸的案例多嗎?對您來說壓力大嗎?

    Thomas wong:事實上,8年對于我們正在設計和建造的建筑來說并不少見??紤]到城市擴張的速度,這在中國可能是獨一無二的,但涉及到項目的復雜性以及與客戶的合作,因此需要更長的時間。

    △天文博物館手繪

    Ennead還做過許多類似的博物館,包括位于美國自然歷史博物館,羅斯地球和空間中心。它們都是上海天文博物館的前輩。其他著名的博物館,如最近的作品包括猶他自然歷史博物館和耶魯大學美術館。對了,我們近期還贏得了深圳新國際表演中心的競標,這將是非常的奇妙!

    △深圳國際表演中心
    一起設計:天文館在您的印象中是怎樣的?您認為上海天文館區別于其他同類場館的特色是哪里?

    Thomas wong:我認為上海天文博物館的獨特之處是為游客提供一種變革性的體驗。特別是,在這里,我希望游客們能記住一個共同的觀點:無論我們人類在哪里,都與所有事物的存在或近或遠的關系。我希望在這個地方,大家能發現宇宙的巨大機遇,同時承擔起照顧這個星球、彼此以及這里所有物種的潛在責任。

    03

    展覽空間

    一起設計:您是如何理解場館內部的建筑形態的呢?空間規劃方面蘊含怎樣的理念?

    Thomas wong:博物館的內部與建筑的外部形式一樣,具有相同的體驗和概念,即動態軌道的概念。螺旋坡道、主中庭、主循環機構都加強了建筑形式和建筑平面的分布。博物館有一個單獨的側翼,它就是是天文館球體,其中包含圓頂劇院和主要的數字體驗區。

    博物館的這一部分還有一些專門介紹中國天文學史的補充展區以及一個兒童畫廊。然而,該翼的建筑亮點是球體的失重懸掛,最小的可見支撐,以及環繞球體的圓形天窗與陽光的互動。

    夏至中午,一個完整的光環形成在博物館內部,標志著地球繞太陽的路徑頂點。

    一起設計:中庭設計了一條螺旋坡道,最終與穹頂相連,這樣的結構是要表達怎樣的含義呢?

    Thomas wong:螺旋坡道和中庭是博物館的核心。坡道本身是整個博物館的主要流通方式之一,也是體現動態軌道本質、建筑整體設計理念和靈感來源的關鍵建筑元素。

    △天文博物館中庭

    倒置的穹頂位于中央的中庭之上,所有展廳都圍繞著它而建,所有游客都可以通過它,可以直觀、集中、且真實地體驗白天和夜晚的天空。

    △天文博物館倒轉穹頂手繪

    通過移除地平線周邊影響視野的景觀,用穹頂將游客視線聚焦于天空,成為游客將在天文館體驗的虛擬星展的真正對應物。

    △天文博物館倒轉穹頂

    穹頂營造了一種強大的空間體驗,也是博物館體驗的完美點。

    位于正北方向的入口,標志著一年中每天的中午時間,入口通道上的發光玻璃被陽光直射照亮,從博物館下方也可看到。

    △天文博物館倒轉穹頂

     

    一起設計:穹頂是混凝土+玻璃的結構,請問在設計和施工方面有什么難點和創新之處嗎?

    Thomas wong:在整個設計過程中,體現巨大體量的原始鋼桁架元素與工程機械加工精度之間的對話不斷重復:支撐倒置穹頂玻璃張力結構的三層混凝土三腳支撐是這一不可思議壯舉的完美例子。

    倒置的穹頂是一個鋁、鋼和玻璃支撐的結構,光線可以從中庭射入,并在其中心支撐一個可占用的平臺。

    它懸掛在混凝土三腳支撐頂部的圓形混凝土壓縮環上?;炷寥_支撐有一個偏心的姿態,就好像螺旋坡道的旋轉力在支撐倒置穹頂的張力結構時使其稍微失去平衡。坡道是一個圓形鋼管,帶有一個懸臂可行走平臺,該平臺在三腳支撐的三條腿內螺旋狀連接,在關鍵點連接。

    △天象廳球體

    這是我在博物館里最喜歡的時刻之一。

    一起設計:天文館內部的功能空間是如何規劃的?采用了哪些強化體驗感的設計?

    Thomas wong:我們沒有設計畫廊或展廳的內部,這部分是由一家名為Xenario的公司負責。然而,我們確實與他們以及博物館的展覽計劃密切合作。有一系列的主題畫廊將陸續展出,從一個名為“家園”的展覽開始。

    重點關注我們的太陽系和銀河系,然后發展到一個名為“宇宙”的區域,重點關注天文學科學和天體物理學中的一些關鍵概念,并以“旅程”畫廊結束,該畫廊講述了人類過去、現在和未來的太空探索。

    △展廳家園

    這些主題畫廊圍繞著主中庭,作為一種主要的定位設備,人們會多次回到這個空間,并總是讓游客回到陽光的體驗中。

    主題畫廊系列的高潮在倒置的穹頂內結束,這意味著讓游客充分體驗我們的天空穹頂和繁星滿天,以補充畫廊內的展覽內容;一次真實伴隨虛擬的完美邂逅。

     

    一起設計:整體的動線是如何組織的?有沒有加入適老化設計?

    Thomas wong:博物館中的順序以軌道方式出現,反映了整個建筑的基本設計理念。游客從一樓螺旋上升,穿過上層的走廊,最后到達建筑物頂部的倒置圓頂。

    無論什么樣的游客都可以完全進入這一上升通道。為所有用戶群體設計包容性的通道是我們工作的原則。

    一起設計:天文館最令您覺得出彩的設計是哪個部分?

    Thomas wong:當然,規模宏偉的幾何結構是設計中特別有趣的部分,但我認為這座建筑真正獨特之處在于它代表地球上僅有的一小部分建筑之一,能與太陽穿過天空的路徑相協調,這一現象已經存在了數十億年,并塑造了我們星球上存在的很多方面。

    △天象廳球體光影變化

    通過這種方式,博物館與跨文化、跨世紀的歷史建筑相連接——從北京的天壇到巨石陣,再到奇琴伊察的瑪雅神廟。我們想創造一個空間,鼓勵人們再次仰望天空,激發好奇。

     

    一起設計:有沒有哪些細節設計讓您覺得十分重要?

    Thomas wong:事實上,我對Ennead在整個項目中所取得的所有成就都深感驕傲,因此我不認為可以單獨夸贊某個特定的細節。他們在整個工作過程中的每一點都讓我感到驚訝,如他們能干的雙手、專業知識、創造力和才智深深嵌入在這座建筑中。我認為唯一重要的是,我有責任確保我們公司的持續成功,并展示大家杰出的工作成果。

    圖片

    △上海天文館概念
    一起設計:你在項目設計中使用了什么數字建模和可視化技術?

    Thomas wong:我們使用了許多在設計領域很流行的軟件,例如Rhino和Grasshopper,同時具有內部可視化和外部渲染的動畫。

    △室內渲染

    我們在2014年的競標時制作了一個長8分鐘的建筑飛越視頻,雖然這個技術已經過時了,但再次回顧,仍然感覺很壯觀。新的可視化工具在如此短的時間內得到了指數級的改進。

    △室外渲染

    △平面圖

    此前,我們嘗試各種方式為競標建立展示模型,相比之下,我們更喜歡用物理模型來探索設計概念,在工作室內部還設有一個模型商店。

    △模型圖

    完整項目信息

    項目名稱:上海天文館
    設計范圍:方案設計及擴初設計;室內與景觀、燈光設計概念方案;施工階段的建筑效果把控
    項目地點:上海臨港新片區
    設計單位:ennead architects LLP
    主創建筑師:Thomas Wong
    設計團隊完整名單:Thomas Wong、V. Guy Maxwell、Grace Chen 陳昕昉、Wei Wei Kuang 鄺薇薇、Charles Wolf、Anthony Guaraldo、Jorge Arias、Margarita Calero、Michael Caton、Christina Ciardullo、Eugene Colberg、Regina Jiang、J?rg Kiesow、Aidan Kim、Stefan Knust、Xinya Li 李欣亞、Francelle Lim、Xiaoyun Mao、David Monnar、Nikita Payusov、James Rhee、Yong Kyun Roh、Miya Ruan 阮玲麗、Na Sun、Eric Tsui 徐震、Stephanie Tung、Charles Wong 黃澤修、David Yu 于樂川、Fred Zhang
    業主:上??萍拣^
    總投資:5.3億元
    建成狀態:建成
    設計時間:2013年—2016年
    建設時間:2016年—2021年
    用地面積:5.86公頃
    建筑面積:38,000平方米
    當地設計院:上海建筑設計研究院有限公司
    展陳設計:Xenario飛來飛去
    攝影:存在建筑、胡藝懷
    圖片?️Arch-Exist
    ?️Ennead architectures
    ?️第三工程公司
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