(3.1.1)--_废地_设计_技术的共语_论上海辰山植物园矿坑花园的设计与营建.pdf
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1、39“废地”、设计、技术的共语论上海辰山植物园矿坑花园的设计与营建The Harmony of Deserted Land,Design and TechnologyOn the Design and Construction of Quarry Garden in Shanghai Chenshan Botanical Garden摘 要:作为上海近郊稀缺性山林风景区,辰山的人文历史至少可追溯至明代。20世纪以来,采石作业使其成为废弃地,现借新植物园建设契机对矿坑进行景观重塑与生态修复。辨识场地内的复杂信息、判断废地价值、尊重历史客观结果并延续其发展脉络,是新时代的环境伦理和风景园林设计哲学
2、。借力于技术发展,智慧地采用最小干预策略,转化、重构场地信息层系统,完成多重改造目标,更新了人对第四自然的认知,建立起人与自然新的和谐关系。关 键 词:风景园林;采石废弃地;信息层系统;技术;自然;矿坑花园;上海辰山植物园文章编号:1000-6664(2017)06-0039-09中图分类号:TU 986 文献标志码:A收稿日期:2017-03-23;修回日期:2017-04-12 Abstract:As the scarce mountain scenery in Shanghai suburbs,Chenshan Hills human history can be traced back
3、 to the Ming Dynasty.Since the twentieth century,the quarrying operations have made it a waste land.Now,with the new botanical garden construction,this landscape has the opportunity to be reshaped and ecologically restored.It is the environmental ethic and design philosophy that to identify the site
4、s complicated information layer system,to judge the value of the abandoned land,to respect the objective historical consequence and to continue its development course.With technology development,the design wisely adopted the minimum intervention strategy to transform and reconstruct the site informa
5、tion layer system,so that to achieve multiple transformation goals,to update peoples cognition on the fourth nature,and to establish a new harmonious relationship between human and nature.Key words:landscape architecture;quarrying deserted land;information layer system;technology;nature;quarry garde
6、n;Shanghai Chenshan Botanical Garden1 “废地”的价值伴随人类漫长的文明征程,采石业见证了人从敬畏自然到向自然索取、再到大规模侵蚀自然的演变。对建筑材料的旺盛需求促使采石技术从人工斧凿向机械开采飞速发展,石材特性及掘取方式导致开采地形成各种形态独特的坑体。生产作业结束后,这些负空间中植被剥离、水土流失、基岩大面积非结构性裸露,不仅生境破碎、视觉消极,更存在地质安全隐患,成为没有功能属性的“废地”。也正因如此,上海辰山矿坑自20世纪80年代停采之后便一直处于荒废状态(图1)。每一类自然都有其特定价值和相应的审美方式。作为典型的第四自然1,对采石迹地的认知需要尊
7、重客观现实,不能只片面地看到其破坏性,而抹杀掉叠加在地貌特征上的历史文图1 辰山矿坑平台迹地全景Fig.1 Full view of platform site at Chenshan quarry图3 辰山矿坑深潭现状Fig.3 Current state of deep pool at Chenshan quarry13*通信作者(Author for correspondence)E-mail:风 景 园 林 实 践40风 景 园 林 实 践脉和科技发展背景等信息。如何实现采石废弃地再生已成为一个融合历史观、社会学、生态学、工程技术、地理地质、后工业景观的复合型课题。这些“废地”都面临着
8、共同的问题如何应对生态危机和安全隐患?怎样重新建立人与废地之间的恰当联系?能否消除“劣”的并转化为“美”的?这首先需要充分理解场地(site)。彼得拉兹认为每一个地景的表现均是一组意义丰富之信息结构的构成,地景形式的构成、特色的表现及意义的呈现,必须通过对“信息层”结构性的掌握和解析,再加以符合其诠释逻辑的重构2。作为认识论,“历史信息层系统及其结构”提供了尽可能客观、全面解读场地的方法,是判断场地价值和挖掘潜质的基础,影响着场地被识别或被诠释的方式,也就是所谓“尊重场地的设计”的前提。所有具有丰富信息层的“废地”,实际上都是可塑的“良地”,越“废”则信息量越大。仔细检视着被破坏环境所残留的各
9、种信息,掌握各种已建成景观环境生成的逻辑和可能性,总是尝试把这些破坏转化成为令人鼓舞、极具永续性,而且可以使用的新地景。“与劣地共舞”因此不仅是专业上的挑战,更是一种新世纪环境伦理与哲理的发想2。作为历史进步主义者,风景园林师应该能够看到“废地”转变、延续和发展的价值,显示出其应有的深度及长久的生命周期。辰山矿坑带着它所有的历史信息以及“天赋”,在新植物园的建设中转型成为一处可观赏、可游憩的新胜景。场地潜质梳理场地基址的形式与内涵,研究其历史信息层系统的组成、结构以及外部关系,判断此中信息的意义,才能在设计时做出抉择,寻找新信息层适宜的嵌入方式,使新旧信息在视觉、功能或观念上相互连结,进行系统
10、的转化以及再建构,从而实现整体价值的外显和延续。采石业目的性明确,生产方式简单,相关信息都直接显示在迹地表面,意义易于解读。同时辰山矿坑其他历史信息层也一起交叠在其丰富多变的空间形态和景观面貌之中(图2)。1)时间层信息。据明代董其昌记载,辰山“在诸山之东南,次于辰位”,以此得名,位列松郡“九峰三泖”之一,陆机、陆云、陶宗仪、陈继儒等曾在此一带活动。清嘉庆年间所修松江府志中记有“洞口春云”“镜湖晴月”“丹井灵源”“甘白山泉”等辰山十景。1909年工商业者开始采石,50年代上海警备区后勤部工程大队辰山采石厂开始从事石材开采活动,至80年代中期才停止。现山上光纤、山体中防空洞及冷库依然归属部队,并
11、需要在改造后保留其使用功能。2)空间层信息。山体整体坡度舒缓,随采石作业不断深入,南坡半座山头被削去,并留下东西2只“眼睛”。其中西侧采石平台又向纵深挖掘,留下一处巨大的矿坑深潭,呈现平面及垂直向的双层负向空间特征。垂直开采技术能最大限度地获取石材,但造成了深潭周边采石作业面形成近90陡壁,同时潭内遗留有卷扬机运输坡道,水面之上露出一个小半岛(图3)。在平台区域,为治理山脚滑坡设数层挡土墙,形成的台地增加了空间层次。3)物质形态层信息。上海是第四纪地层厚覆盖地区,松江是上海唯一的基岩集中出露区域,为侏罗纪火山喷发形成,呈东北西南向串珠状分布,海拔高程均不足百米。岩石硬度7级,矿区开采矿种为乙类
12、建筑石材矿,可进一步加工成规格粒级石材。爆破时岩石顺自身肌理开裂,山体部分表面较平整、无层次且风化相对严重,但深潭陡壁形态趋近于中国山水画中的皴纹,有较高审美价值。山体立面有矩形的防空洞通风口,山脚挡土墙年久失修形象欠佳。台地上灌丛茂盛、土壤瘠薄;平台区基岩图2 辰山西矿坑历史信息层系统Fig.2 Historical information layer system of west quarry图4 现场设计草图(朱育帆绘)Fig.4 Site design sketch2441LA Practice裸露,仅边缘位置有成片水杉林;深潭水质上佳,残留的半岛上已生出榆树。采石技术塑造了矿坑现有的
13、形态,也将其曾是著名风景区的信息隐藏,然而悠久的人文历史和丰富的空间形态已天然地摆好了山水审美与体验底胚,备好了场地再生和景观重塑的基础。设计哲学通过设计来发现场地是一个动态过程,需要不断进行对话和反馈,这不只是为了保护现有残留的东西,更要与复杂的景观背景相关联才能感动人心。山环水抱的负向空间具有强大的向心力吸引游人入潭,卷扬机坡道厚度较薄、位置居中,山体中洞室端头已经相当靠近深潭一侧,因此具有开辟山隙、形成水上游线的可能(图4)。设计抓住场地这些显现出来的信息,以“桃源”这个融会了东方自然山水文化传统以及出世哲学的理想范图5 辰山矿坑花园总平面图(张隽岑、孟凡玉绘)Fig.5 General
14、 layout of Chenshan Quarry Garden图6 高密度电法测线数据异常示意图(异常3为最终“一线天”位置,上海市岩土地质研究院绘)Fig.6 Schematic diagram for data exceptions of high density resistivity method(exception 3 is the location of final position of Narrow-Sky)式(ideal)作为景观重塑的原动力,以现代手法进行重新诠释,同时回溯了辰山的人文历史(图5)。由于充分认识到辰山矿坑这个“废地”的复合性价值和场地潜质(隐含在信息层之
15、中的某种品质或可能性),设计采取了“最小干预”的设计方法,即尊重、回应、延续了场地本身累积的人类若干历史阶段活动信息层整体,借用现有条件,抓住关键特质,不是硬碰硬,而是以轻巧的动作,顺从原有场地逻辑(或对原有逻辑扰动最小),对既有场地信息进行小幅度转型或改造,对系统进行结构调整或升级,调动原有系统活力或使其相互作用,并使新与旧彼此适应,达到或接近景观的理想状态。这种设计方法可以最大限度保持场地本身的话语权和在场感,实现场地与设计的“共语”。通过加入一点点新东西来激发场地本身极大的潜质,“最小干预”这种以小博大的哲学式方法也是设计智慧的体现。利用废弃地复杂56-16-242风 景 园 林 实 践
16、 设计与营建矿坑花园可分成镜湖区、台地区和深潭区3个区域,它们的边缘地带,也就是双层负向空间的交叉位置(图7),对于认知场地本体尤为重要,新与旧的并置关系最为清晰,空间的透明性在此浮现。4.1 平湖区同型嵌套,雕刻地形,改善生境平湖区平坦空旷,向北对景枯燥无趣的山壁和台地,东侧临渊极险,南侧水杉林界定边界,西侧尚有残缺山体围合。设计在居中位置添加一个与山崖面曲线轮廓同型的镜面溢水池作为空间核心物,可产生倒影,形成对场地四周的全景关照,转移了看向消极面的注意力,同时增加各维度景观层次,有效改善了平湖区的空旷度,成景正合“镜湖晴月”之意蕴。水体能调节局部小气候,滨水区增加水生植物生长展示空间,在周
17、边适宜位置上组团布局种植,控制视线关系并形成看上去完整的绿荫,增强了风景的整体性。镜湖水形轻盈灵活,呈浅盆状逐渐加深。这个设计可以增强亲水性,但施工难度极大,平面与池底双曲线、溢流出水口以及周边种植池均依靠小当量爆破技术在岩石上雕刻出来,与采石历史行为同质。由于岩石基底渗水性不可预测,整个平湖区地下排水系统亦是通过爆破进行施工。背倚水杉林,用爆破余料作基础堆叠小的地表形态形成不同的生境类型,以维护的方式来进行改造工作,而不是试图掩盖或重写场地(例如覆绿的做法),引入瀑布让“自然-时间”做功,塑造地形来调节小气候,为植物生长提供条件。设计节约了人力、物力和时间成本,兼顾生态修复和山水景观营造,提
18、高了综合效率并可持续地发展场地信息层系统(即所谓文脉),更新了废弃地生态修复理念。对于条件复杂的场地而言,设计支持技术显得格外重要。基于三维激光扫描仪的大场景数字化技术、雷达勘测技术(图6用于“一线天”位置确认及隧道走向安全性保证)以及精细化建模技术保证了设计与场地的高度匹配。三维度空间曲线体制作安装、金属构筑物精细加工、超长曲线浮力体系、小当量爆破技术及隧道洞穴挖掘技术,这些精控的施工技术保障了方案的实现。在材料语言上,设计充分呼应了场地物态信息层。在采石景观中,石材的合理使用能够使人更好地感受场所历史性和原真性。设计一方面通过对本体岩石的切削来制造可使用的表面,保持景观逻辑的纯净;另一方面
19、通过新砌毛石墙体的不同肌理脱开与原场地的差距;同时通过毛石荒料与石材精细加工细节的对比来提示技术随时间发展在场地演进中的作用。另外,基于场地本身粗粝的风貌,设计选用锈钢板作为新增构筑物的主要材料,既能与原场地轻易区分,又可取得一致的质感。丘,以三角形入口广场和蛇形挡墙来引导游人进入场地,如此不仅隔绝了外部干扰,也为种植和展示花卉提供了理想场所。于丘顶砌筑望花台,宜平眺崖壁,同时也加强了镜湖的向心性。台正中设小涌泉,为“旷”空间增加了细腻的内观趣味点。东侧悬崖边上,游人可以通过3种方式来感受负向空间临界处奇妙的空间张力:镜湖的溢流出水口上设坝桥(下为瀑布),可回望平台、俯瞰深潭、仰观山瀑;桥旁引
20、路至“丹井灵源”钢筒,可进入深潭空间;另有小路至卷扬机坡道顶部的观景平台,在这个尽端空间可以静观山壁,但深潭于此处不可见。4.2 台地区随形就势,以小博大,景深层次台地区被设计为岩石植物的展示区。将台地边缘阶梯式挡土墙原型转置重构,使其形成“山壁-毛石墙-钢百叶(递转0.5)-钢板墙-毛石墙-山壁”的界面,向东延续至山坳深处以强化横向联系。挡墙顶部设小径以便观景山瀑、镜湖及深潭,同时开辟多条上台地路径。西边设计弧形蹬道与挡墙组合,强化了山体2个三角面交界处的竖向关系,窝状的向心缓冲空间与山体同型。东侧“甘白山泉”景点则充分体现了在改造项目中新设计与原置发生冲突时,设计如何做出主动退让而形成了随
21、机的“手作感”。施工时,蹬道与山体相距过近,在设计给定原则下,工人创造性地做出旋转楼梯,人工雕刻的金锈岩与自然山体巧妙融合。图7 矿坑深潭俯瞰Fig.7 Aerial view of deep pool at Chenshan quarry43LA Practice闭栈道完全倚靠山壁而建,岩石触手可及;行至“一线天”,穿过山体后上浮桥进入水面空间;游人与崖壁若即若离,在行走之际可观赏采石留下的山石皴纹或仰观瀑布;最终进入山洞,完全融入山体,经由一条长150m、攀高25m的隧道,与山中原有冷室贯通,出得门来便是东矿坑另一片天地。整个游线既精彩刺激又宁静怡人(图8)。钢筒进口小、出口大,与水平面呈
22、70夹角,顶部开通缝25mm,为幽闭的内部空间提供天光。作为一个接驳口,钢筒应该保证游人绝对安全,故采取岩石凿孔、落入钢柱后填筑细石混凝土的着力方式,先在爆破位置的石缝里安装底面支撑结构,再整体吊装箱体部分,侧面以角钢与岩石相连。栈道在平面及垂直2个方向都是曲线,自身截面也是收口的曲线设计,所以是一个形式张力极强的三维度空间曲线构筑,无论在上面的钢筒平台还是下面的临水平台,看到的都是扭合的、富于弹性的线形,与山体并置,视觉冲击力非常震撼,钢板的延展性在这里表达得格外充分。设计师直接在现场确定栈道走向后,经过三维激光扫描测量转化为数据模型,完成设计模型后直接输出钢板数据,在北京雕塑厂逐段放样制作
23、,然最后一道锈钢板门处,锈钢板墙撞上一块巨石,随形就势切割钢板,使其宛似从巨石中生长出来,饶有趣味。秘园内,覆盖现状通风井建造一座体量高大、形式独特的水塔,呼应防空洞通风口,有效改善了山体立面比例并提供游憩空间,成为“洞口春云”景点。这种叠加小的新置以提示或遮掩原置的障眼法,能动地调节了游人观景的景深,主景物使无趣的山壁在“设计学光圈”中退到后层。台地上有小路,在宕口转弯处设上山蹬道,使人在步出此园前可回望整体画卷。水塔的金锈岩整石叠涩面层以及锈钢板百叶、锈钢板墙等手工艺化精细施工的构筑,与粗粝岩石形成反差,脱开新旧关系并能相互感染。4.3 深潭区计白当黑,勾边路径,奥旷裕如对于山水的审美,不
24、同于西方静观欣赏,东方文化更强调可观亦可游的进入式体验。从俯瞰角度,深潭并不大,但由于存在卷扬机坡道和半岛,显得空间层次尚可,故设计模仿桃花源记所述情景展开景观叙事,置入一条能够用多种方式体验场地原置的“勾边”路径“丹井灵源”钢筒以倾倒之态势将游人送入深潭,在端头平台上感受临渊之险;半封图8 深潭区平面图Fig.8 Plan of deep pool后分段运送到现场安装并焊接打磨完成。整个栈道的支撑结构部分被包裹在底部,由于弧形外壁的遮挡,结构不可见,仿佛顺着石壁曲面飘浮在空中。施工时,脚手架下面即是深潭,两侧无所借力,技术在这里展现了惊人的能力(图9、10)。在对卷扬机坡道进行雷达测试后,发
25、现4条内部裂缝,为保证施工安全以及降低施工难度,选择靠近深潭的一条裂隙进行爆破,来塑造“一线天”的景致。虽然石材硬度很高,但是由于脆性和内部纹理的原因,施工至70%深度时几乎要塌裂,后改为人工剔除,有赖于工程兵部队施工人员坚韧不拔的精神才使设计得以实现。同样是这些可敬的工程兵,在挖掘山洞过程中险遭塌方时展现了他们的职业素质,几经测试、改线,终见光明。为让游人更好地体验负空间的巨大魅力,设计了一条长达175m的浮桥以营造凌波微步的轻盈感。其设计难点在于,在行进过程中没有支撑点的情况下,如何解决超长曲线浮力体系的稳定问题。经过与浮桥厂家多次沟通,最终选择侧锚为主的结构方案,借力崖壁,同时调整下部浮
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