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BIM建筑|中国院新作:北京西单连廊一号桥改造,“轻装”上阵

发布于:2025-06-11 12:08:16
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改造后的一号桥夜景外观  摄影:ArchVmap
轻质索膜屋顶与桥体关系  摄影:ArchVmap

项目名称  西单连廊系统空间提升工程一号桥更新改造

设计单位  中国建筑设计研究院有限公司

项目地点  北京西城

竣工时间  2025 年

桥体跨度  38.1米

撰文  张宏宇、周凯


 

原文刊载于《建筑学报》2025年04期。

 

一号桥是西单连廊系统中面向长安街的第一座桥,2007年建成,采用了当时具有创新性的铝合金结构。经过十余年使用,桥体部分结构出现老化等安全隐患。同时我们也看到,在酷热的夏季,路人们顶着烈日穿过宽阔的桥面,桥上的值班保安也不得不撑起临时阳伞来躲避酷暑;暴雨时,雨水顺着拱形的桥面往商场门口倒灌……这种种景象与其所处的现代化商圈形成强烈的对比。

 

一号桥改造前全貌  供图:一合建筑
改造前:烈日下的行人  供图:一合建筑
改造前:桥下视角  供图:一合建筑

▲ 改造后的一号桥  摄制:张宏宇

 

 

1 轻量化建造策略

 

“轻触碰”“轻结构”和“轻材料”是贯穿设计的主要线索。

 

在保留一号桥结构主体及楼扶梯的前提下,改造最重要的一个动作便是加设轻质化索膜屋顶,在解决使用问题、提升环境的同时,也期望以此转变原有市政廊桥特征,重塑西单门户位置的场所感和标识性。

 

一号桥更新改造后南向整体夜景  摄影:ArchVmap
一号桥更新改造后桥上夜景  摄影:ArchVmap

在选择覆盖屋面的结构形式时,一方面考虑延续原铝合金桥体结构的轻型特征,附加动作不宜下手过重;另一方面,覆盖也不能太过封闭,且要体现建造的品质。权衡后选择了半刚半柔的“精制钢+索膜”体系作为适宜的覆盖形式。

 

轻质索膜屋顶与桥体关系  摄影:ArchVmap

“找形”是索网体系张拉设计的工作方法。索的张拉受力特征是塑形的必要条件。一号桥索网体系的找形,首先基于桥体在城市关系中的对称性和空间尺度,通过鱼骨形悬垂梁撑起屋脊,作为索体系的上部刚性附着构件;东西两个方向的4根脊索位置,既考虑屋面范围,也要结合下部的张拉生根点位置;而南北两条边索则要从覆盖高度与桥面行人视线关系设定;最后,面索的编织同样基于对尺度的判断,1米交叉网格的状态编织成网,形成完整的肌理,也为膜材的附着安装预留了合适的尺寸。

 

ETFE膜材作为覆盖材料并不参与到结构受力体系。顶部悬垂梁采用双层气枕膜,便于屋面排水组织;索网编织斜向的屋面采用单层镀点膜材,并将膜附着索网之下,这一创新性的构造层次,将索网肌理向城市视角展现,丰富了视觉层次。

 

一号桥构造体系轴测示意  ©一合建筑
索网尺度推敲  ©一合建筑
改造后的桥上视角  摄影:柴培根

而悬垂梁和张拉索力如何进一步向下传递,也是设计中需要重点解决的问题,新增屋顶体系的全部结构荷载都不能作用于原铝合金结构,也不能干扰街区通行和周边建筑。首先,从桥体钢柱生根的两根A形柱撑起悬垂梁的两端,完成上部刚性构件的框架;而张拉脊索和边索的生根点通过仔细核对现场条件并多次调整方案,最终与柱和基础连接的钢结构撑杆体系固定。下部的钢撑杆体系,均避让铝结构桥体,并形成自平衡体系,将索力传递到加固后的柱子和基础。而对原桥体下部结构的加固,也有效提升了桥体安全性。

 

自平衡的新建结构体系  ©一合建筑
新增结构与既有桥体结构关系  摄影:柴培根
改造后的桥下视角 摄影:柴培根

此外,在铝合金桥体外侧新增了一层轻质阳极氧化穿孔铝板。朦胧的界面首先修正了桥体立面的比例,强化了桥的体量感,同时也成为光的介质,丰富了桥体的表情,并减少了桥体底面铝板包覆范围,确保车辆通行高度,提示原桥结构特征。

 

桥底新增幕墙与既有结构构件关系  摄影:ArchVmap

一号桥新增的索膜覆盖屋顶最终呈现出对称端庄的轻盈姿态,重新塑造了西单的门户形象,其呈现的形式是基于功能需求通过力学合理找形自然衍生的结果,而非刻意追求表达的形态意象。

 

改造后的一号桥夜景外观  摄影:周凯

 

2 空间品质提升措施

 

大量其他的现实环境问题在本次更新改造中也得到了解决提升。结合嵌入桥体两侧的绿植花箱,原8米宽的桥面被适当收窄1米,行人更加远离临空位置,原来桥中央的安全岗亭得以去除。新增护栏与攀爬绿植结合,可为过往行人提供一丝绿意。桥面和台阶老旧破损的铺装更换为轻质EPDM塑胶颗粒,提升步行舒适度,且不同比例的塑胶颗粒混合编织成了云纹图案。桥体照明更新,依托新增轻质屋顶和桥体穿孔铝板,不仅提升了步行区域功能性照明,还可以与人的行走形成互动,让照明成为一种智慧化的艺术装置,融入商业街区的时尚氛围。

 

索膜结构照明 摄影:周凯
桥上夜景 摄影:张宏宇

天桥下方的街道空间消极是城市中的普遍问题。本次更新改造中,在一号桥东西两侧设置两组收纳单元建筑体,将原来散布在街道的警务站等公服设施收纳其中;同时结合楼梯下方增设绿化休憩空间,形成整齐有序的街道环境。这些也是廊桥系统与地面环境结合的统一策略。

 

收纳单元与楼梯基座  ©一合建筑
楼梯基座改造效果图  ©一合建筑
改造后的一号桥外观  摄影:张宏宇
轻质索膜屋顶  摄影:张宏宇
改造后的桥上视角  摄影:崔博昊

 

3 结语

 

在市政廊桥的更新设计中,面对复杂的城市建成环境,轻量化改造既是被动的实施路径,更是主动去理解老城更新的一种态度——“轻”既表达了对既有环境的尊重,也表达了一种审慎的设计态度,更体现出更新工作中应当秉持的,尊重时间印记和历史脉络的初衷。

 

廊桥系统总平面图  ©一合建筑
廊桥系统提升前后对比  ©一合建筑
西单廊桥整体效果  ©一合建筑

完整项目信息

业主:北京蓟城山水投资管理集团有限公司

设计总指导:崔愷

设计团队:弓蒙、赵怡然(概念设计阶段);孔丹、荆济鹏、赵毅、刘珊汕、陈伟(建筑);张路、孔江洪、边超、董颖杰、王帅、朱琳、邵筠、王奇(结构);裴元杰(电气);王松(给排水)

照明顾问:北京宁之境照明设计有限责任公司

结构顾问:DS结构工作室(复杂廊桥结构顾问)、中国矿业大学(原桥体结构复核顾问)、北京市建筑工程研究院有限责任公司(预应力及索结构顾问)、中国建筑科学研究院有限公司(精制钢及TMD专项顾问)

膜技术顾问:北京泰克斯隆膜技术有限公司

景观设计:北京创新景观园林设计有限责任公司、北京图石空间创意设计有限公司

幕墙顾问:道澈科技(北京)有限公司

桥体跨度:38.1米

结构形式:钢结构、索结构


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