人类本来默然，是意象说出话语。因为显而易见，唯有意象能与自然并肩偕行。

——鲍里斯·帕斯捷尔纳克

一提到高寒高海拔地区，人们就会联想到严酷的自然环境。这样的自然环境影响着当地人的居住环境和建筑师的当代建筑实践。自2015年小隐建筑成立以来就在高寒高海拔地区进行着当代建筑实践。

于此，我们将实践时所遇到的难点与解决方法进行梳理和总结，期待这篇小总结能让我们继续更好地前行。


01
在高寒高原地区建造的技术难点
Technical difficulties

然乌湖营地是我们西藏项目中温差最大的一个，季节温差及昼夜温差非常大，极端情况下单日温差超过40度。这对建筑材料、建筑设备的选择带来非常多的限制。


2016年第一次造访然乌湖©小隐建筑




然乌湖营地©存在建筑摄影

除了温差，极端天气也十分影响正常施工时间安排。西藏大部分地区一年有超过5个月的冰雪天气，夏季突发的雨雪、高温、大风等恶劣天气使得一年当中可以正常施工的时间和周期非常有限。邦达旅游集散中心所在的邦达草原，每年10月底开始下雪，一直要到次年5月左右冰雪才能解封。


9月的邦达草原©小隐建筑


建设中的邦达旅游集散中心©小隐建筑

由于西藏地形复杂，大部分地区道路崎岖、弯多弯急、隧道涵洞密布，泥石流塌方等造成道路损毁的情况时有发生，这对施工材料和施工设备运输带来非常大的影响。超过13米的建材几乎无法运达施工现场，大型施工设备如吊车、打桩机等无法运送，道路损毁和恶劣天气也会导致运输时间的不可控。


天路72拐©小隐建筑

高海拔对施工人员身体体能是一项非常大的挑战，然乌湖海拔3900多米，2016年项目开工不到半个月，第一波工人就集体撤场，怒江观景台海拔2800多米，仅做桩基础打孔工作就换了6波工人。很多低海拔地区的施工人员根本无法适应高海拔气候，这也导致施工人员的选择变得局限。另外，高海拔对一些施工工艺也带来非常大的挑战，如电焊、混凝土浇筑、金属板材的安装等等。


怒江观景台项目地：怒江峡谷©小隐建筑


02
以上难点我们实践的一些见解
Solve these difficulties

大部分建造手段都是日常的，或是前人用过但被大众逐渐遗忘的，我们选择了合适的建造方式来解决问题。而关于施工建造的独创性，我们认为还是要依靠革命性的新材料研发才能得以实现。

考虑到高寒地区的温差极大，在建筑选材时，要避免采用变形系数大的板材作为建筑材料，这些材料容易受温差变化导致老化、变形、脱落的加剧，于此，应主要选用石材、木材、水泥制品、当地本土材料和一些变形系数小的金属材料；施工工艺方面，要尽可能多的采用胶粘的施工工艺，而尽可能少采用水泥粘接的施工工艺。一方面高寒地区施工周期短不利于水泥粘接施工，极大的温差和冬季冰冻会造成水泥粘接大量的开裂、剥落、脱落、碱蚀等等。

然乌湖营地是我们在西藏的第一个项目，建筑主体为钢结构，外观主材经过多番周折，最后选定白色水泥纤维板、红色耐候钢板、现场筛选的卵石、废弃火车枕木等。项目建成后一度成为318沿线的标杆项目，在西藏地区颇具影响力，这也为我们后续几个藏区项目创造了机会。






然乌湖营地©存在建筑摄影

怒江72拐峡谷观景台是我们现在还在施工中的项目，我相信建成后会是西藏地区独具特色的体验挑战项目。其中一号观景台主体是钢桁架结构，从悬崖上出挑27米，外观主材是红色耐候钢板和进口SGP夹胶玻璃。


怒江观景台效果图©小隐建筑

邦达旅游集散中心，建筑主体也是钢结构，坐落在海拔4200米的邦达草原，外观主材采用白色陶瓷薄板、铝单板、当地片石、石板瓦等。拉萨奔驰全球服务中心是我们在西藏大城市的首个项目，紧邻文成公主剧院，远眺布达拉宫，建筑主体也是钢结构，外观主材是白色和藏红色陶瓷薄板、深灰色的高强度合金铝板。


邦达旅游集散服务中心效果图©小隐建筑


拉萨奔驰全球服务中心效果图©小隐建筑

在西藏这种交通运输不便、施工周期受天气影响非常大的地方，钢结构是非常理想的建造方式，现场施工量少、安装快捷、综合造价可控。这些项目的外观主材共同特性是耐候性好，施工工艺相对简单，简化现场操作，利于项目落地。我们希望这些具有创造性设计的项目在品质和完成度方面也是非常优秀的。


然乌湖营地构造分析©小隐建筑

考虑到地区特殊条件，合理的施工时间和施工工序规划，避免冰雪期和突发恶劣天气给施工建造带来严重的不良影响，从而保证项目进度。

从这个角度来说，我们完成的不仅仅是狭义上的设计，更要从设计的角度先行考虑项目落地偏远地区受到的制约。在设计初期就要尽可能多地考虑到材料运输的问题，避免采用大规格的建材。高寒地区采用钢结构建造时，要特别注意结构构件的合理拆分，保证材料科学的力学性能前提下，将材料拆分为便于运输的尺寸规格。同时很多大城市常用的设备都很难送达，要考虑合理的施工措施和机械设备以及考虑好替代的施工手段，确保施工建造的顺利开展。


怒江观景台效果图©小隐建筑


怒江观景台钢结构模型©小隐建筑


怒江观景台钢结构安装拆分模拟分析©西南交通大学防护结构研究中心 余志祥教授团队

尽可能避免复杂的施工工艺，高寒高海拔地区对施工人员身体体能、心理承受都是非常大的挑战，理性选择合理的工艺做法和施工措施，提前在项目地区做好各类施工咨询工作，避免盲目追求“高技”导致的“水土不服”造成资源浪费。

这些技术问题藏区的项目都会遇到，怒江观景台项目是非常典型的代表，这个项目遇到的设计和施工问题，几乎可以囊括藏区所有项目遇到的问题。怒江观景台项目从设计之初，我们就提出了“挑战”的理念，除了提供给游客关于“挑战”的体验之外，项目本身的设计和建造也是对高海拔地区工程建设的一次重大“挑战”，对于我们在藏地工程的实践有着非常重要的意义。


怒江观景台效果图©小隐建筑

观景台选址在一处悬崖之上，与怒江落差110米，场地横跨260多米的怒江，且正好处于河谷风口，北岸紧临G318，但南岸却没有道路设施，可达性非常差。从一开始的地形测绘、地质勘查开始，设计工作就困难重重。为了营造天路72拐、怒江峡谷“险中求险”的西行体验，设计方案也做了非常大胆的尝试和挑战。后续做了大量的专项设计论证工作，地灾评估、风洞试验、TMD计算、悬臂钢结构施工模拟等等，为后续的施工建造提供了足够的技术支撑。


建设中的怒江观景台©小隐建筑

同时，怒江观景台空气稀薄，含氧率低，常年伴随六级以上大风，两岸山体表层地质结构不稳定，雨季期间泥石流及落石现象时有发生，施工安全隐患极大。观景台建设过程中，我们和施工团队一起攻克了不少难题。

难题一：测绘和测量放线。由于项目建筑物、构筑物的分部横跨260多米的怒江，怒江南岸只有仅能单人通行的崎岖毛路，需手脚并用才能通行。前期虽然做了1:100的详细地形图，在实际测量放线时也困难重重。有些点位处于悬崖峭壁上，河谷的风非常大，无人机无法精准操控，只能选择RTK测量仪人工放线，没有临时施工便道，只能绑安全绳悬吊在悬崖上开展测量放线工作。


观景台险峻的场地现状©小隐建筑


绑着安全绳在悬崖工作的人©小隐建筑

难题二：基础开挖。观景台位于天路72拐和怒江虎跳峡之间，特殊的地理位置导致大型机械无法通过。观景台地基采用桩基础，桩基础处于悬崖峭壁上的不同面层，无道路及平整施工面，条件限制只能选择人工水磨钻方式进行桩基施工。桩基最深达35米，下部全部为岩石，而且岩层不断变化，多数岩层的岩石坚硬且密度很大，更换了市面上50多种钻头都无法达到钻孔需求，项目部送取岩石样品至重庆、山东等刀具厂家进行岩石分析定制钻头，才配置出适合本项目的定制钻头。桩基础的施工历经半年之久，更换了6个施工班组，经过数百人的努力才得以完成。


悬崖边打桩的水磨钻群©小隐建筑




桩基础施工现场 ©小隐建筑

难题三：人员、设备和材料的运送。施工人员和材料在施工现场的转运也是一个难题。怒江南岸没有施工便道，施工人员需要驾车绕行几公里，从临时钢桥跨过怒江，再步行至施工点位，在海拔2800多米的条件下，工人从施工板房到达施工点位需要接近2个小时，来回耗费约4个小时（无负重的情况下）。观景台基础为钢筋混凝土深桩基，主体为高等级钢结构，外观主材为混凝土、钢构件、耐后钢板、不锈钢、特种玻璃等。用于怒江南岸的材料虽然经过多次的设计拆解，但仍然非常重，单靠人力无法送到。

一些中小型的施工机械（挖掘机、破碎机、空压机等等）也无法到达南岸。为此，项目部先搭建了临时跨江滑索，保障施工机械的两岸来往，后来又架设了货运滑索，保障施工材料顺利送达南岸。同时，多方努力将一台100吨吊车送达南岸施工现场，并在怒江北岸搭建了60式塔吊。施工材料运达现场后使用吊车卸货，再使用塔吊转运至过江吊装平台，在通过滑索送达对岸，之后只得采用人工方式转运至各施工部位，前后需要至少4次转运。


简易跨江滑索 ©小隐建筑


怒江观景台南岸货物临时转运平台/4号观景平台©小隐建筑


滑索站旁边作业的工人©小隐建筑


跨江货运滑索©小隐建筑


挖土机通过货运滑索过江©小隐建筑


悬崖边的塔吊和吊车©小隐建筑

难题四：混凝土浇筑：主要结构体系，结构师禁止使用自拌混凝土，必须采用高等级商混保证结构质量。距离项目地最近的混凝土搅拌站在八宿县城，相隔40多公里，车程时间1个多小时。搅拌车无法到达怒江南岸，由于搅拌车太重，也无法通过货运滑索过江。为此在怒江上搭建了150米左右的便桥，在便桥上铺设混凝土输送专用管道，将混凝土打到对岸。混凝土输送过程经常发生堵管的情况，发生堵管则必须在一小时内立即疏通，否则混凝土凝固，输送管道报废，需要切断再重新铺设新的管道。

另外由于搅拌站距离太远，搅拌车运输过程耗费时间久，跨江的输送也非常复杂，所以每一车混凝土都需要争分夺秒，合理安排好整个运输和浇筑流程，稍有不慎，一车混凝土就废了。怒江南岸混凝土浇筑点位较多，部分悬崖顶部的少量栈道点位因输送距离太长，实在不能采用混凝土输送管直接浇筑，经结构师同意，采用自拌料方式工作，在满足质量要求的前提下，施工效率极低、进展缓慢。


输送管道进行跨江混凝土浇筑作业©小隐建筑


跨江便桥©小隐建筑


自拌混凝土浇筑©小隐建筑

难题五：悬崖侧壁基础施工。观景台的跨江玻璃吊桥需要在悬崖侧壁进行隧道锚碇基础施工，隧道锚碇30米深，作业面距平台20多米高，下面便是涛涛怒江，机械没法到场，只能在悬崖上搭建脚手架组群，采用空压机风镐凿进，由于山体表层石头有风化松动的情况，施工过程中，山体上方常有落石掉落。


侧壁基础施工搭建在悬崖上的脚手架©小隐建筑


崖壁上的隧道锚©小隐建筑


隧道锚钻掘作业©小隐建筑

难题六：钢结构吊装。观景台为钢桁架结构，悬臂端外挑27m，悬臂支座附近桁高2.4m，桁架高度由支座处向悬臂端逐渐减小，悬臂端桁高1.5m，离怒江垂直高度约110米。根据G318的运输限制，综合考虑分析决定，桁架在工厂分46段制作运输至现场，在现场拼装后再进行吊装，其中悬挑部分主桁架分为26段。由于吊装对悬臂结构的预起拱、焊接、控制点位移等要求极高，加上现场随时伴有大风，整个安装过程对工人要求之高，在西藏地区是罕见的。

钢结构吊装模拟分析©西南交通大学防护结构研究中心 余志祥教授团队








钢结构吊装过程©小隐建筑


03
注重与藏区地域文化的调和共融
Integration with  culture

有接触交流，自然就有冲突。更为重要的是如何化解冲突，到达共识共赢。无论是“宗教信仰”还是“地方保护”，尊重是大前提。对当地“宗教信仰”提前做全面的了解是避免冲突的最佳方法，这方面的冲突是要杜绝的，否则会引起及其严重的矛盾。“地方保护”方面，提前了解当地一些俗成的“社会约定”，协同当地政府和“地方代表”做好沟通，达成多方共赢共同发展的共识，为施工建造提前扫清障碍。

首先是尊重，在尊重的前提下探索突破和创新的可能性。在临近城镇、村庄的地方，在生活习俗、建筑形制、装饰、材质、色彩等方面，尽可能与周边形成和谐的建筑文化基调。在远离城镇、村庄的地方，我们更多是关注建筑与自然的关系，让建筑更好的融入自然环境当中，在此基础上把地域文化的一些特质做一些重点的表达，比如信仰、色彩、传统元素等等。时代在不断的进步，在尊重当地的前提下，当地人也在希望与时俱进，介入一些当代的、新的理念和思想，能促进相互的发展、进步、融合。

邦达旅游集散中心和拉萨奔驰全球服务中心紧邻城镇，尽可能的与周边民居和当地传统建筑元素去呼应，然乌湖营地、怒江观景台远离城镇，设计上更倾向当代，与自然融合。




建设中的邦达旅游集散中心©小隐建筑


建设中的拉萨奔驰全球服务中心©小隐建筑


然乌湖营地©存在建筑摄影


怒江观景台©小隐建筑


怒江观景台©小隐建筑


04
建筑与自然的协调
Architecture and nature

建设肯定就会有一定的破坏，设计策略上我们会从建筑选址、建筑介入大地的方式、建筑材料、建筑构造等多方面去思考“绿色建造”。不去破坏原有地势和大树是基本原则，在藏区小规模的草地、地被植物的恢复还是相对容易的，但是种树是非常困难的事情。所有项目我们都充分利用地形，因地制宜，避免大挖大填，我们选择钢结构和预制装配为主的建造方式，也是为了降低施工建造对环境的影响。

例如，然乌湖营地选址在一片泥石流冲沟堆积而成的荒地上，建筑整体架空，一方面是为了应对北侧G318雨季的洪水，另一方面，是为了尽可能将土地还给自然，种植草地和灌木，同时在旁边上百亩荒地上植树，几年过去树木长成，营地已然处在丛林之中。


然乌湖营地选址泥石流冲沟©小隐建筑


架空的建筑©存在建筑摄影


2021年营地长大的树©小隐建筑

有的项目位于比较荒凉的地方，建筑对环境的影响非常小，反倒是环境不太适合建筑的发展，我们改造环境，植树造林、发展果林经济等等，以人力去改善和营造一个更“绿色”的自然环境。怒江观景台矗立在一片荒漠悬崖之上，希望打造G318沿线极限挑战的旅游地标，通过观景台衍生出更多旅游项目，发展当地经济。为此政府在观景台北侧规划种植大规模的果林，数年以后，这片荒漠定会被绿荫庇护。


怒江观景台选址©小隐建筑


观景台北侧新种果林©小隐建筑


05
高原地区建筑设计与经济及市场发展的关系
The economic effect

所有业主的需求基本都是一致的：生存和发展。高原地区的发展离不开大家的参与。然而，高海拔对人的身体机能和生理感受都有非常大的影响，很多商业活动在这些地方都没法开展，结合业主的资源一起探索适合项目的商业业态，并研发对应的产品是一个非常艰难的过程。为了提高人们的活跃度，更好的感受高原生活，建筑设计也需要更多的考虑人在高海拔地区活动的舒适性，供暖、供氧、合理的交通规划……

这是一个相互作用的过程，很大程度上经济及市场效益会直接影响一个场所的活力。这次的疫情导致人们都没有办法出行，西藏很多地区是依靠旅游产业带动发展起来的，没有人们的参与，也就没有了经济流通，很多场所都慢慢荒废了。

而在正常的情况下，场所的吸引力决定了人们是否愿意参与进去，促进这里的经济及市场。这时，一个好的设计方案对一个地方的发展有着非常重要的促进作用，这种作用力是以点带面的，是高效的。建筑是服务于人的活动，人们是否愿意参与进去，直接决定了建筑场所的活力，而一个场所的活力很大程度上又决定了经济及市场效益。




老爷车打卡然乌湖营地©糖糖的田园栖居

然乌镇人口1496人，共133户。然乌湖营地落成后，引入“农业电商”，为当地村民提供了一个农特产品对外营销的平台，带动贫困户60户，人均收益从3千元/年（工资收入）不到提高到3.5万元/年（工资收入），项目年扶贫分红400万元，带动周边新建酒店45家，全面改善游客居住环境。怒江观景台目前已为当地增加了至少48个就业岗位，就业收入超过300万元/年。期待观景台落成后，能为区域旅游赋能，为这片热土的发展注入新的活力。


然乌湖营地民族文化的交流与发展©小隐建筑


然乌湖营地建成后接待全国游客©小隐建筑


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