村儿里的互动小屋

　　建筑师：徐卫国/清华大学建筑学院-中南置地数字建筑中心

图1.武家庄接待中心

　　浅山丘陵与黄土缓坡是武家庄（张家口下花园定方水乡）特有的自然景观，据说山里壑间还深藏宝藏；这里正在积极准备迎接2022年冬奥会将要蜂拥而至的旅游人群。清华大学徐卫国教授团队结合数字建筑设计研究，在村头设计建造了一个30平米的旅游接待中心。

图2.闭合状态下的接待中心

图3.南侧视角

图4.东南侧景观

图5.东北侧景观

　　这个小小的旅游接待中心平常的功能是旅游接侍、纪念品销售，而每逢节日或大的活动，它又成为表演的舞台，它是一个可开可合的小屋。

图6.鸟瞰

　　更有趣的是这个小屋是一个互动建筑，它能够随着气候的变化而改变它的形态。该建筑的设计采用了准晶体结构的单胞形态作为小屋的形体，它是一个不规则的16面体，其中有3个面装有机械装置可以开合；当室外气温在摄氏16-29度时，这三块面板会在不同的角度打开，

　　以保证建筑室内获得自然通风及观看室外景色；当室外温度低于16度时，3块面板会自动闭合、并启动盘管式地暖系统进行采暖；当室外温度高于29度时，3块面板也会自动闭合、并启动空调系统进行制冷；而当刮风或下雨时，3块面板也会关闭以防风雨侵蚀。

图7-图10. 小屋打开过程

　　小屋的这些动作的实现主要依靠安装在建筑里的互动系统，它包括了三个部分，第一是采集环境信息的传感系统，如温度传感器、湿度传感器、风传感器等，第二是软件中枢控制系统，它负责将采集到的信息按照设定的要求进行计算，并发出指令，第三是装在三块面板上的机械装置，当该系统接收到中枢发出的指令，它会执行命令推动面板运动到合适的位置。当小屋的三块板完全打开时，它成为一个表演的舞台，观众坐在周边的坡地台阶上自由自在地观看演出。

图11-图12. 演出现场

　　这个建筑的用地位于一个坡台上，它是黄土高坡的延续，建筑形状采用了不规则的16面晶体形态，与山体形状、地段台地地形相契合；同时建筑面板采用GRC材料再现了当地传统民居的夹草夯土墙材质，它溶于黄土山坡的自然环境，同时唤起村民潜意识中的认同感。

图13. 建筑师手绘草图

　　图14. 建筑面板采用GRC材料再现了当地传统民居的夹草夯土墙材质

图15. 建筑细部

　　该建筑的设计采用了数字三维模型建模方法，结构、面板、窗户、室内等深化设计均以数字模型为载体。建筑结构采取了不规则钢框架体系，整体钢框架由14根直径13公分的圆形截面钢管现场焊接而成，圆形钢管在工厂数控加工，现场定位及焊接采用了数字全站仪；GRC面板由宝贵石材公司在工厂加工、在现场装配并做接缝处理形成密闭的整体；面板上的窗户依据来自数字模型的图纸，加工厂商工厂加工后现场安装。

图16-图17. 施工过程照片

　　该建筑室内在外部面板的内侧用欧松板贴面，内部空间随外形呈现出不规则的折叠形式，最高处有5.5米，形成向心性倾向，其尺度大于当地民居尺寸，而与传统的祠堂庙宇相当，实际上创造了一个村民的精神空间，它更具有现在性及未来性。建筑室外地面及护坡使用了武家庄村普遍使用的红砖砌筑，形态因山就势自由活泼；建筑东北边的台阶坡地形成自然的观众席，当建筑面板打开当作舞台表演时，这些地方坐满村民，他们轻松愉快地欣赏各种表演。

图18. 室内空间采用欧松板贴面

　　可持续发展已经是人类共识，绿色建筑、生态建筑、建筑节能等等是建筑发展的必由之路。但是如何真正实现建筑的有效生态化，需要以建筑为载体和基本单位、将各种已有技术综合到一起、创造一个新的建筑系统来完成这一使命。互动系统与建筑的结合将是一种潜在的有效途径。这一新的建筑体系涉及到建筑、结构、水暖电、声光热，涉及到健康室内、建材循环、能源系统等等，需要各专业的通力合作。这个互动小屋实验了这一新的建筑系统。

图19. 互动小屋鸟瞰

　　项目设计团队：徐卫国、韩冬、高远、左杰、纪艳珍、李煜茜、刘洁等

　　面板加工：宝贵石材公司

　　窗户加工：幕华建设有限公司