V&A 谷物筒仓

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V&A Grain Silo, South Africa

© Arup

V&A Grain Silo

建于1920年代，曾用于储存从南非出口的谷物，也一度撑起撒哈拉沙漠以南非洲天际线的至高点。它于上世纪90年代停业，退出历史舞台，默默伫立在热闹的维多利亚港口。

作为重振开普敦海港的项目之一，这座南非粮仓经历了创意非凡的改建，变身世界最大的非洲当代艺术博物馆（Zeitz MOCAA）、设计感爆棚的Silo酒店以及配套服务设施。

© Infrastructure Photos

V&A Grain Silo改建工程，摄于2016年

项目概况

客户

：V&A Waterfront Holdings Pty Ltd

概念建筑师

：Heatherwick Studio

执行建筑师

Van der Merwe Miszewski Architects

Rick Brown and Associates Architects

Jacobs Parker Architects

工料测量师

：MLC Quantity Surveyors

项目经理

：Mace Group Ltd

奥雅纳不仅负责幕墙和机电工程，也提供多学科方案设计，尤其包括结构工程，以及风工程、安保和照明研究。

© Tessa Brunette/Arup

结构概念 / 方案设计

Structural Concept and Scheme Design

历史建筑活化的关键是保留建筑本身的早期工业特质，并融入当代设计元素，让荒废已久的粮仓重焕光彩。原有建筑物包括57米高的升降机塔和下部储藏空间——由42座混凝土筒仓集成，每座筒仓直径5米，高30米。概念设计由英国建筑事务所

Heatherwick Studio

操刀，大开脑洞的创意，需要对建筑内部巨型的管状结构进行设计分割，为艺术馆营造出恢宏的体量。奥雅纳负责结构概念和方案设计，将这项几近不可能完成的任务筑成现实。

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42座筒仓方阵需要从中心切开，向西营造出中庭、向东创建多层展览空间。由于旧筒仓仅180毫米厚的内墙无法承受大规模改造，我们的结构方案为每座筒仓加建一层稳固的钢筋混凝土套管，实质上即是在旧建筑内再建一座崭新的建筑结构，能够将旧结构完好保持在原位，稳定的复合结构使得筒仓能够进行大规模切割。

©Heatherwick Studio

中庭（室内白色区域）镂空成谷粒状为了纪念粮仓悠久的历史，中庭区域镂空的形状正是一粒谷子，经3D扫描和精确放大后植入建筑模型中。当然，这粒谷子放大到惊心动魄的规模，访客走进中庭空间时，可以一览新旧对比的混凝土方阵，自然光透过筒仓顶部天窗倾泻而下，产生步入大教堂般的庄严感。

© Tessa Brunette/Arup

原有谷物升降机塔的钢结构状态良好，不过由于周边混凝土墙板在顶部和底部被水平移除，我们也提供新的核心剪力墙以确保结构稳定性。在由筒仓镂空的中庭部分，3根主要支柱的较低位置经过切割，柱荷载通过钢筋混凝土支柱传递到新的核心剪力墙中。原有的填料接缝地板经过顶板加固，在筒仓下部也增建了新的钢筋混凝土楼板。

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中庭上方的筒仓配置天窗，也成为屋顶花园的重要元素

© Tessa Brunette/Arup

透过天窗向内观望的游客

© Tessa Brunette/Arup

一探博物馆室内景观

幕墙工程

Façade engineering

建筑外观上，最标志性的改造是上层部分像枕头一样微微凸起的玻璃幕墙，幕墙总共嵌入98扇玻璃窗，每扇窗户包含56块三角形玻璃板。

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奥雅纳幕墙团队与建筑师密切合作，遵循“灯笼”的设计概念开发玻璃窗形态，最终以务实和可构建的方式实现了具有挑战性的设计意图。

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参数模型的可视化描述

为确定每扇窗户的立体表面数量和概念细节，奥雅纳建立了参数化设计模型，锁定必要的结构限制，同时让建筑师自由探索美学方案，将窗口设计所需的几何形态可视化。这一模型还能从参数文件快速生成框架和玻璃面板构造图，方便评估每种设计方案的可行性。参数设计确保了复杂的设计意图可以有效实现，为采购提供精准依据，降低设计的成本和风险。

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工厂预制的窗户面板单元

© Tessa Brunette/Arup

一扇窗户的最大尺寸达5,074 x 5,022毫米

每扇完整窗户经工厂预制完成上釉，再运到现场安装。窗户面板单元都有不寻常的尺寸和重量，将它们稳固安置在建筑物上也是一项严峻挑战。由于原有的混凝土墙太薄，我们剥离每根柱子周围（包裹大型钢构件）的混凝土墙，在保留的钢构件周围加入新的混凝土，让玻璃窗直接固定在新混凝土上。

机电工程

Mechanical and public health engineering

我们还为非洲当代艺术博物馆交付了精确的环境控制系统，将机电设计的重点放在节能策略上，减少能源消耗、并降低建筑物对市政基础设施的需求。

高性能的双层玻璃在展现设计美学的同时减少太阳辐射对室内环境的影响。与传统平面幕墙相比，多面立体玻璃不仅扩大视野、获取更多自然光照，也能从不同角度反射阳光，减小太阳热辐射。机电系统的设计与玻璃幕墙形态相匹配，尽可能降低能源消耗和运营成本。

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窗外视野开阔，可以饱览开普敦城市风景

此外，筒仓外立面保持隔热，并附加一层新的混凝土，形成庞大的蓄热墙结构，平衡日常温度波动，保护内部空间及艺术展品免受外部环境的影响。

© Tessa Brunette/Arup

© Tessa Brunette/Arup

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非洲当代艺术展厅

这项卓越工程将历史遗产重新打造成开普敦海滨的独特地标。壮观的中庭展现出切割柱体令人惊叹的几何形态，坚固粗犷的混凝土框架与精致的玻璃立面形成强烈视觉对照。当夜幕降临，建筑内部的灯光点亮每扇灯笼造型的玻璃窗，恰似港口城市辉煌的灯塔。

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赢得奖项

2018年度

ArchDaily建筑奖

（文化类建筑）世界高层建筑与都市人居学会奖（中东和非洲最佳高层建筑）2017年度

南非混凝土协会富尔顿奖

（混凝土创新奖）