经历

木结构典范之作：Billie Jean King 主图书馆

一座集美学、科技、环保为一体的可持续木结构建筑

2021年06月25日

话题

应用建筑科技, 材料, 可持续性设计, 气候行动

上世纪中叶，各国在二战结束后的废墟中开始了艰难的工业化历程，成立于1936年的 SOM 也以钢筋混凝土和玻璃幕墙，这些具有鲜明时代特征的建筑材料给世人留下了深刻印象。

将近一个世纪后，SOM 采用木材作为建筑结构的解决方案，为21世纪的可持续建筑设计注入新的活力。

2007年建成的美国人口普查局总部大量采用可持续木材，整栋建筑完美融入马里兰州郊区树木繁茂的自然环境 © SOM

2008年建成的基督之光大教堂造型为玻璃幕墙笼罩下的船形木框架，采用胶合木作为建材之一，建筑的寿命目标也达到了300年 © SOM

作为一种天然建材，木材占据了加州长滩 Billie Jean King 主图书馆（Billie Jean King Main Library）建材用量的八成，这座图书馆以当地的传奇网球运动员 Billie Jean King 命名，在2019年9月项目竣工时，Billie Jean King 还主持了建筑的落成典礼。

设计方案是一个由玻璃和红色道格拉斯冷杉构成的长条、直线型框架——Billie Jean King 以凶狠干脆的发球和敏捷高效的接球而闻名，这座建筑也是向这位著名网球选手的致敬。

图书馆的北立面入口处由一个宽敞的门廊遮蔽 © SOM

冬季的加州昼夜温差极大，足以让人在一天之内就体验从夏季直接跌落冰窟的感觉。很难想象能在加州洛杉矶将木材作为大型建筑的首选建材。不过，SOM 的建筑师仍然信心十足地用木材建起了一座图书馆。

对于建材的选择，木材的现实意义实际上要大于所谓的浪漫主义情怀。图书馆位于既有的混凝土地下停车库上方，所以在设计时要考虑到重量问题，避免对车库立柱和地基进行大规模加固，使项目变得更为高效和经济。

木材对于这栋两层高的建筑来说具有显著的现实意义 © SOM

因此，设计团队最终确定采用三种不同的建材：结实保温的木材、钢材和混凝土，充分利用各自的结构特性，最大程度地降低建筑的总重量。

SOM 洛杉矶办公室设计合伙人 Paul Danna 和设计总监 José Luis Palacios 解释说：“木材对于这座两层高共93,500平方英尺（约8,690平米）的图书馆来说具有显著的实际意义，因为城市希望原封不动地保留项目场地中现有的地下停车库。”

Billie Jean King 主图书馆（图中 BJK Main Library 字样）位于长滩市民中心和港口总部大楼的东北角，紧邻林肯公园 © SOM

图书馆的木质框架可以轻松安装在车库的混凝土立柱之上，由于可以对现有85%的建筑结构进行再利用，新项目的建筑材料浪费也减少了65%。

这一可持续性的设计策略具有明显的优势，天然材料的暖色调避免了许多现代公共建筑的冰冷和“制度化”的外观。Palacios 表示：“木材为建筑增添个性的效果立竿见影。”

围绕约11.89米高的中庭安排了各种功能空间 © SOM

建筑内部，SOM 围绕39英尺（约11.89米）高的中庭安排了各种功能空间，在二楼的顶部设有天窗。因为日光能够直达室内，建筑的耗电量也相应减少了。

想对社区居民产生足够的吸引力，图书馆尤其需要一个诱人的空间。这座图书馆的前身始建于上世纪七十年代，用特别馆藏图书管理员 Jeff Whalen 的话来说，“看起来就像一个封闭的地堡。”他还指着与木材相得益彰的大面积玻璃幕墙补充道：“新图书馆现在光线充足，非常敞亮。”

书籍阅览只是图书馆活动中很小的一部分 © SOM

在这个数字设备占据统治地位的时代，Billie Jean King 主图书馆的工作人员也做了许多图书馆正在做的事情——丰富多彩的活动计划，而在这些推广活动中，书籍阅览只是其中的很小一部分。

为了吸引市民驻足，图书馆工作人员要求设计师为他们建造了一个家庭学习中心、一个儿童阅览室、一个退伍军人资源中心，以及一组配备单独入口的多功能社区活动室。

图书馆还提供3D打印、机器人技术，甚至包括电影剪辑工作室这样的创客空间。但是别忘记，书架上确实有超过30万本藏书哦！

不仅有各种创客空间，图书馆中的藏书量也达到了惊人的30多万册 © SOM

长滩是一座繁荣的港口城市，位于洛杉矶以南25英里（约40公里），有充足的日照，建筑师们设计了低层建筑的平屋顶——并配备了1590个光伏电池模组和大面积的玻璃幕墙，以及外伸屋檐。

南立面的顶棚向外延伸32英尺（约9.15米），并有一个能够俯瞰林肯公园的入口——那里的的图书馆旧址现已被夷为平地，并进行了大量的景观美化。

访客可以从南侧靠近市民中心的公园进入，也可以从对面进入，那里有一扇宽敞的木框“门廊”面对居民区。

图书馆入口处，一座两层楼高的采光井向天空开放，为每层楼提供充足的自然光源 © SOM

为了让这个入口在项目中更具识别度，建筑师在其中“雕刻”出一个两层楼高的采光井，向天空开放，游客在进入主空间之前路经此地。

胶合木梁、托梁和胶合板取材自花纹斑驳的红色道格拉斯冷杉，在大堂和中庭中得到了大胆表达 © SOM

尽管室内空间的透明度和亮度都很抢眼，暴露的木结构才是最靓丽的风景。

SOM 的建筑师将图书馆的各个部分都进行了恰到好处的处理，仿佛这一切都属于一座传统凉亭：胶合木梁、托梁和托梁间的木块都创造了一种构成主义的互动，在穿透玻璃幕墙的木梁上体现得淋漓尽致。

为了提高精确度，建筑师在幕墙和结构上都采用了一个长度为2英尺（约0.61米）的模数。

SOM 选择具有红色花纹的道格拉斯冷杉来大规模定制建筑的预制构件，大部分木材来自俄勒冈州，其余则来自于华盛顿州（一位美国阔叶木专家协助完成了预制件复杂的制作、运送和安装过程）。

与完全新建一座停车场和传统的混凝土建筑相比，以木材的使用和现有地基为基础，可以减少61%的隐含碳排放量。

但这里并非所有东西都是木头做的。为了抵御水平地震运动，设计团队安装了V型钢支撑，并辅以混凝土填充的方钢管柱组成的框架。

此外，在没有悬挑的西侧立面上，建筑师通过与条状玻璃交替的铝制垂直板系统让幕墙不透明，从而减少了日照负荷。

这样设计的整体效果，是让人感觉仿佛置身于一个宽阔的亭子里，有贯穿内部空间的开放视野，柔和的照明渗透到阅览室、工作室和藏书室中。

这座图书馆是面积为22英亩（约89,030平米）市政中心重建项目的一部分，SOM 在2014年进行了该项目的总体规划工作（SOM 最近完成了市政厅和港口总部的设计）。在长滩和更多地方，SOM 保持着自身的标志性建筑语汇——钢筋混凝土和玻璃幕墙组成的现代模块化结构。

与此同时，SOM 还致力于应对气候变化造成的影响，并让木材在建筑中发挥突出作用，这已经在 SOM 早在2013年发布的《木材塔楼研究项目》（Timber Tower Research Project）中得到了充分预测。上述研究项目的目标是在项目中使用大量木材作为主要的结构材料，减少塔楼的隐含碳足迹。

Billie Jean King 图书馆大胆的“肌肉式”框架，以木材的优势，延续了事务所一贯的设计传统，同时在更广阔的天地中引入了一股新的活力。图书馆已成为中心城区一座引人入胜的灯塔，它证明，建筑不一定要有塔楼的形态才能引起人们的注意。

落成后，Billie Jean King 图书馆不仅如愿获得了 LEED 白金认证，还在2016年获得最佳社会基础设施项目金奖，于2020年获得南加州结构工程师协会卓越结构工程优秀奖和美国建筑师协会（AIA）、美国图书馆协会（ALA）图书馆建筑奖等重要奖项。

美国阔叶木

美国阔叶木（American Hardwood）也称为“美国硬木”，这种木材的存量很大，每两分钟增长的树木量，就足以覆盖一个足球场。

与我们印象中需要保护的森林资源不太一样，在美国，一般不需要人工植树造林，相关学者甚至还建议多砍伐一些林木，因为美国阔叶木的自然增长量超过了砍伐量。因此这种树木其实是实实在在的可再生资源（上图由 AHEC“美国阔叶木外销委员会”提供）。