峡湾城市为挪威的可持续发展带来独特设计

奥斯陆历史悠久的比约尔维卡区正在进行彻底改造，将熙熙攘攘的城市与峡湾景观重新连接起来，为这个北欧城市打造了一道亮丽的海滨风景线。

这个名为“峡湾城市”的城市重建项目历时十年之久，是挪威历史上规模最大的城市重建项目。旧港区将改造为全新的艺术文化区，包括奥斯陆歌剧院和即将完工的爱德华·蒙奇博物馆等。

在歌剧院和博物馆之间，坐落着2020年新落成的戴希曼图书馆（Deichman Library）。这座建筑的外观非同凡响，为奥斯陆的天际线增添了一个引人注目的亮点。它外形倾斜又头重脚轻，有半透明的外立面，而屋顶似乎由汽车那么大的三角玻璃板建造而成。这些建筑元素凭借BIM（建筑信息建模）技术和三维建模技术而得以实现。

从一开始，奥斯陆就为比约尔维卡区重建项目的每个部分设定了可持续发展目标。在戴希曼图书馆规划和建设中，这些目标将由工程公司Multiconsult领头负责。

在戴希曼图书馆项目中，Multiconsult公司的主要合作伙伴有Brekke and Strand Akustikk AS 公司、Civitas智库、和Bollinger + Grohmann公司，以及Lund Hagem建筑师事务所和Atelier Oslo建筑师事务所。该建筑的能源效率按被动房标准运营，在运输、能耗和建筑材料各环节都致力于减少温室气体排放。

Multiconsult公司执行副总裁Kristin Olsson Augestad说，该项目从一开始就制定了雄心勃勃的环保目标。

她说：“图书馆和博物馆的设计注重降低能耗，与普通建筑相比，可减少高达50%的温室气体排放。这是通过精心选择材料、巧妙运用混凝土而实现的。”

所选择的材料包括低碳混凝土、再生钢材和预制泡泡板，泡泡板中用了回收塑料球和加固钢格，从而减少了对混凝土的使用。当然其中也用了一些混凝土，当建筑物的温度上升或下降到一定阈值时，混凝土释放或吸收热量，可有效地降低能源消耗。

建筑物外部由窗玻璃和绝缘、防晒的半透明墙壁组成。采用不同类型的玻璃，既有可柔化明亮日光的磨砂玻璃，也间隔着半透明窗格，取得更好的视觉效果。绝缘效果良好，几乎没有热量损失，因此整栋建筑全年的净能源需求预计仅为每平方米75千瓦时。

面向街道旁的图书馆玻璃外墙完全透明，且很适合图书馆长而深的形状，让大厅光线明亮，营造出轻松的学习氛围。夜晚，大楼的灯光映照着旁边的繁华街道，为之增添光彩。

所有公共入口都朝向市中心。访客进入大门处设计了多个相互交错的对角轴，形成一个大型中庭，从屋顶引入自然光。

项目施工还得尊重当地的条件。在比约尔维卡区挖掘工作中，多次因发现中世纪船只而必须停工。

除了新颖的场地条件，图书馆的设计也给Multiconsult团队带来了特别的挑战。

该馆以1785年捐赠第一批藏品的Carl Deichman先生而命名，是一座三角形的五层建筑，可收藏45万多册图书。中间是个大型顶光中庭，贯穿各楼层，同时也将开放区域分散为多个较小的单元。

它位于海港边，毗邻歌剧院，地下楼层设有电影院和可容纳200人的礼堂，一楼设有餐厅、咖啡馆和阅览室。

然而，建筑物的顶部给工程师出了个难题，需要创造性地思考，加以解决。

该建筑最引人注目的特点是悬空的顶楼，位于18米高的悬臂上，看似一个巨大三角形，在街道上方20米处凌空而出，下面没有任何可见的支撑物。顶楼内部是明亮的露天剧场，有台阶下到视野开阔的四楼，可在此饱览城市和峡湾的壮丽景色。

这样设计是为了符合当地建筑法规的要求，即不能遮挡从中央火车站向东看向歌剧院的视线，所以不能用柱子来支撑。设计过程中，设计师采用BIM 技术创建了50 多个三维模型，模拟出既不遮挡视线、又满足可持续目标的各种设计方案。通过这个试验，终于找出新颖的设计方案，解决了图书馆顶层的难题。

悬臂上的屋顶完全由许多三角形玻璃板拼接而成，每块玻璃板放置的角度都精心安排，以最大限度地利用自然光，通过该建筑的对角光轴将光线辐射到楼下。这些三角板还可抑制噪音，为中庭和其他开放空间营造更舒适的声音环境。

在实际建造屋顶这些玻璃板的过程中，首先需要进行建模，以了解材料、角度和尺寸对下面悬臂层的承重能力的影响。例如，钢结构可能会振动并导致不稳定。所以设计团队决定采用混凝土材料。但是，如果混凝土太多，则对下面的建筑结构压力太大，且不符合可持续发展的理念。

最后，设计团队决定用470多个专门建造的几何体组成一系列相互锁扣的倒金字塔。每个几何体都必须专门制造，因为没有哪两个是相似的。要能把它们准确地拼接起来，尺寸必须精确到一毫米以内。

要加固这个多角度的建筑结构也是个难题。要用30,000多条钢筋将混凝土与建筑物表面绑定，连接角度很少有直角，且每块三角板都不一样。要建造如此复杂的结构，传统的设计方法已难以胜任。

Multiconsult公司首席数字官Herman Bjørn Smith说，要不是采用了三维建模和先进的数字建筑技术，图书馆现有的设计就不可能实现。

“这是个标志性的建筑，而且建筑师可以自由地创新、开拓，它提高了工程解决方案的门槛。我们必须想方设法使设计成为可能，而采用新技术就是其中的关键。”

Smith还表示，该项目所采用的技术已发展成新的数字工具并进入市场。

他说：“我们现在的工作方式与2010年项目启动之初已大不相同了。当时，衍生式设计和参数化设计等等才刚萌芽，还不是考虑的重点。但此后一路走来，数字工具越来越普及，我们就积极地采纳了新方式、开拓新领域。”