建筑師：徐衛國/清華大學建筑學院-中南置地數字建筑中心

圖1.武家莊接待中心

淺山丘陵與黃土緩坡是武家莊(張家口下花園定方水鄉)特有的自然景觀，據說山里壑間還深藏寶藏;這里正在積極準備迎接2022年冬奧會將要蜂擁而至的旅游人群。清華大學徐衛國教授團隊結合數字建筑設計研究，在村頭設計建造了一個30平米的旅游接待中心。

圖2.閉合狀態下的接待中心

圖3.南側視角

圖4.東南側景觀

圖5.東北側景觀

這個小小的旅游接待中心平常的功能是旅游接侍、紀念品銷售，而每逢節日或大的活動，它又成為表演的舞臺，它是一個可開可合的小屋。

圖6.鳥瞰

更有趣的是這個小屋是一個互動建筑，它能夠隨著氣候的變化而改變它的形態。該建筑的設計采用了準晶體結構的單胞形態作為小屋的形體，它是一個不規則的16面體，其中有3個面裝有機械裝置可以開合;當室外氣溫在攝氏16-29度時，這三塊面板會在不同的角度打開，

以保證建筑室內獲得自然通風及觀看室外景色;當室外溫度低于16度時，3塊面板會自動閉合、并啟動盤管式地暖系統進行采暖;當室外溫度高于29度時，3塊面板也會自動閉合、并啟動空調系統進行制冷;而當刮風或下雨時，3塊面板也會關閉以防風雨侵蝕。

圖7-圖10. 小屋打開過程

小屋的這些動作的實現主要依靠安裝在建筑里的互動系統，它包括了三個部分，第一是采集環境信息的傳感系統，如溫度傳感器、濕度傳感器、風傳感器等，第二是軟件中樞控制系統，它負責將采集到的信息按照設定的要求進行計算，并發出指令，第三是裝在三塊面板上的機械裝置，當該系統接收到中樞發出的指令，它會執行命令推動面板運動到合適的位置。當小屋的三塊板完全打開時，它成為一個表演的舞臺，觀眾坐在周邊的坡地臺階上自由自在地觀看演出。

圖11-圖12. 演出現場

這個建筑的用地位于一個坡臺上，它是黃土高坡的延續，建筑形狀采用了不規則的16面晶體形態，與山體形狀、地段臺地地形相契合;同時建筑面板采用GRC材料再現了當地傳統民居的夾草夯土墻材質，它溶于黃土山坡的自然環境，同時喚起村民潛意識中的認同感。

圖13. 建筑師手繪草圖

圖14. 建筑面板采用GRC材料再現了當地傳統民居的夾草夯土墻材質

圖15. 建筑細部

該建筑的設計采用了數字三維模型建模方法，結構、面板、窗戶、室內等深化設計均以數字模型為載體。建筑結構采取了不規則鋼框架體系，整體鋼框架由14根直徑13公分的圓形截面鋼管現場焊接而成，圓形鋼管在工廠數控加工，現場定位及焊接采用了數字全站儀;GRC面板由寶貴石材公司在工廠加工、在現場裝配并做接縫處理形成密閉的整體;面板上的窗戶依據來自數字模型的圖紙，加工廠商工廠加工后現場安裝。

圖16-圖17. 施工過程照片

該建筑室內在外部面板的內側用歐松板貼面，內部空間隨外形呈現出不規則的折疊形式，最高處有5.5米，形成向心性傾向，其尺度大于當地民居尺寸，而與傳統的祠堂廟宇相當，實際上創造了一個村民的精神空間，它更具有現在性及未來性。建筑室外地面及護坡使用了武家莊村普遍使用的紅磚砌筑，形態因山就勢自由活潑;建筑東北邊的臺階坡地形成自然的觀眾席，當建筑面板打開當作舞臺表演時，這些地方坐滿村民，他們輕松愉快地欣賞各種表演。

圖18. 室內空間采用歐松板貼面

可持續發展已經是人類共識，綠色建筑、生態建筑、建筑節能等等是建筑發展的必由之路。但是如何真正實現建筑的有效生態化，需要以建筑為載體和基本單位、將各種已有技術綜合到一起、創造一個新的建筑系統來完成這一使命。互動系統與建筑的結合將是一種潛在的有效途徑。這一新的建筑體系涉及到建筑、結構、水暖電、聲光熱，涉及到健康室內、建材循環、能源系統等等，需要各專業的通力合作。這個互動小屋實驗了這一新的建筑系統。

圖19. 互動小屋鳥瞰

項目設計團隊：徐衛國、韓冬、高遠、左杰、紀艷珍、李煜茜、劉潔等

面板加工：寶貴石材公司

窗戶加工：幕華建設有限公司