继琴台大剧院之后，汉阳古琴台将再为武汉新添一座文化艺术地标——琴台美术馆。琴台美术馆是琴台中央文化艺术区的一个重要组成部分，将成为月湖文化片区的一颗璀璨明珠。

在此背景下，《建筑结构》杂志社特邀该项目的主创团队，围绕建筑、结构、施工等方面全面解码琴台美术馆，供广大读者赏析。

今天推出第一篇：琴台美术馆的建筑设计

琴台美术馆选址位于武汉市汉阳区月湖西北片，北临知音大道，南抵月湖，东临琴台大剧院。该项目由武汉城建集团倾力打造建设，上海大舍建筑设计事务所和中信建筑设计研究总院合作设计。项目总建筑面积约4.3万m2，其中地上建筑面积约2.08万m2，地下建筑面积约2.22万m2。建筑地下1层，地上2层（局部3层），建筑最高处高度约23.55m。包括古代展厅、现代展厅、当代展厅、特殊展厅等，同时还设置了文创区和亲子区。

1，设计理念

琴台美术馆应用地景式建筑手法，向湖的方向采用了起伏的自然地形造型，同时将部分展览空间压入地下，既充分利用地下空间，又减小了地面建筑体量，减轻了建筑体量对自然湖面的压迫。

建筑整体采用清水混凝土结构，清爽简洁的观感烘托着美术馆的艺术氛围。起伏的屋面以略显抽象的等高线阶梯状造型完成，阶梯的侧面是银色的金属表面，顶面则为白色的石子和低矮的绿植，有蜿蜒曲折的屋面栈道穿行，夜间有梦幻灯光营造氛围，形成了极具体验性的景观特征。

展览大厅的空间和起伏的屋顶造型结合，塑造了独一无二的展览空间。展览空间采用了漫游式的展墙布局，展墙既是展览的墙面也是起伏屋顶的支撑结构。室内空间设计力求实现建筑、结构、机电设施和装饰完全融合，完美呈现结构美感。观展过程中，可亲身感受清水混凝土的艺术气息，欣赏曲面穹顶和曲面密肋的结构刚柔相融之美。

2，工程特点

（1）全清水混凝土建造。采用清水混凝土建造，结构表面即为建筑外皮，免装修，实现土建工程与装修工程一体化设计。大部分建筑分隔墙均为清水混凝土剪力墙，因而结构剪力墙数量较多，长度较长，结构整体刚度较大。该美术馆是国内外单体建筑要求大面积采用清水混凝土建造的首个项目。由于剪力墙数量众多，设备管线及设施与结构交互关系错综复杂，各专业的配合工作量和设计难度远超常规工程，只有精心设计方可避免后期打凿，确保清水混凝土效果和结构安全。

（2）自由曲面钢筋混凝土壳体结构。屋盖整体形态类似自然山体，为自由曲面钢筋混凝土壳体结构，采用密肋梁和实心板2种形式交错混搭布置，屋盖形式复杂多变。

（3）机电管线巧妙隐身于结构内部。建筑要求所有设备管线不能外露，且大部分区域无建筑吊顶，为清水混凝土外观效果，因此采取空腔双墙以方便设备管线的竖向穿行，采取上翻柱帽和架空木地板以方便设备管线的水平穿行，所有机电管线全部隐身于结构内部，整个建筑干净整洁，清水混凝土外观视觉冲击强烈。

（4）多变有趣的空间形式。整个建筑仅划分为地下1层、地上2层（局部3层），而建筑楼面标高多达12种，建筑空间形式多样，楼层错层复杂多变；加之自由曲面屋盖，一同成就了多变有趣的空间形式。时而沿缓坡盘旋下降，时而随长梯扶摇直上，走进美术馆，如同走入空间魔方，惊叹不已。

（5）精湛的工艺要求造就唯美空间。大空间饰面清水混凝土让人耳目一新，多变有趣的空间形式让人目不暇接，大尺度线条与柔和的自由曲面屋面相交融，自然光与灯光交相辉映。采取漫游式展墙设计，步入美术馆，犹如步入艺术殿堂。

（6）塑造唯美山地景观。采取先进的通风排烟方式，通过风机设备将新风或烟气由上往下经空腔墙抽入地下室机房，再通过风管排出室外。整个建筑屋面没有任何出屋面风井及设备，屋面简洁美观。起伏的自然地形造型，采用白砾石与植被进行覆盖，栈道蜿蜒穿梭其间，夜间有梦幻灯光营造氛围，整个屋面设计亲近宜人，富于变化。

3，结构体系

琴台美术馆下部结构采用板柱-剪力墙结构体系，屋盖采用自由曲面钢筋混凝土壳体结构。嵌固端位于地下室底板，整体结构不设变形缝。

一层结构：北部区域采用梁板体系，南部的展厅区域采用无梁楼盖体系，最南侧为一层通高。一层主展厅区域的净空可达19~22m，为满足大型展览的重载区域；北侧区域存在多处梁托墙转换。

二层楼面大部分区域均为无梁楼盖，考虑板底预留灯槽，其中北侧为板柱体系，南侧则为板墙体系，且存在跨度5.0~10.5m的大悬挑。无梁楼盖区域均设置暗梁，且在满足建筑要求的前提下，尽量设置边梁和框架梁，梁底与板底平齐。柱支撑部位设置了上翻柱帽，兼顾结构受力要求和建筑美学效果要求。

为满足设备管线的隐蔽穿行以实现预期的建筑效果，设计采用了空腔双墙结构方案。空腔双墙既满足了建筑、设备的需求，也解决了单片薄墙的稳定性问题，其构造类似格构柱，可直接延伸支撑屋面。

屋盖采用密肋梁板和实心板2种形式。最高点23.55m，最低点-1.00m；从南侧接地起坡至中部最高点，再向北下坡至北侧端头悬挑收边。屋盖最大跨度约30m，最大悬挑约10.5m。密肋区格尺寸为0.7~1.0m，板厚150mm，肋梁截面尺寸以200×600为主，在墙柱支撑部位的密肋区格设置500mm厚托板以缓解内力集中，与其相邻肋梁宽加大为300mm或400mm以满足承载力需求。实心板区的板厚以600mm为主，与密肋梁同高，有利于密肋梁板与实心板的平稳过渡，交界处设置600×600暗梁。部分区域实心板厚度减小为300mm或400mm。在支撑墙和柱之间设置暗梁或框架梁，加强整体受力性能；在柱支撑部位设置了柱帽，减小应力集中和板配筋面积，提高抗冲切承载力。屋盖开设4个大洞口，洞口周边设置200×1000加强边梁。

本工程具有以下不规则项：

（1）扭转不规则：在地震作用下，结构的位移比超过1.2，为扭转不规则。

（2）偏心布置：Y向偏心率为0.19，大于0.15，结构南侧剪力墙布置偏多。

（3）楼板不连续：2层存在楼板大开洞，开洞面积大于30%。

（4）构件间断：部分剪力墙上下不连续，存在转换。

（5）局部不规则：存在局部夹层、错层布置。

（6）屋盖采用自由曲面钢筋混凝土壳体结构。

武汉琴台美术馆于2017年9月18日开工，2020年8月12日完成主体结构验收，目前已完成预验收，期待2022年与大家见面。