[分享]当代东方钢结构建筑的地域性表达的探索

发表于2019-08-13    118人浏览    2人跟帖    筑龙币+50  复制链接  只看楼主

1  综  述

1.1  钢结构建筑发展简述

古代的东西方建筑有着极大的差异,一方面受地域和材料的影响,一方面也由意识形态、文化、审美造成。近代,钢筋混凝土框架结构的发明催生了“国际式建筑”,地域间似乎失去了多样性。而西方占据着经济、技术等多方面的优势,自然也牢牢掌控建筑界的话语权。东方必须放下身段向西方学习诸如“功能”、“流线”、“少就是多”等词汇,继而学习其建筑造型,但地域、传统仍然潜在地影响着东方建筑师们的思考。
到了20世纪60年代,现代主义在西方遭到了质疑,人们开始思考建筑独特性的表达。而在钢结构的广泛应用下,西方找到了这种表达的可能性。20世纪80年代活跃至今的高技派代表皮亚诺、鸟巢设计者赫尔佐格以及工程师出身的卡拉特拉瓦等,都兼具技术审美倾向与出众的创造力,设计了许多反映时代精神的作品。
与此同时,在东方的日本,建筑师开始重新审视现代与地域、传统的关系,以期寻找到属于自身文化的表达。日本建筑师不同于高技派等对钢结构的应用,反而回溯历史与传统,从中提炼出属于民族自身的地域性,创造出精妙绝伦的作品。由于历史原因,中国对这方面的探索晚于日本几十年,但冯纪忠、王澍与中国台湾诸多建筑师的积极探索,使当代中国钢结构建筑也产生了有别于西方的地域性特征。

1.2  西方的时代性探索

在18世纪科学技术的突飞猛进下,钢铁首次被应用于桥梁工程。到了19世纪末,英国的水晶宫、法国的埃菲尔铁塔与机械馆,都是钢结构建筑史上的经典之作。但那时的社会观念较为落后,钢结构建筑发展缓慢,许多新建筑内部已使用钢框架,外部却冠冕堂皇地以石材伪装成古典样式。20世纪初,伴随着钢筋混凝土被广泛应用,对钢结构建筑的探索实际上陷入停滞期。直到20世纪60年代,在技术、观念的改变和高度、跨度需求的共同影响下,钢结构重新得到发展。此后的40年里,大量钢结构建筑被建造起来。其间,最典型的是皮亚诺、罗杰斯设计的蓬皮杜艺术中心与华裔建筑师贝聿铭设计的卢浮宫金字塔。贝聿铭在西方设计钢结构建筑时,更强调时代性,而在中国和日本,则更注重地域性表达(香港中银大厦除外),但总的来说还是处在西方语境下进行思考的。赫尔佐格的汉诺威26号展厅、卡拉特拉瓦仿生学设计思想下诞生的里昂火车站等,都是新世纪钢结构建筑的出色代表。

1.3  东方的地域性探索

从前川国男到丹下健三,日本建筑师始终追随着柯布西耶的现代主义。到20世纪60年代,日本建筑也呈现出暴露混凝土的“粗犷主义”倾向。这些建筑不加修饰,并通过一定手法,从传统中汲取营养。在新陈代谢运动之后,建筑师开始尝试新技术与新理念。这时,除了安藤忠雄仍然继续着混凝土的探索以外,许多建筑师开始在创作中应用钢结构。桢文彦以自己独特的理解,将地域性附加至钢结构建筑。而从伊东丰雄开始,日本钢结构建筑发生了翻天覆地的变化。这种变化自经典之作仙台媒体中心起,影响到其后的一大批建筑师。他们弱化了钢结构的技术性,将钢结构的性能与空间紧密融合,以表达自己的理念。隈研吾等则倡导钢与其他材料相结合的探索。
在中国,冯纪忠先生的方塔园至今为人称道。到了李兴钢等年轻一代,将钢构件运用得更为丰富。冯先生的理念也影响到了王澍。时代给予王澍无限的机遇,他也屡次就材料与形式进行更深入的实验。过去人们强调他的瓦爿墙与“游走”的空间意象,而忽略了其他一些细节。参观过王澍的大量作品之后,笔者深感他一直在寻求钢结构的地域性表达。

由于特殊的历史原因,中国台湾也有保存相对完整的钢结构地域性表达的文化底蕴。从陈其宽在东海大学的探索起,地域性强烈的作品层出不穷。李祖元设计的台北101大楼成为了台北的地标;姚仁喜不但在中国台湾有一番作为,也曾参与大陆的建筑设计;而谢英俊看到了钢结构在建造中的优势,将其与民生紧密结合起来;黄声远在宜兰的田野中进行了探索,另辟出一条蹊径。


2  日本的探索

2.1  地域性原型的附加——丹下健三与桢文彦

1964年的代代木体育馆(见图1)界定了日本建筑史的两个时期——丹下健三时期与桢文彦时期,足见其重要性。丹下采用了高张力钢缆索为主体的悬索屋顶结构,但人们更关注的并非其结构或节点,而是形式与其营造的极具仪式感的场所。那特异的、近似贝壳的形体,原型可追溯到日本古代穴居,加上从传统中抽象得出的装饰要素,获得了强烈的地域性表达。这是结构表现主义的顶峰,丹下在思考之时,结构与形式已经融为一体,有如一个各方面都恰好满足要求的答案,难以判断其思考逻辑的先后顺序。但依笔者之见,它虽被称为结构表现主义,很可能仍是以传统的原型为出发点的。因为照过去的经验,建筑师首先必须思考如此重要的项目的文化象征意义。丹下可能突发奇想得到了这个精妙的构思,而经过一定修正,使得结构恰好满足要求。2020年东京奥运会场馆设计竞赛中隈研吾的方案,也胜在其文化象征意义,此时,日本钢结构建筑强调地域性、突出场所感的普遍特征已初露端倪。

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图1  代代木体育馆


当代东方钢结构建筑的地域性表达的探索_2

图2  幕张展览馆


1993年普利兹克奖得主桢文彦,在探索时代精神的表达的同时,也于钢结构建筑中体现了日本传统的魅力。如幕张展览馆(见图2)交织的红色件,充分表达了地域性。桢文彦脱离丹下的模式,转向用金属桁架及不锈钢板做成大跨度的、以薄金属表皮覆盖的壳体形式,添加在展馆侧面。其结构产生的举重若轻之感的影响一直延伸至当代。该作品分为两部分:具有一定跨度而延展的曲面顶和支撑曲面顶的斜杆,其形态容易让人联想到日本传统建筑。桢文彦通过钢结构的设计手法,模拟了传统建筑的形态,曲面顶作为传统的大屋顶,细杆作为柱,曲面顶下方的支撑杆件被处理成类似藻井的形态,整个建筑也被斜漆成传统建筑常见的红色,从而共同传达传统的神韵。该建筑的启发性主要体现在两点,一是钢结构建筑可通过形态与装饰(如红漆)表现地域性,二是关于钢、木结构的相通之处的思考。

2.2  空间意象与理念传达——伊东丰雄

自2000年起,伦敦蛇形画廊每年夏季都会邀请一名著名建筑师设计一座临时展厅,用以承载各种公共活动 。2001年,伊东丰雄与结构工程师巴尔蒙德合作为蛇形画廊设计了展厅(图3),精致的空间以几何划分,结构隐于其间,是“后合理化”的体现。形式占据主导,钢结构体系由无数的钢板及其他构件组成,夹在墙体之中而得以隐匿。

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图3   2002年蛇形画廊展厅的“后合理化”


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图4  仙台媒体中心


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图5  仙台媒体中心的结构体系


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图6  仙台媒体中心剖面上的支柱分布


在其代表作仙台媒体中心(图4)中,普遍的评价是伊东将结构与空间完美地融合在一起,但笔者认为这种评价并不充分。建筑主体由地板、支柱、外壳三部分(图5)构成,仅由13束支柱串连7层空间。这些支柱由数量不等的钢管组构成(图6),排列任意,被比喻为水草,从中可清晰地看到伊东追求的流动与透明。作品从理念层面回答了自由建筑的问题。他的设计不仅是为了解决某个具体问题,也是在向社会传达信息。在这里,他思考的是对周边环境复杂性的回应,即如何将建筑“锚固”于日本无背景的城市环境中。因此,他通过相似的手法处理顶面与底面,减少其区别,通过提取要素后得到的13束支柱来作为城市意象的浓缩,以象征城市的复杂性。

伊东思考的是建筑与城市的关系,或者说是当代钢结构建筑的地域性表达,钢结构只是其设计手段。笔者认为称得上结构与形式完美结合的建筑必定是具有对称性的建筑(图7,结构优先),否则即为理念优先(图8)。从最终形态来观察,支柱最大的特点,首先是管径不同与相对随机的分布,其次是由更细的钢柱所形成的管网状的形态,还有便是整体上呈现的扭转态势。考虑柱在结构体系中的主体地位,从结构理性的角度分析,这些柱应该拥有统一的管径,并均匀排布,或是中心对称分布,对四个端点进行强化。因此可见,伊东所着力传达的这些概念不是结构设计所必须的——他从建筑概念进行思考,并通过钢结构的具体操作形式来表现概念,可概括为“理念优先”。

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图7  代代木体育馆结构优先设计图


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图8  代代木体育馆理念优先设计图



2.3  抽象空间的支撑—— SANNA+藤本壮介+石上纯也

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图9  金泽21世纪美术馆的抽象空间


妹岛和世与西泽立卫作为伊东丰雄的学生,将其理念进一步提炼进而转变成完全轻盈的空间。在妹岛看来,柱是轻盈的,天花板是轻盈的,空间是漂浮的。如金泽21世纪美术馆(图9),在精致化的倾向下,产生了抽象空间的意味。由他俩共同设立的SANNA建筑事务所研究的核心问题是空间与身体感知,他们有意弱化钢结构体系的节点、构造等,以强化整个空间体系。在这里,钢结构作为抽象空间的支撑而存在,也是构成抽象空间的要素。细长的白色钢柱成为了这一批建筑师的标志。这种思路其实也来源于地域性表达。不过,SANNA的抽象更为极致,剥离了瓦、木、砖等传统材料,而凭空对传统进行写意化表达,将“侘寂”美学(从老旧的物体或人的外表下,显露出的一种充满岁月感的美,即便是外表斑驳,或是褪色暗淡,都无法阻挡,甚至会加强的一种震撼之美)体现得淋漓尽致。

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图10  KAIT工房


石上纯也的神奈川工科大学KAIT工房(图10)将钢结构塑造抽象空间的可能性进一步发挥。在他早期的装置作品(图11)——长达9.5m、仅6mm厚的钢桌中已体现出他的思考。这张薄如纸片的钢桌是通过施加预应力来避免挠曲现象的。我们需要关注两点:一是石上纯也为什么要设计这样的桌子——他在该作品中想探讨具有日常性的物体与非日常性(在这里体现在跨度上)的碰撞产生的空间张力,并试图延伸至探索建筑空间塑造的可能性,用高深的话可称为“非静定的时空状态”,无论人们是否理解其意图,可以读懂的是:石上纯也的桌子并非桌子,而是抽象的艺术概念;第二点则是关于钢结构具体形式的处理,钢材由于其较大的刚度和弹性模量而被选择用来制作桌体,在两端的节点处有16个螺钉圆点,但在这里,作品需要足够的抽象性来表达非日常性,材料物质的具体性是干扰,因此建筑师选择通过白色烤漆模糊了所有细节。

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图11  极薄的钢桌


通过这张特殊的钢桌,实际上不难理解KAIT工房的结构表现。建筑师希望创造非日常性的抽象空间,挑选了性能极佳的钢结构。在使用时,钢结构的日常性被小心翼翼地隐去。305根柱中只有42根受压,另外263根柱全部受拉,为的是抵抗地震。西方的结构理性主义建筑师必定会用钢绞线来做受拉构件,从而明显地区分受拉与受压。但是这完全不是石上纯也的目的。在作品中,柱是塑造抽象空间的要素,而非强调其自身。他希望人们完全沉浸到柱的海洋中去感受时空,而不会由于复杂、精细的节点将试图感受超拔(原为佛教用语,这里指一种超脱世俗的感受)的人们重新拉回现实。说到底,抽象性是首位的,结构、构造与材料隐退在空间之后。然而空间形式,却又离不开钢材、钢结构以及节点的支撑——先进的技术给予探索极致的形式可能性,却不一定要表达技术本身。

藤本壮介探索的是人、建筑、自然的关系。在House NA(图12)中,他也将柱弱化来强化空间的抽象性。与SANNA、石上不同的是,这座住宅可被看作为一系列空间的组合,细柱不再成为建筑唯一的主导要素,上下错落的、视觉观感上近似漂浮的楼板以及钢制楼梯的加入,共同塑造了抽象的空间。此处应用了钢材高强度的特性来解决短跨度的问题,从而得到极薄的楼板。藤本壮介说:“白色的钢结构本身和树没有任何相似处,但是在此间生活和置身于这个空间中的体验是原始祖先栖息于树上的丰富感受的当代诠释。这是一种介于城市、建筑、家具和人类身体的,同时也介于自然和人造物之间的存在。”

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图12  House NA内部


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图13  2013年藤本壮介的蛇形画廊展厅



藤本壮介在2013年为蛇形画廊设计了展厅,在蛇形画廊展厅(图13)与在上海的新作——远景之丘中,他又有了新的思考。他模糊了柱、板的明确界限,以统一的手法建构了全部空间。他巧妙地运用几何网格,构建出柔和自然的建筑氛围。组成画廊的是无数白色钢构件,层层叠叠、蜿蜒如蛇形一般,迂回在一起融入大自然之中。但作品采用的不是一般的三角形桁架,而是强调维度的正交体系。他用对钢构件密度的排布控制,达到想要的透明度的变化,从而与自然对话。在这里,钢构件在一定程度上失去了结构的意义,转变成抽象的形式甚至是装置式的景观。钢构件本身是人工的,但当它们组合到一起,却变成了有机的、像云一样的建筑。这种轻盈的、与自然对话的特质也是日本建筑自古以来所崇尚的地域性在当代形式下的体现。

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图14  支撑木屋檐的钢构件


2.4  与其他材料的结合——隈研吾、坂茂

木结构可以很好地表达地域性,但在连接处的强度不如钢结构。由于钢、木在应用时有一定的相似之处,因此钢木结合也成为现代钢结构建筑所普遍采用的手法之一。隈研吾有时将钢结构作为木材的支撑,如安腾广重美术馆(图141),有时则刻意地隐藏钢结构,如梼原木桥博物馆(图15),但底部的柱础还是暴露了钢结构。在中国美院象山校区民艺博物馆(图16)中,他不再隐藏结构,而选择与此前完全不同的围护界面的处理方式,钢结构体系支撑起屋顶,而钢索悬挂了无数瓦片,光影投射到地面,营造了静谧的氛围。2013年普利兹克奖得主坂茂的手法似乎更为高明,他擅长做纸建筑,但在局部也使用铰接的钢节点,游牧博物馆(图17)是一座充满独特创意的展览建筑,主体结构采用了钢质集装箱,屋项由再生纸管铺设而成,墙面选用了可循环使用的木板,地面则铺设了石子和沙子。自然材料体现了强烈的地域性,而钢结构对时代性进行了强调,两者的融合可引发迷离的场所感,亦古亦今。

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图15  梼原木桥博物馆


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图16  民艺博物馆外立面


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图17  游牧博物馆内部


3  中国的探索

3.1  钢结构下的传统重现——冯纪忠、李兴钢

文革使中国现代建筑的探索中断甚至倒退,但冯纪忠先生则一贯秉持自己的理念,在方塔园东大门(图18)中,他对钢结构建筑进行了划时代的探索。尊古而不仿古,他思考的是传统形式在当下的传承。必须在作品中赋予某种现代性,而钢结构则完美契合这一特质。具有传统意象的青瓦覆盖下的错动的单坡屋面与具有时代特征的钢骨架的组合,做到了“与古为新”。
冯先生自嘲他是“小题大做”——他的建筑理念也确实体现在几个“小”建筑中。何陋轩(图19)主要由竹与茅草构成,但下部为了防水,用钢结构柱础将竹与地面脱离开。这也是仿古的创新,石柱础被替换成了轻巧的钢构件,从而获得了现代性。各节点的处理上特意刷了黑漆,也体现了强化节点的意识。这里暗含的也是传统木构架与钢结构在意象上的相通之处,后来为王澍所吸收并加以发挥展。

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图18  东大门脱开的坡屋顶与钢屋架


实际上,王澍一直是冯纪忠先生的崇拜者,并且写过方塔园的评论文章。让他感兴趣的,是为什么如今人们仍对方塔园难以忘怀。王澍认为,原因在于这组作品的“中国性”。这种“中国性”不是依靠表面的符号来支撑的——后现代主义所推崇的符号显然内涵不足,至今已几乎销声匿迹。笔者认为方塔园强烈的“地域性”,除了意象与建筑原型的提炼,也在于其材质、形式上的传承与突破。虽是“小”建筑,冯纪忠先生将建构的思想贯彻到一丝一毫。此外,关键还在于传统材料(甚至如茅草这样的原始材料)与钢结构的结合。如果没有使用钢结构,东大门不会兼具时代性与传统性,何陋轩的价值也会减弱。

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图19  何陋轩强化表现节点


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图20  绩溪博物馆的屋架


年轻一代建筑师往往也喜爱应用钢结构。当下屡有佳作的李兴钢在绩溪博物馆(图20、图21)中将钢屋架和传统形式屋顶的关系进行了具有自我意识的探讨,这显然也受到了冯先生的启发。该作品中使用规律性组合布置的三角钢屋架单元,并对屋顶进行了斜向的处理,使之呈现出当代感。

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图21  绩溪博物馆斜向屋顶的骨架


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图22  宁波美术馆的钢柱廊


3.2  批判性地域主义探索中的钢结构——王澍

宁波美术馆(图22)是王澍早年的作品,其建筑格局可划分基座的灰色石面与主要体量的木面,它引用了传统建筑中台基、屋身、屋顶这三要素,将屋顶和木柱使用钢结构加以抽象,转化为巨大的钢柱及两个矩形钢板框出的入口。钢柱和廊后的木立面相得益彰,共同抒发传统意象。王澍成名之后,在水岸山居旅舍(图23)中又进行了钢结构的探索。他作为实验型建筑师,同时进行许多方面的探索,除了空间界面,也探索如大跨木结构、新的夯土砌筑技术甚至钢结构,但过去人们较少关注。在这里,钢结构起到配合木结构的作用。虽不像隈研吾隐藏得那般彻底,也是以弱化为目的,而强调出木构架。小尺度的木条通过螺栓连接支撑起纵向大跨度的屋顶,夯土墙顶部伸出的钢柱作为大跨度屋顶两端的支撑,钢索则起到横向强化木构件的作用。

建筑师需要探讨的是结构的真实与表达的真实之间的关系。在密斯的现代主义盛行之时,人们强调表达,到了高技派,又追求包括设备在内的极端真实,此后的倾向更是多样化。在乌镇互联网国际会展中心中,王澍用钢结构架起了瓦片,甚至模仿木架(图24)做了同样形式的钢架(图25),只是钢条特意做得很长,以至于从屋檐下冒了出来,给人肆意生长之感。钢架和木架在同一个建筑中存在,也是有趣的设计。笔者认为,这是王澍结合互联网的设计主题用钢、木所做的装置式的隐喻,旨在让人们思考传统与未来的关系。大胆地将木替换成钢,也许就是传统的未来。

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图23  水岸山居辅助木构的钢结构


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图24  国际互联网会展中心的木构


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图25  相似形式的钢构


3.3  中国台湾的本土建构——李祖元(台北101)、谢英俊(装配式住宅)、黄声远(丢丢当森林)、姚仁喜(乌镇大剧院)

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图26  台北101大楼夜景


中国台湾的建筑师在钢结构建筑地域性表达的探索领域也占一席之地。李祖元的101大楼(图26)与金茂大厦一样,以古塔为原型,它们对人们审美的转变产生了巨大的影响。姚仁喜在乌镇大剧院(图27)的设计中,采取了削弱体量的方式,向外倾斜的钢柱与其间斜向的连杆象征着传统的窗户,从而融入历史街区。谢英俊思考的是更为实际的问题,希望通过钢结构建造上的便捷性解决民生问题(图28),他设计的民居及灾后用房,从结构体系到围护面大量用钢,他把握了地域性的本质,用钢结构加其他乡土材料如土基座的结合,在钢结构建筑中表达出独特的地域性。黄声远的建筑形式十分独特,他并不经常使用钢结构,但其设计的名为“丢丢当森林” (图29)的小品建筑,立足于宜兰的地域性,创造出独特的公共空间并体现出小城的自然美感。

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图27  乌镇大剧院内部


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图28  钢结构与其它材料结合的民居


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图29  丢丢当森林


4  结  语

不同于西方大跨、高层钢结构建筑的时代性表达,东方在一些平常的、甚至小体量的建筑中应用钢结构,并体现出独特的韵味。这是来自东方的思考,探索仍在逐步进行中。较明显的倾向是,东方建筑师并不强调钢结构技术性的表现。这并非意味着他们是“低技派”——事实上,东方的钢结构技术水平已日益追逐上西方,他们更希望将先进的钢结构技术以一种温和的方式展现并为社会所接纳,通过钢结构的优异性能来表达自己的理念,继承传统并表达地域性。

参考文献

[1] 谢暾.钢结构构成要素研究[D].南京:东南大学建筑学院,2006.

[2]孙淦.钢结构建筑的艺术表现特征研究[D].济南:山东大学建筑学院,2008.

[3]王静.日本钢铁建筑中的结构造型表现 [J]Architect,2004(6):27-32.

[4]黄峰,徐劲梅.浅谈钢结构在现实建筑结构美学中的应用[J].中国建筑金属结构,2013(4):22.

[5]余广,王香华.钢结构建筑的结构表现[J].四川建筑科学研究,2007,33(5):25-32.

[6] 李方芳.浅谈钢结构——基于建筑学角度[J].甘肃科技,2013,29(1):116-117.

[7] 王澍.小题大做——“何陋轩论”笔谈[J].城市 空间 设计,2010(5):11-12.

作者:王沿植
来源:建筑钢结构进展(id:gh_de6b400120dc)

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 发表于2019-08-13   |  只看该作者       筑龙币+20

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