周夏露
【摘要】景觀建筑項(xiàng)目比功能明確的建筑項(xiàng)目的命題相對(duì)自由。但是,景觀建筑的設(shè)計(jì)依然需要遵循景觀建筑所在的場(chǎng)域與背景。通過(guò)兩個(gè)景觀建筑的設(shè)計(jì)實(shí)踐,本文作者從分享了構(gòu)建景觀建筑的出發(fā)點(diǎn)和逐步完善設(shè)計(jì)的過(guò)程,并介紹了在技術(shù)實(shí)施過(guò)程中建筑師根據(jù)材料特征制定了經(jīng)濟(jì)可行的模數(shù),并通過(guò)參數(shù)化輔助設(shè)計(jì)提高效率,節(jié)約優(yōu)化成本的經(jīng)驗(yàn)。
【關(guān)鍵詞】場(chǎng)域;尺度;表現(xiàn)手法;技術(shù)落地;參數(shù)化輔助設(shè)計(jì)
【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.09.044
1、“無(wú)影教堂”與“閬中景觀塔”項(xiàng)目設(shè)計(jì)背景的共通性與差異性
1.1 “無(wú)影教堂”項(xiàng)目的設(shè)計(jì)背景
“無(wú)影教堂”項(xiàng)目屬于“成都華僑城中法科技園項(xiàng)目”的一個(gè)建筑子項(xiàng)?!爸蟹萍紙@項(xiàng)目”位于成都天府新區(qū)的眉山片區(qū)。是華僑城集團(tuán)與法國(guó)歐倍歐集團(tuán)共同開(kāi)發(fā)的以生態(tài)農(nóng)業(yè)為主題的大型中法國(guó)際合作項(xiàng)目。整個(gè)項(xiàng)目希望打造具有中法風(fēng)情的生態(tài)特色農(nóng)場(chǎng)的文旅類項(xiàng)目。項(xiàng)目規(guī)劃占地18平方公里,分為七個(gè)不同主題的園區(qū)。
“無(wú)影教堂”項(xiàng)目的選址位于法國(guó)風(fēng)情林地花卉區(qū)薰衣草園的中央位置。整個(gè)基地地勢(shì)為舒緩的丘陵地形,項(xiàng)目基地位于薰衣草園中。規(guī)劃設(shè)計(jì)要求,通過(guò)景觀建筑,在開(kāi)闊的薰衣草園形成昭示性的視覺(jué)制高點(diǎn),并實(shí)現(xiàn)游客駐足、觀覽、拍照的功能空間。
建設(shè)方對(duì)該建筑物提出了三個(gè)訴求:
(1)建筑造型一定要具有獨(dú)特性和昭示性,主題應(yīng)與法國(guó)薰衣草園有所呼應(yīng)。
(2)建筑的具體位置、占地、體量、功能沒(méi)有任何限制。
(3)建筑造價(jià)成本要控制在要求范圍內(nèi)。
1.2“閬中景觀塔”項(xiàng)目設(shè)計(jì)背景
該項(xiàng)目屬于“閬中水城”項(xiàng)目的一個(gè)重點(diǎn)子項(xiàng)?!伴佒兴恰笔且蚤佒猩鷳B(tài)人文為背景的一個(gè)綜合文旅項(xiàng)目,項(xiàng)目位于四川省閬中市文家溝,東臨嘉陵江,核心區(qū)域占地1.35平方公里。
“閬中景觀塔”項(xiàng)目作為“閬中水城”項(xiàng)目的重點(diǎn)景觀建筑,位于“閬中水城”的入口區(qū),南側(cè)背靠游客接待中心,北側(cè)面臨嘉陵江,是水城重要形象展示面。
建設(shè)方希望通過(guò)建筑構(gòu)建的方式打造一個(gè)融合現(xiàn)代感和閬中文化歷史的景觀塔。
1.3“無(wú)影教堂”與“閬中景觀塔”項(xiàng)目設(shè)計(jì)背景的共通性
“無(wú)影教堂”與“閬中景觀塔”都屬于一個(gè)大型主題項(xiàng)目中的一個(gè)專題子項(xiàng)。兩項(xiàng)目都被放置于一個(gè)大型的項(xiàng)目背景之下。兩個(gè)項(xiàng)目占地面積與整個(gè)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)都很小。
“無(wú)影教堂”所歸屬的“成都華僑城中法科技園項(xiàng)目”規(guī)劃占地18平方公里,而“無(wú)影教堂”自身占地面積僅為180㎡,基底面積70㎡?!伴佒芯坝^塔”所歸屬的“閬中水城”項(xiàng)目核心區(qū)域占地1.35平方公里,而自身占地面積400㎡,基底面積20㎡。而雖然項(xiàng)目占地很小,卻都是該區(qū)域的視覺(jué)焦點(diǎn)和所在場(chǎng)域的制高點(diǎn)。
兩項(xiàng)目的設(shè)計(jì)主題性都非常鮮明。“無(wú)影教堂”的設(shè)計(jì)主題與薰衣草園、法國(guó)風(fēng)情緊密聯(lián)系,而“閬中景觀塔”的主題緊扣閬中城的歷史與文化。與主題的明確性相對(duì)的是兩個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)手法的自由性。兩個(gè)項(xiàng)目的建設(shè)方在設(shè)計(jì)手法上,未做任何的限制。建筑師可以用任何的材料、結(jié)構(gòu)和形式來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)。包括對(duì)該建筑使用功能的設(shè)想,都由建筑師自由發(fā)揮。
同樣的,兩個(gè)項(xiàng)目都有明確造價(jià)預(yù)算的限制。“無(wú)影教堂”的建設(shè)預(yù)算為60萬(wàn),包含燈光工程;“閬中景觀塔”的建設(shè)預(yù)算是160萬(wàn),同樣包含燈光工程。
1.4 “無(wú)影教堂”與“閬中景觀塔”項(xiàng)目設(shè)計(jì)背景的差異性
兩項(xiàng)目雖然都是景觀類型的建筑,卻置于不同的場(chǎng)域?!盁o(wú)影教堂”處于空曠的自然地景上,周邊沒(méi)有其他建筑物,它在整個(gè)以景觀空地為背景的場(chǎng)域上,在場(chǎng)地的四方的呈現(xiàn)狀態(tài)較為均質(zhì),建筑呈現(xiàn)孤立的狀態(tài),很自然的成為該場(chǎng)域的制高點(diǎn)。
而“閬中景觀塔”卻有更加復(fù)雜的場(chǎng)域背景。它的南側(cè)是二、三層高的仿古建筑群,前區(qū)廣場(chǎng)是呈非規(guī)則非對(duì)稱的狀態(tài)?!伴佒芯坝^塔”的呈現(xiàn)狀態(tài),受到三個(gè)因素的影響:一是它與游客接待中心前區(qū)廣場(chǎng)的關(guān)系,二是它與南側(cè)仿古建筑群的關(guān)系,三是從嘉陵江的視線望過(guò)來(lái),它與整個(gè)江岸的關(guān)系。塔的造型與體量除了要從場(chǎng)域中突顯出來(lái),同時(shí)也要考慮它與建筑、嘉陵江岸的協(xié)調(diào)性。
兩個(gè)項(xiàng)目場(chǎng)域的差異性,也帶來(lái)了兩個(gè)項(xiàng)目在設(shè)計(jì)思路上的差異性。
2、第一次實(shí)踐:“無(wú)影教堂”的設(shè)計(jì)與完成
2.1“無(wú)影教堂”的主題探索與結(jié)論
“無(wú)影教堂”選址在緩坡地形的最高點(diǎn)上,同時(shí)達(dá)到觀景與被觀景的最佳效果。
設(shè)計(jì)的主題緊扣法國(guó)南部鄉(xiāng)村情調(diào)。以普羅旺斯薰衣草園上的石墻為靈感,衍生出螺旋形放射的地景式方案;以法國(guó)古遺跡中的殘?jiān)珨啾跒殪`感,衍生出用片墻去捕捉光線變化的雕塑式方案,以及以柯布西耶的朗香教堂作為原型,嘗試用純建筑的手段去實(shí)踐景觀建筑與周圍環(huán)境的對(duì)話。
建筑師通過(guò)對(duì)場(chǎng)域和空間的深度分析發(fā)現(xiàn):由于本項(xiàng)目的周圍環(huán)境是以植被景觀為背景在水平方向進(jìn)行二維延展,在這種毯式鋪展的場(chǎng)域上,一個(gè)集中形式、輪廓明確的建筑形式更有利于在放射狀環(huán)境中形成聚焦。當(dāng)建筑越是與完整的形式拉開(kāi)與周邊環(huán)境的差距,越是獲得了關(guān)注。這也符合格式塔心理學(xué)的完形原理:人們有一種傾向,盡可能把被知覺(jué)到的東西呈一種最好的形式——完形。這種“完好的形式”并不是指“最佳的形式”,而是指具有一種“完整性”。
而通過(guò)頂部的收縮,在建筑頂部尖塔,更加強(qiáng)了視覺(jué)沖擊力,對(duì)場(chǎng)域產(chǎn)生了匯集的影響。
2.2“無(wú)影教堂”方案生成
“無(wú)影教堂”的設(shè)計(jì)難點(diǎn)有兩個(gè),一是如何選取并提煉一個(gè)教堂原型與薰衣草園的主題呼應(yīng);二是采用何種建筑手法,使它與場(chǎng)域獲得最好的對(duì)話。
在原型選取中,建筑師參考了大量法式的傳統(tǒng)鄉(xiāng)村小教堂。從中提取了最具有典型的教堂形制。這是一種被簡(jiǎn)化了的拉丁十字教堂,由于教堂面積很小,拉丁十字的兩翼的空間已經(jīng)被取消,只在外立面形成突出主廳的山墻。加厚的山墻用以承載教堂的尖塔。主廳空間、擴(kuò)展的山墻與高聳的尖塔形成這種鄉(xiāng)村教堂的基本模式。
在“無(wú)影教堂”的設(shè)計(jì)中,建筑師提取了三個(gè)主要元素,在空間上也保留了主廳與山墻入口的不同的空間尺度。
建筑以集中形態(tài)突顯在環(huán)境中雖然達(dá)到了被環(huán)境關(guān)注的目的,也造成了與周圍薰衣草園產(chǎn)生了沖突。為了緩和建筑與環(huán)境的沖突,建筑的邊界需要被柔軟化。通過(guò)材質(zhì)與材質(zhì)密度的排列,再借由光介質(zhì)的穿越?!盁o(wú)影教堂”找到了與環(huán)境對(duì)話的一種新方式,在自我彰顯與場(chǎng)域融合間找到了一個(gè)平衡。
景觀建筑物在環(huán)境中的關(guān)系得到解決,這是整個(gè)設(shè)計(jì)最核心的部分。
2.3“無(wú)影教堂”的結(jié)構(gòu)體系與技術(shù)實(shí)現(xiàn)
2.3.1 “無(wú)影教堂”的材料與結(jié)構(gòu)體系
受到預(yù)算限制,選擇更為經(jīng)濟(jì)的鋁方通作為材料。結(jié)構(gòu)體系選擇中,結(jié)構(gòu)師提出靜定桁架結(jié)構(gòu)方案和超靜定的門式框架方案,通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)由于“無(wú)影教堂”屋脊和尖塔與豎向構(gòu)件的交接呈現(xiàn)不同的角度,交接部位出現(xiàn)大量非標(biāo)節(jié)點(diǎn),均需要定制,而交接點(diǎn)也影響建筑的簡(jiǎn)潔性。最后確定采用更傳統(tǒng)的門式框架方案。通過(guò)五品門式框架作為建筑的主要受力構(gòu)件。門式框架采用薄壁鋼架,截面尺度控制在180x40,能夠很好的被隱藏在密集的鋁方通構(gòu)件中。
門式鋼架上通長(zhǎng)的貫通拉桿將五品主框架拉結(jié)固定。該鋼拉桿同時(shí)也用于懸掛鋁方通。鋁方通過(guò)機(jī)械錨固與鋼拉桿構(gòu)件連接,鋁方通之間用過(guò)焊接相互連接。形成完整的結(jié)構(gòu)體系。
鋁方通在結(jié)構(gòu)體系中分為兩類,一種是需要自受力的落地鋁方通,壁厚3.0,一種為懸掛鋁方通,壁厚1.2。通過(guò)鋁方通的精細(xì)化分類,達(dá)到了節(jié)約成本的目的。
而通過(guò)簡(jiǎn)單的參數(shù)化設(shè)計(jì),建筑師向施工單位提供了準(zhǔn)確的桿件技術(shù),實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。(表1)
2.3.2? 軸網(wǎng)、模數(shù)
軸網(wǎng)和桿件密度的設(shè)計(jì)基于兩個(gè)因素的考量,一個(gè)是鋁方通材料和生產(chǎn)模數(shù),另外是桿件排列產(chǎn)生的建筑效果。門式框架的間距控制在為3m以內(nèi),這樣鋁方通桿件可避免跨度過(guò)大出現(xiàn)的形變。
而門式框架的建筑模數(shù)受制與鋁方通的網(wǎng)格密度。它應(yīng)當(dāng)是鋁方通間最小間距的整數(shù)倍。所以推導(dǎo)出一個(gè)合理的鋁方通間隔,并將之作為基本的網(wǎng)格模數(shù),是解決“無(wú)影教堂”整體呈現(xiàn)的基本要素。
鋁方通的間隔尺度,首先取決于鋁方通的截面尺寸。通過(guò)比較發(fā)現(xiàn),截面為40x40mm的鋁方通,是最常規(guī)生產(chǎn)的鋁方通材料之一,40x40mm截面的鋁桿能產(chǎn)生纖細(xì)精致的效果。桿件的間距以40x40mm的模數(shù)進(jìn)行推導(dǎo),當(dāng)桿件與間距形成6倍關(guān)系時(shí),呈現(xiàn)的桿件密度達(dá)到較好的通透關(guān)系?;鹃g距網(wǎng)格模數(shù)定為240x240mm,門式框架之間的間距取基本模數(shù)的整數(shù)倍,間距為2400mm。這樣,建筑模數(shù)從最小的鋁方通截面開(kāi)始,從桿件間距到建筑總長(zhǎng)都被整合在統(tǒng)一的模數(shù)網(wǎng)格里?!盁o(wú)影教堂”所有平面尺寸都符合于240mm這個(gè)基本模數(shù),使施工得到了簡(jiǎn)化。
3、第二次實(shí)踐:“閬中景觀塔”的設(shè)計(jì)與完成
3.1 “閬中景觀塔”的尺度與主題確定
在開(kāi)始進(jìn)行“閬中景觀塔”形式探索前,建筑師師對(duì)景觀塔的基地位置和尺度進(jìn)行了分析。最終確定景觀塔的建造位置需要照顧到兩個(gè)方向的主要視線方向,一是沿景觀主軸進(jìn)入入口區(qū)以建筑群為背景的人流,二是沿江濱水景觀帶進(jìn)入的人流。景觀塔的選址位于兩條軸線的交匯點(diǎn)。兼顧到河濱及廣場(chǎng)兩個(gè)方向的昭示性。
通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的尺度分析,發(fā)現(xiàn)從廣場(chǎng)中軸線上看,兩側(cè)建筑的體量呈水平展開(kāi),如果景觀塔采用地景式的構(gòu)筑物,則無(wú)法從已有的建筑群中突顯。而由于河濱距離廣場(chǎng)有150m的距離,太低矮的構(gòu)筑物也無(wú)法從河濱被看到。
通過(guò)視線分析,靠近景觀塔的建筑群的屋脊最高點(diǎn)為16.25m,當(dāng)塔體高度超過(guò)屋脊高度2倍時(shí),景觀塔在環(huán)境中形成了明顯的視覺(jué)聚焦。但為了降低結(jié)構(gòu)難度和控制成本,設(shè)計(jì)方案需要盡可能的減小景觀塔的體量,而不減損景觀塔的主體性。
借鑒“無(wú)影教堂”中的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),朝向天空的尖塔形式,能夠加強(qiáng)建筑的聚焦性。收束形式與合理的尺度的相疊加,景觀塔可以用更小的體量實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍場(chǎng)域的主控性。
設(shè)計(jì)主題緊扣閬中的歷史文化。提取“伏羲作卦”“古觀星臺(tái)”“風(fēng)水之城”三個(gè)主題,以建筑的語(yǔ)言形式賦予景觀塔寓意。由此發(fā)展的三個(gè)方案中,方案一以八卦圖為地基,以旋轉(zhuǎn)上升的線條寓意風(fēng)水的變幻與靈動(dòng);方案二以古觀星臺(tái)為靈感,設(shè)計(jì)了一個(gè)可被游客攀登在頂端鳥瞰閬中水城全貌的現(xiàn)代觀星臺(tái),方案三運(yùn)用了具有科技感的光纖材料,形成螺旋的觀星梯。三個(gè)概念方案,除了希望建筑本身能夠找到獨(dú)特的語(yǔ)言與環(huán)境對(duì)話之外,也考慮了游客在構(gòu)筑物中的體驗(yàn)感和互動(dòng)性。
通過(guò)與建設(shè)方討論,方案一在形式與主題上更符合人們對(duì)標(biāo)志性景觀塔的認(rèn)知。同時(shí),方案一的材料與建筑構(gòu)成與“無(wú)影教堂”相同,而“無(wú)影教堂”的設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蚋玫谋WC本項(xiàng)目的完成度。
3.2 “閬中景觀塔”的技術(shù)實(shí)現(xiàn)
“閬中景觀塔”的塔體為筒體結(jié)構(gòu),分為內(nèi)圈和外圈。內(nèi)外圈的截平面都以每層0.6°的模數(shù)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。內(nèi)圈的總旋轉(zhuǎn)角度為360°,外圈的總旋轉(zhuǎn)角度為300°。
內(nèi)圈的截平面為正六邊形。以6根D25的鋼結(jié)構(gòu)曲線柱作為主要結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件。截面為40x40mm的鋁方通穿孔與鋼結(jié)構(gòu)細(xì)柱機(jī)械固定。外圈采用鋁方通焊接,實(shí)現(xiàn)鋁方通自稱承重結(jié)構(gòu)體系。外圈為開(kāi)放型桿件,的鋁方截面加大為80x80mm,以滿足鋁方通受力要求。鋁方通間采用焊接方式固定。
內(nèi)圈與外圈之間通過(guò)80x80mm的鋁方通(附加桿件)錯(cuò)縫焊接。
三種桿件體系,構(gòu)成一個(gè)螺旋上升,頂部收束的靈動(dòng)的閬中風(fēng)水之塔的形象。
3.3 “閬中景觀塔”的參數(shù)化輔助設(shè)計(jì)
“閬中景觀塔”的參數(shù)化輔助設(shè)計(jì)主要運(yùn)用在三方面。
第一,通過(guò)參數(shù)化輔助設(shè)計(jì),內(nèi)外圈的桿件能夠精確地按旋轉(zhuǎn)角度向上攀升并且按設(shè)定的比例收放截面大小,形成數(shù)據(jù)化的模型。節(jié)省了建筑師手動(dòng)調(diào)整角度和截面大小需要的時(shí)間,也避免了手動(dòng)調(diào)整帶來(lái)的誤差。
第二,6根主受力曲線是所有水平鋁方通交點(diǎn)合集形成的受力點(diǎn)。如果采用傳統(tǒng)建模方式,建筑師很難提取到6根主受力曲線柱的精確定位,這將為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師進(jìn)行荷載計(jì)算建模帶來(lái)巨大難度。而參數(shù)化輔助設(shè)計(jì)可以自動(dòng)提取所有水平桿件的交點(diǎn),并自動(dòng)生成平滑曲線,簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)工程師的荷載建模工作。
第三,通過(guò)參數(shù)化輔助可以導(dǎo)出所有桿件的參數(shù)信息,便于精確地成本計(jì)算和施工的材料復(fù)核。達(dá)到了精細(xì)化設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。
4、兩項(xiàng)目設(shè)計(jì)的延續(xù)性
4.1建立在材料尺寸上的模數(shù)體系
兩個(gè)項(xiàng)目都以鋁方通為主要材料。都以鋁方通截面的尺寸作為空間模數(shù)的決定因素。不同之處是,“無(wú)影教堂”的模數(shù)體現(xiàn)在平面x,Y軸的網(wǎng)格上;而“閬中景觀塔”的模數(shù)體現(xiàn)在垂直方向的Z軸上。
“無(wú)影教堂”使用的視截面尺寸為40x40mm的鋁方通?!盁o(wú)影教堂”模數(shù)體現(xiàn)在平面x,Y軸網(wǎng)的柱網(wǎng)上。鋁方通的間距是鋁方通截面的6倍,以240為基本模數(shù)單元,實(shí)現(xiàn)了軸網(wǎng)的規(guī)整性,也保證了鋁方通桿件在X,Y軸上的等距分布,呈現(xiàn)達(dá)到視覺(jué)上的均質(zhì)性?;灸?shù)單元。
“閬中景觀塔”的鋁方通分為由鋼結(jié)構(gòu)柱承重構(gòu)件、自承重構(gòu)件、橫向連接構(gòu)件。三種構(gòu)件根據(jù)受力原理,截面大小不同。設(shè)計(jì)將桿件簡(jiǎn)化為40mmx40mm的桿件和80mmx80mm的桿件兩種。鋁方通桿件的間距則以40mm作為Z軸上的基本模式。外圈80x80截面鋁方通的豎向間距為80,而內(nèi)圈40x40截面的鋁方通豎向間距為40,在內(nèi)外圈搭接時(shí),形成的桿件縫隙為40,保證了桿件密度的均勻性。
4.2類似的結(jié)構(gòu)體系邏輯
鋁方通是相對(duì)經(jīng)濟(jì)的金屬材料,從節(jié)約成本的角度出發(fā),用鋁方通代替鋼管,是更經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方案。但鋁方通的承載力不足,單一靠鋁方通無(wú)法實(shí)現(xiàn)。在兩個(gè)項(xiàng)目中都采用了鋼結(jié)構(gòu)作為主承重構(gòu)件,承載主要結(jié)構(gòu)的荷載,而鋁方通作為輔助承重構(gòu)件,只在局部滿足自承重要求。
“無(wú)影教堂”采用門式鋼架系統(tǒng),來(lái)承重懸掛鋁方通的荷載。而“閬中景觀塔”使用的曲線鋼柱,來(lái)承載鋁方通的水平荷載。通過(guò)鋼結(jié)構(gòu)與鋁方通的組合承重方式,保證了結(jié)構(gòu)的安全性,也節(jié)約了造價(jià)。
4.3 兩次設(shè)計(jì)過(guò)程的總結(jié)
景觀建筑設(shè)計(jì)項(xiàng)目的是相對(duì)與特定功能的建筑項(xiàng)目命題更加自由。但是,景觀建筑的設(shè)計(jì)卻依然需要遵循景觀建筑所在的場(chǎng)域與背景。兩個(gè)項(xiàng)目都是從自身的環(huán)境出發(fā),基于理性的基礎(chǔ)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行尺度、視線和背景分析。在得出建筑在該場(chǎng)域中合理的體量關(guān)系和基本的幾何形式后,通過(guò)對(duì)項(xiàng)目文化背景、歷史文脈的搜集與整合,多方向方案嘗試。最后在多方案比選中,得出最優(yōu)方案,進(jìn)行結(jié)構(gòu)技術(shù)的落實(shí)。
結(jié)語(yǔ):
通過(guò)這兩個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)實(shí)踐,建筑師認(rèn)識(shí)到:構(gòu)建的過(guò)程是符合與場(chǎng)域和背景下的一次環(huán)境的再創(chuàng)造。所有的建筑都根植于它所在的環(huán)境。建筑師可以選擇與環(huán)境協(xié)調(diào),差異或是沖突。但建筑本身是無(wú)法脫離環(huán)境而存在的。建筑與環(huán)境的新關(guān)系的形成,就是形成了新的場(chǎng)域關(guān)系,這就是建筑構(gòu)建的過(guò)程。
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