煤炭行業(yè)高校特色建筑的設(shè)計(jì)初探

楊 曦

（中國(guó)建筑設(shè)計(jì)院有限公司，北京 100044）

煤炭行業(yè)高校是我國(guó)高校中一批具有行業(yè)特殊性的高校，因其校園建筑，除了滿足師生的教學(xué)、生活、運(yùn)動(dòng)需求外，還往往具有自身行業(yè)特點(diǎn)與特色。本文以中國(guó)礦業(yè)大學(xué)創(chuàng)新訓(xùn)練中心設(shè)計(jì)方案為例，探討煤炭行業(yè)高校特殊綜合建筑的一次嘗試與積累。

1 項(xiàng)目概況

中國(guó)礦業(yè)大學(xué)創(chuàng)新訓(xùn)練中心是學(xué)校的工程實(shí)踐中心與實(shí)踐基地，不僅承擔(dān)教學(xué)、科研任務(wù)，滿足全校不同層次、需求的工程訓(xùn)練任務(wù)，同時(shí)也具有大學(xué)生活動(dòng)中心與就業(yè)指導(dǎo)等綜合功能。

項(xiàng)目位于徐州市中國(guó)礦業(yè)大學(xué)南湖校區(qū)南門東側(cè)的預(yù)留發(fā)展用地內(nèi)，西鄰校園主干道，與南側(cè)宿舍區(qū)學(xué)苑路交匯，東側(cè)為校園景觀水系，南側(cè)緊鄰規(guī)劃城市道路。總建設(shè)用地合計(jì)2.67公頃。

創(chuàng)新訓(xùn)練中心具有四個(gè)主要功能：（1）工程訓(xùn)練實(shí)踐平臺(tái)；（2）地下采礦實(shí)景模擬實(shí)踐平臺(tái)；（3）綜合創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)；（4）大學(xué)生活動(dòng)中心。其中地下采礦模擬平臺(tái)與工程訓(xùn)練實(shí)踐平臺(tái)是培養(yǎng)學(xué)生感知認(rèn)知礦山技能，虛擬實(shí)物、實(shí)貌、實(shí)景，提升學(xué)生掌握煤礦采、掘、機(jī)、運(yùn)、通等系統(tǒng)的實(shí)踐能力的場(chǎng)所，位于地下一層，是區(qū)別于正常高校教學(xué)樓與實(shí)驗(yàn)樓的特殊教學(xué)與實(shí)踐建筑。

2 設(shè)計(jì)思路分析

如何有效地將四部分功能融合進(jìn)一個(gè)建筑，針對(duì)建筑功能要求進(jìn)行分析歸納，發(fā)現(xiàn)了四個(gè)功能區(qū)兩兩互補(bǔ)，又完美統(tǒng)一的關(guān)系。

2.1 動(dòng)靜分區(qū)，學(xué)科融合

根據(jù)場(chǎng)地南北長(zhǎng)、東西窄的特點(diǎn)，建筑打破集中式布局，通過(guò)縱向布局，北至南依次布置北側(cè)廣場(chǎng)、大學(xué)生活動(dòng)中心、劇場(chǎng)區(qū)、中部室外平臺(tái)及工程訓(xùn)練中心。大學(xué)生活動(dòng)中心與學(xué)生就業(yè)指導(dǎo)創(chuàng)業(yè)中心布局在離學(xué)生宿舍近的場(chǎng)地北側(cè)，有利于師生的便捷使用。而工程訓(xùn)練中心與地下采礦實(shí)景模擬實(shí)驗(yàn)室布置在遠(yuǎn)離學(xué)生生活區(qū)的場(chǎng)地南側(cè)，方便了工程實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室與外界交流。不同功能分區(qū)布置，在場(chǎng)地內(nèi)道路南北兩側(cè)，動(dòng)靜分區(qū)，高效便利。功能分區(qū)綜合考慮了教學(xué)、科研的使用便捷、高效及師生日常活動(dòng)的需要，動(dòng)靜分區(qū)明確，相得益彰。

活動(dòng)中心包含一個(gè)1200座劇場(chǎng)，置于場(chǎng)地中央，采用外向型體量嵌入北側(cè)大學(xué)生活動(dòng)中心。南側(cè)工程技術(shù)中心采用了U字形體量，與活動(dòng)中心形成互補(bǔ)關(guān)系。而北側(cè)一層局部抬起，也呼應(yīng)南側(cè)二層上人平臺(tái)，有利于師生人流匯聚形成積極的交流空間，并通過(guò)屋頂綠化，局部跌落等手法處理，對(duì)東南側(cè)河景有更好的觀景角度，充分利用景觀資源。

工程訓(xùn)練中心與地下采礦實(shí)景模擬實(shí)驗(yàn)室在布局上充分考慮各自學(xué)科特點(diǎn)與場(chǎng)地需求，采用內(nèi)聚式的布局，以滿足各個(gè)學(xué)科工種之間的融合交流。

圖1 創(chuàng)新訓(xùn)練中心設(shè)計(jì)方案鳥(niǎo)瞰圖

2.2 延續(xù)肌理，完善環(huán)境

基地位于周邊建筑群兩軸線交匯處，北側(cè)學(xué)生公寓與公教區(qū)正南北朝向，南側(cè)建筑平行于南門規(guī)劃道路。體量處理上，場(chǎng)地北側(cè)建筑平行原有建筑，延續(xù)正南北朝向，場(chǎng)地南側(cè)建筑體量尊重西南側(cè)建筑尺度，在南門兩側(cè)協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

北側(cè)地塊大劇場(chǎng)與大學(xué)生活動(dòng)中心相互穿插部分巧妙設(shè)置舞臺(tái)及側(cè)臺(tái)部分，內(nèi)部劇場(chǎng)空間呈正南北布置。劇場(chǎng)通過(guò)內(nèi)外的扭轉(zhuǎn)關(guān)系形成豐富三角中庭空間與交通核心筒，以及周邊觀景環(huán)廊。

劇場(chǎng)前的綜合門廳，分流人流進(jìn)入左側(cè)就業(yè)指導(dǎo)中心與右側(cè)350人小劇場(chǎng)。北側(cè)大學(xué)生活動(dòng)中心舞臺(tái)西側(cè)為項(xiàng)目工作室等功能房間，東側(cè)布置社團(tuán)活動(dòng)、展廳等大空間。通過(guò)建筑體量的適當(dāng)后退，形成北側(cè)入口廣場(chǎng)，也考慮場(chǎng)地北側(cè)未來(lái)建設(shè)用地的退距。

南部地塊的工程訓(xùn)練中心及地下采礦虛擬實(shí)驗(yàn)室是整個(gè)建筑的核心部分，通過(guò)設(shè)計(jì)前收集礦井資料，了解空間與工藝流程，才能在設(shè)計(jì)中充分考慮學(xué)科特點(diǎn)與大跨功能房間合理分布功能的特殊要求，因地制宜采取U字型布置。而現(xiàn)代機(jī)械制造實(shí)訓(xùn)空間與各類加工車間設(shè)置在一二層，以方便學(xué)生教學(xué)與金工實(shí)習(xí)活動(dòng)。各個(gè)工種教室各成一體，避免了實(shí)踐區(qū)與教學(xué)區(qū)之間相互干擾。教室就近各實(shí)訓(xùn)空間布置于一層夾層位置，方便了教學(xué)活動(dòng)的進(jìn)行。三層布置創(chuàng)新訓(xùn)練展示及教師辦公后勤房間。地下采礦實(shí)景模擬實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)充分考慮工序流程以及行業(yè)特點(diǎn)，將現(xiàn)代礦山調(diào)度中樞、燈房、自救器房、入井安全培訓(xùn)區(qū)、現(xiàn)代礦井設(shè)計(jì)訓(xùn)練中心功能房間放在一層平臺(tái)處，而模擬巷道、工作面等地下礦井認(rèn)知演示區(qū)放在地下一層，節(jié)省空間的同時(shí)，兼做人防使用。

圖2 地下一層采礦虛擬模擬實(shí)踐平臺(tái)平面圖

3 交通流線處理

作為教學(xué)科研建筑，周邊設(shè)置環(huán)路滿足了消防要求。地面車位設(shè)置在北側(cè)廣場(chǎng)及場(chǎng)地西側(cè)。

北廣場(chǎng)西側(cè)設(shè)學(xué)生活動(dòng)中心主入口，東側(cè)設(shè)置貨運(yùn)入口與次入口，服務(wù)活動(dòng)中心及劇場(chǎng)后臺(tái)。北區(qū)南入口分流，西側(cè)進(jìn)入就業(yè)指導(dǎo)中心，東側(cè)進(jìn)入大劇場(chǎng)一層后區(qū)及小劇場(chǎng)。

南區(qū)校園干道西側(cè)設(shè)置實(shí)訓(xùn)學(xué)生主入口，東南側(cè)設(shè)置學(xué)生次入口，東北側(cè)設(shè)置教師入口，學(xué)生入口均經(jīng)更衣空間進(jìn)入實(shí)訓(xùn)區(qū)域。場(chǎng)地東南側(cè)設(shè)備出入口，方便大型運(yùn)輸設(shè)備車輛進(jìn)出。采礦模擬實(shí)驗(yàn)室獨(dú)立入口位于建筑北側(cè)，并可以通過(guò)內(nèi)部樓梯至二層休息平臺(tái)及地下實(shí)驗(yàn)室。

4 局部空間設(shè)計(jì)

局部空間即是建筑特色性的體現(xiàn)，也是建筑精致與完成度的一個(gè)尺度。設(shè)計(jì)著重抽取了南北地塊的特色空間。

4.1 廳堂設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目需要1200座的大劇場(chǎng)與350人的小劇場(chǎng)。進(jìn)行針對(duì)性廳堂設(shè)計(jì)與聲學(xué)設(shè)計(jì)，以滿足師生文化與學(xué)術(shù)活動(dòng)要求。

4.2 實(shí)訓(xùn)車間設(shè)計(jì)

實(shí)訓(xùn)車間是整個(gè)創(chuàng)新中心的核心部分，根據(jù)實(shí)訓(xùn)車間大跨度及一系列特殊功能要求，設(shè)計(jì)中進(jìn)行了緊湊布局，以貼近礦井實(shí)際為原則，為最大限度滿足教學(xué)需要，進(jìn)行了局部深化設(shè)計(jì)。

一層建筑充分考慮天車配備的凈高要求，層高設(shè)置為9m。車間對(duì)外均有一道3.5x4m設(shè)備進(jìn)出門，同時(shí)在南側(cè)次入口門廳設(shè)置載重超過(guò)3t矩形貨運(yùn)電梯，方便了設(shè)備運(yùn)輸及安裝。設(shè)計(jì)中充分考慮大型實(shí)訓(xùn)車間動(dòng)力來(lái)源問(wèn)題，將配電房設(shè)置于兩車間中部。車間內(nèi)部疏散門采取內(nèi)凹式處理，不占用走廊寬度，保證了疏散寬度與流線順暢。

圖3 首層實(shí)訓(xùn)空間平面圖

5 綠化景觀設(shè)計(jì)

在整個(gè)場(chǎng)地設(shè)計(jì)中，充分考慮了建筑和周邊的環(huán)境緊密結(jié)合，融為一體。建筑體量采用南北朝向，既獲得了良好的采光，還達(dá)到景觀最大化原則。將基地東側(cè)景觀河道水系引入，同時(shí)充分利用原場(chǎng)地內(nèi)建筑堆土，在東側(cè)形成綠地退臺(tái)，并在二層屋頂進(jìn)行綠化覆土，形成立體綠化景觀。

場(chǎng)地中橋、連廊、臺(tái)階的元素，配合富有行業(yè)特色的井筒等工業(yè)景觀，強(qiáng)化了整體建筑的南北軸線，盤活了整個(gè)地塊。東西道路軸線兩側(cè)有水系、坡道、綠地等元素，呼應(yīng)北側(cè)斜線，豐富了整個(gè)場(chǎng)地的構(gòu)成。

6 造型立面設(shè)計(jì)

煤炭行業(yè)的建筑與其他建筑相比，更能反映自身建筑空間的真實(shí)性，表現(xiàn)出使用功能和建筑形式的簡(jiǎn)約，所以確立了端正與理性兩個(gè)原則。

（1）端正大氣

建筑體量沿自身中軸線居中布局，方整有序，舒展大氣，與中國(guó)礦業(yè)大學(xué)作為能源資源行業(yè)高等學(xué)府性格不謀而合。建筑單體形態(tài)端正典雅，敦實(shí)方正的體量，也充分體現(xiàn)著礦業(yè)高校嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的校風(fēng)與對(duì)于安全穩(wěn)固的要求，值得信賴的理念。

（2）理性秩序

在立面細(xì)節(jié)處理上，充分汲取時(shí)代美學(xué)特點(diǎn)，并充分結(jié)合作為典型理工科高校的校園建筑特點(diǎn)，針對(duì)建筑橫向體量的特點(diǎn)，以豎向條窗作為母體，強(qiáng)化了富有秩序的豎向柱廊，豐富了視覺(jué)層次，同時(shí)結(jié)合百葉等其他富有細(xì)節(jié)的元素進(jìn)行局部的點(diǎn)綴變化，使得建筑整體造型簡(jiǎn)約而不簡(jiǎn)單，也隱喻著創(chuàng)新訓(xùn)練中心的創(chuàng)新含義。

圖4 立面元素與礦井元素的呼應(yīng)

7 特色建筑的思辨

張永和在《向工業(yè)建筑學(xué)習(xí)》一文中曾經(jīng)指出：“在中國(guó)，工業(yè)建筑沒(méi)有受到過(guò)多審美及意識(shí)形態(tài)的干擾，也許比民用建筑更接近建筑的本質(zhì)?！苯ㄖc煤炭行業(yè)，是以地平面為準(zhǔn)的兩個(gè)相反方向生成的人工建成物，然而在礦業(yè)類高校的教學(xué)科研建筑中，試圖做到二者的和諧相容。遵循煤炭行業(yè)的教學(xué)、科研流程的空間處理，以及局部空間、材料等的構(gòu)成要素，才有可能營(yíng)造出有著礦業(yè)高校精神、學(xué)科特色風(fēng)貌的創(chuàng)新訓(xùn)練中心建筑，而這種建筑體現(xiàn)更多的建筑真實(shí)性。本設(shè)計(jì)方案，作為一次有意義的方案投標(biāo)嘗試，相信在工業(yè)4.0時(shí)代到來(lái)的時(shí)代，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，貼近實(shí)訓(xùn)與虛擬現(xiàn)實(shí)的煤炭行業(yè)綜合教學(xué)科研建筑，也會(huì)反過(guò)來(lái)帶給建筑設(shè)計(jì)本身以靈感，創(chuàng)造具有時(shí)代與行業(yè)特征的煤炭建筑新形象。以上作為煤炭行業(yè)特色建筑的一次思考。