校園建筑的地下空間開發(fā)利用
——以北師大昌平新校區(qū)中心地下區(qū)為例

李楣 尋亮

北京城建設(shè)計(jì)發(fā)展集團(tuán)股份有限公司

1 研究背景

隨著城市用地的日益擴(kuò)張，越來越多的高校校園城市區(qū)位中心化，其周邊功能也隨之發(fā)生了極大變化，使得城市高校校園已沒有更多擴(kuò)張的余地。這導(dǎo)致校園基礎(chǔ)設(shè)施無法進(jìn)一步完善，逐漸失去了理想的校園風(fēng)貌，同時(shí)近年來高等院校在校生人數(shù)持續(xù)上漲，現(xiàn)有的校園空間已無法滿足隨之增長的動態(tài)與靜態(tài)需求，于是地下空間的拓展逐漸成為高校校園發(fā)展中不可或缺的規(guī)劃內(nèi)容。

1.1 國內(nèi)外開發(fā)現(xiàn)狀

針對校園建筑用地局限性的現(xiàn)狀，21世紀(jì)以來國內(nèi)外高校都出現(xiàn)了許多地下空間開發(fā)的優(yōu)秀案例。國外校園建筑地下空間開發(fā)利用的優(yōu)秀案例如美國耶魯大學(xué)、哈佛大學(xué)、伊利諾伊大學(xué)，均設(shè)有地下圖書館且整體全部置于地下，設(shè)置庭院環(huán)繞閱覽室，學(xué)生在閱覽圖書的同時(shí)還能在地下庭院空間小憩；日本東京工業(yè)大學(xué)和日本同志社大學(xué)也將圖書館置于校園地下，利用屋頂綠化景觀作為校園綠化軸線；悉尼科技大學(xué)同樣把科研和教學(xué)融為一體的圖書館置于地下空間。除此之外，很多校園也將教學(xué)等其他功能房間置于地下。如美國明尼蘇達(dá)大學(xué)土木與礦物工程系新館，整個系館的大部分空間均位于地下；韓國暻園大學(xué)的地下校園“未來館”，地下4層，以教學(xué)、研討、閱覽、自習(xí)為主；韓國梨花女子大學(xué)在地下設(shè)置了教室、商店、咖啡、展覽空間等，通過地下廣場和空間高差形成了獨(dú)特的校園中心景觀。

國內(nèi)高校地下空間開發(fā)利用也有些許優(yōu)秀案例：北京化工大學(xué)東校區(qū)地下禮堂和暨南大學(xué)學(xué)校新校區(qū)的“學(xué)生一食堂”“圖書館大樓”“教學(xué)大樓”項(xiàng)目等；上?？萍即髮W(xué)校園和中山大學(xué)南校區(qū)，在地下空間設(shè)置地下交通環(huán)路系統(tǒng)和地下大型停車場，用以改善地面交通，提供校園便捷動態(tài)交通設(shè)施和停車設(shè)施等。

1.2 發(fā)展趨勢

從以上對國內(nèi)外高校校園建筑開發(fā)利用的淺要分析可以看出，校園建筑的地下空間已經(jīng)成為高校校園系統(tǒng)中的重要組成部分，它不僅是空間層面的單一構(gòu)成，也是在三維空間和時(shí)間共同發(fā)展和作用下的產(chǎn)物，是學(xué)?？臻g形態(tài)和各種功能開發(fā)的統(tǒng)一體。校園建筑的地下空間開發(fā)利用是新時(shí)代高校集群化和豎向發(fā)展的要求，對現(xiàn)狀和未來校園的空間形態(tài)發(fā)展都具有極其重要的意義。

2 校園建筑地下空間的特色和優(yōu)勢

地下空間不僅具有溫度相對穩(wěn)定的特點(diǎn)，而且能夠帶來安靜、私密、健康、安全的環(huán)境，極大地減少視覺和聽覺干擾，使人感到放松，有利于人在其中進(jìn)行睡眠和學(xué)習(xí)。從這一點(diǎn)上看，它適合作為教育設(shè)施中的教學(xué)、研討、自習(xí)等空間。對于校園中的商業(yè)、停車等功能來說，更不會有不適當(dāng)?shù)膯栴}。經(jīng)過精心設(shè)計(jì)的地下空間，能夠充分發(fā)揮以上這些優(yōu)勢，并用一定的建筑手法解決采光、通風(fēng)等問題，使地下空間成為大學(xué)教育空間中的一種越發(fā)常見的類型。

地下空間在增加使用功能、改善交通流線、保護(hù)校園景觀等方面具有明顯優(yōu)勢。因此，我國各高校建筑應(yīng)該深入挖掘老校園內(nèi)部空間，借鑒世界其他國家和地區(qū)大學(xué)校園建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，在校園用地規(guī)模和建設(shè)空間有限的情況下，通過向地下空間豎向拓展，開拓校園空間的多維度空間關(guān)系。

3 北京師范大學(xué)昌平新校區(qū)中心地下區(qū)設(shè)計(jì)實(shí)踐分析

1 梨花大學(xué)

2 木鐸廣場

北京師范大學(xué)昌平新校區(qū)位于北京市昌平區(qū)沙河高教園區(qū)，是北京師范大學(xué)以北京校區(qū)、珠海校區(qū)為兩翼的一體化辦學(xué)格局中北京校區(qū)的重要組成部分，定位于服務(wù)“教育+”學(xué)科群，助力打造世界一流教育學(xué)科，打造教師教育界的黃埔軍校和教育硅谷。

校園北側(cè)和東側(cè)為城市主要道路，基于此形成動靜明晰的功能格局：學(xué)生宿舍居西、南，教學(xué)、辦公、體活以及培訓(xùn)等居?xùn)|、北。主要功能區(qū)圍繞用地四周布置，以期在較小的用地內(nèi)更為高效地使用土地。中心形成較大的中心場地，并放置公共性的中心地下建筑。

依托功能分區(qū)，建筑在用地四角圍合出不同屬性的內(nèi)向性院落，同時(shí)四角院落又圍合出中心區(qū)更大層級的中心院落。整個校園空間層次豐富，小中見大，而整體化的中心區(qū)與周邊院落的良好關(guān)系及其場地的多樣性與靈活性，也為豐富多彩的校園生活奠定了良好基礎(chǔ)。

3.1 中心景觀

中心地下區(qū)的建筑屋頂是由宿舍區(qū)、教學(xué)區(qū)、體活區(qū)和行政辦公區(qū)共同圍合形成的長寬均140m見方的中心景觀區(qū)（綠化覆土厚度1.5～2m），利用建筑下沉形成的豎向變化，創(chuàng)造出四個豐富有趣的入口空間。校園中心區(qū)放置較大體量的地下建筑，在最大化挖掘用地潛力的同時(shí)，創(chuàng)造出極具特色及活力的校園中心。

中心區(qū)景觀是“書院園林”概念的集中體現(xiàn)。儀式化入口空間以“禮樂之道”為主題，位于地下建筑南側(cè)的景觀地塊，打造可視性強(qiáng)的主入口前場空間；教化空間以“杏壇”和“木鐸”為主題，位于地下建筑的屋頂亦為校區(qū)正中心的核心空間，打造文化熏陶空間——“木鐸杏壇廣場”；后花園休閑空間則分別以“林”和“山”為題，在位于地下建筑北側(cè)的景觀地塊打造“林野之境”和“山野之勢”兩個主題后花園。

“書院”概念為中心區(qū)景觀打破地塊的均質(zhì)性帶來契機(jī)。四個“鉆石形”地塊被賦予不同屬性的書院園林，同時(shí)其景觀格局也與日照分析形成呼應(yīng)：南側(cè)地塊有一定的建筑遮陰，適合廣場休息；北側(cè)則幾乎沒有遮擋，適合植物生長。

基于此形成了中心區(qū)景觀方案，打造了主行政樓南廣場、中心屋頂?shù)哪捐I廣場、禮樂之道文化廣場、林野之境游園以及山野之勢游園等景觀，充分利用建筑下沉形成的豎向變化創(chuàng)造豐富的立體空間。

3.2 中庭空間

地下空間的設(shè)計(jì)引入“中庭共享空間”的設(shè)計(jì)手法作為地下空間的中心，同時(shí)作為地下空間建筑的重要節(jié)點(diǎn)。設(shè)計(jì)中利用空間形狀的多種變化，創(chuàng)造出靈動的地下空間效果。地下中庭空間可一層或者幾層共享，共享空間內(nèi)可通過樓、電梯等豎向交通工具連通，也可通過水平交通方式或其他多樣化的連接方式進(jìn)行同層和異層的貫通。

北師大昌平新校區(qū)中心區(qū)地下建筑包含一個貫穿3層的、具有標(biāo)志性的中庭空間，中庭33m見方，高16.7m。底層為校史圖書展廳，展示北師大百年名校的歷史文化，并以之為核心，向上逐步展開閱覽、自習(xí)、交流、沙龍等各類活動空間，為師生打造了一個融慶典集會、課余活動、閱讀展覽等多種功能于一體的理想聚集地?？臻g內(nèi)部豎向交通包括直接通往地面的消防電梯、疏散樓梯、活躍中庭空間形象和增加空間趣味性的環(huán)繞中庭空間設(shè)置的直跑樓梯。

3 總平面圖

4 鳥瞰效果圖

5 中心地下區(qū)各層平面圖

6 中心地下區(qū)室內(nèi)實(shí)景

7 下沉廣場人視

8 中心地下區(qū)剖面圖

9 下沉廣場俯瞰

10 中心地下區(qū)入口人視

自北師大昌平新校區(qū)中心地下區(qū)建成以來，因其中庭整體形象以及空間活躍，學(xué)校已經(jīng)多次在此組織了校級慶典活動，得到了廣大師生的喜愛和好評。

3.3 消防設(shè)計(jì)

中心地下區(qū)屬于地下建筑，由于埋深較深（超過10m），同時(shí)包含大規(guī)模中庭空間，其消防設(shè)計(jì)是重點(diǎn)和難點(diǎn)。中心地下區(qū)總建筑面積11 523m2，主體地下2層，局部地下3層，總埋深約20.3m。從方案到施工圖經(jīng)過反復(fù)修改論證，多次與規(guī)劃部門和消防部門溝通，得出結(jié)論為按照地下建筑一級耐火等級設(shè)計(jì)，共設(shè)置了10個防火分區(qū)。中庭（展廳部分）按照≤2 000m2（設(shè)自動噴淋滅火系統(tǒng)）設(shè)計(jì)，為一個防火分區(qū)。附屬科研部分按照每個防火分區(qū)≤1 000m2（設(shè)自動噴淋滅火系統(tǒng)）設(shè)計(jì)，每層分為3個防火分區(qū)。中庭與周圍附屬科研部分用耐火極限3h的防火卷簾分隔。每層附屬可研部分防火分區(qū)之間用不低于3h的防火墻、耐火極限3h的防火卷簾和甲級防火門分隔。

中心區(qū)內(nèi)豎向交通共設(shè)置了6部疏散樓梯間、5部電梯以及10部直跑樓梯。其中3部電梯為消防疏散電梯（為滿足消防疏散，其中1部消防電梯到達(dá)地下局部最底層-18.8m處），直通中心區(qū)屋面廣場，另外2部電梯到達(dá)下沉廣場入口處。為保持屋面廣場景觀的完整性，直通屋面的消防電梯間為玻璃幕墻無機(jī)房電梯間。中庭內(nèi)部環(huán)繞四周的10部直跑樓梯，既便于學(xué)生觀展，又活躍了中庭空間形象、增加了空間趣味性。

環(huán)繞地下一層周邊，除了有4個主入口直接通往4個下沉廣場外，還設(shè)置有環(huán)形通道，可使學(xué)生順利從地下疏散到室外空間。

3.4 下沉廣場

下沉式廣場利用高差變化的手法把廣場分隔成4個小型空間，避免了廣場的單一性和視覺空曠感，為整個廣場空間帶來靈動性和趣味性。4個下沉式廣場作為地下建筑空間的4個入口，為地下空間引入自然的采光通風(fēng)，同時(shí)把地下的出入口、通風(fēng)口引入下沉式廣場，解決地下建筑的安全疏散問題。

在中心地下區(qū)的下沉式廣場設(shè)計(jì)中，綜合考慮了三方面的設(shè)計(jì)要素。一是樓梯、電梯等垂直交通工具的數(shù)量、大小、位置及組合形式，選擇適宜的空間尺度及形體，引導(dǎo)人群快速、便捷、準(zhǔn)確地從各個方向出入下沉式廣場；二是從建筑內(nèi)部功能角度考慮，設(shè)置一些相對靜態(tài)空間，如展覽、閱覽室等，滿足人群在此休息、等候、停留的需求，提供一個“人看人”的趣味空間；三是充分展示地下教育類空間的特色內(nèi)容，包括標(biāo)識的設(shè)置，從建筑裝飾、燈光氣氛等方面加以熱情而愉悅的烘托設(shè)計(jì)，吸引學(xué)生愉快地進(jìn)入地下空間主體，進(jìn)行閱讀學(xué)習(xí)和交流。

4 結(jié)語

通過國內(nèi)外校園地下空間開發(fā)利用的案例和筆者的實(shí)踐項(xiàng)目——北師大昌平新校區(qū)中心地下區(qū)的分析，從整個校園及地下空間兩個層面提出校園建筑地下空間的優(yōu)化方法及可持續(xù)發(fā)展模式，結(jié)合地下空間對校園整體規(guī)劃、景觀設(shè)計(jì)、中庭空間、消防設(shè)計(jì)、入口設(shè)計(jì)等多方面的分析，提出了對校園建筑的地下空間開發(fā)利用設(shè)計(jì)方面的一些探索與思考，希望為今后校園地下空間規(guī)劃設(shè)計(jì)提供些思路和依據(jù)。