建筑中的“九”個庭院

鄭勇　汪宇

建設(shè)單位：中物院成都科學(xué)技術(shù)發(fā)展中心

建設(shè)地點：四川省成都市

設(shè)計單位：中國建筑西南設(shè)計研究院有限公司（鄭勇建筑設(shè)計工作室/設(shè)計三院）

設(shè)計總負(fù)責(zé)人：鄭勇

建筑設(shè)計：鄭勇、賈偉、汪宇、楊鵬程、杜曉凡、肖迪佳

結(jié)構(gòu)設(shè)計：楊曦、張彥、高博

機(jī)電設(shè)計：石永濤、李慧、辜興軍

幕墻設(shè)計：董彪、殷兵利、封宇

景觀設(shè)計：史笑微、汪永源

用地面積：約18600m²

建筑面積：約69900m²

設(shè)計/竣工時間：2012/2015

攝影：存在建筑

項目概況

中國工程物理研究院科研創(chuàng)新基地位于成都雙流區(qū)，是由中國工程物理研究院和成都市政府共同建設(shè)的國家級綜合科技創(chuàng)新基地。而中國工程物理研究院成都基地科研綜合樓項目位于基地中心軸線的端頭，是集科研辦公、創(chuàng)新研發(fā)、科技展示等功能為一體的綜合辦公樓。用地面積約18600m²，呈半圓形，地勢平坦，三面均臨園區(qū)規(guī)劃道路，交通便捷，具有核心位置優(yōu)勢。

庭院融入建筑

項目始于2012年3月，“庭院融入建筑”是項目設(shè)計的出發(fā)點，建筑師希望把自然融入建筑，創(chuàng)造具有中國傳統(tǒng)特色的建筑空間，為使用者提供一個親近自然、綠色舒適的工作環(huán)境。項目按照綠色建筑二星標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，采用主動式和被動式節(jié)能相結(jié)合的方式，減少能耗，提高使用舒適度，打造綠色、生態(tài)的現(xiàn)代科研辦公建筑。

根據(jù)建設(shè)方提出的要求，總建筑面積約69900m²（其中地上面積約52800m²），建筑高度約100m，與傳統(tǒng)建筑的尺度差異巨大，這樣一個大體量的建筑，如何與傳統(tǒng)融合，是設(shè)計之初面臨的最主要的問題。

現(xiàn)代辦公建筑對環(huán)境的要求越來越高，設(shè)計從空間的角度切入，把具有中國傳統(tǒng)特色的庭院空間融入建筑，將其立體化以創(chuàng)造多個空中庭院，由外及內(nèi)、由下至上地將建筑各部分串聯(lián)起來，通過“庭院融入建筑”來提高空間舒適度。

“竹影斑駁、靜水深流”，建筑大堂被水面環(huán)繞，東側(cè)水面寬度約15m，西側(cè)水面寬度約8m，東西兩側(cè)均通過“橋”跨越水面進(jìn)入大堂。二層南北兩側(cè)裙樓“挖”出一個12m×25m的“水院”，院內(nèi)種植毛竹，陽光恰好可以穿過院子在大堂灑下斑駁的光影；“水院”中的水從兩側(cè)深灰色的花崗巖石景墻溢下，大堂空間被“光”和“水”包圍，自然地融入整個建筑。

“把自然引入建筑”是設(shè)計一直貫徹的思路。設(shè)計師精心組織一條“游覽”路徑，打造“一院一景”的空間體驗。建筑共20層，從一至十八層，根據(jù)不同空間特點而設(shè)置不同特色的庭院，七層、八層、十七層、十八層的庭院呈U形，庭院面積約1500m²，將核心筒和辦公空間包圍起來，形成曲折的空間效果。上下層之間通過懸掛的鋼梯連接，穿過挺拔有序的竹陣，達(dá)到一院一景、移步換景的空間體驗。

傳統(tǒng)韻味

竹影斑駁

建筑外立面的菱形肌理來源于中國傳統(tǒng)菱形花格窗。建筑師沒有直白地照搬傳統(tǒng)裝飾符號，而是對傳統(tǒng)的菱形窗花進(jìn)行抽象簡化，將傳統(tǒng)韻味藏于簡潔的圖案中，含蓄而巧妙地營造出獨具韻味的立面形式，輕盈而自然，陽光通過菱形幕墻照進(jìn)室內(nèi)，穿過竹叢，投下斑駁的光影。

建筑是整個園區(qū)的中心與標(biāo)志，采用單棟主樓的形式，兼顧每個方向的均衡性及形象的完整性。建筑主樓約50m×90m，在如此巨大的尺度上，采用單一的圖形容易產(chǎn)生單調(diào)感，如何塑造典雅的外觀效果是建筑創(chuàng)作中的一大難題。

設(shè)計從傳統(tǒng)庭院中“竹影斑駁”的場景中汲取靈感，在每個菱形網(wǎng)格中“投影”出一個等邊菱形，并引入?yún)?shù)化設(shè)計技術(shù)，結(jié)合房間對采光照度的不同需求，生成規(guī)律變化且有韻律感的立面肌理，形成靈動的外觀效果。

韻律與模數(shù)化

幕墻工程是該項目的亮點，具有一定的原創(chuàng)性，卻給設(shè)計與控制帶來了很多難題。玻璃參數(shù)、膜層顏色、彩釉點的尺寸和顏色等多種因素，都與室內(nèi)、外的視覺效果密切相關(guān)。首先是菱形模數(shù)和平面尺寸的協(xié)調(diào)問題，為了形成統(tǒng)一整體的效果，立面采用四邊均等的菱形，平面與立面的尺寸是相互關(guān)聯(lián)的，因為在設(shè)計之初就需要將建筑的高度與平面尺寸精確控制。建筑層高4.1m，將其四等分后形成1445mm×1445mm的菱形窗（其對角線長度為2050mm）。建筑平面的輪廓尺寸需滿足菱形窗的模數(shù)，建筑東西向為弧面（弧長5535m），采用27塊菱形窗；建筑南北向為平面（邊長53.3m），采用26塊2050mm的菱形窗。

為實現(xiàn)具有韻律感的效果，采用模數(shù)化的設(shè)計方法把立面形狀簡化成6種模板，在1445mm×1445mm的菱形網(wǎng)格中，通過彩釉玻璃覆蓋范圍的不同，形成邊長分別為282、424、566、707、849、990mm的6種不同大小的“孔洞”，通過模塊的排列組合形成自然的韻律。

開式幕墻與空中庭院

建筑外立面“透空”的部分與空中庭院位置相對應(yīng)。外立面需要保證統(tǒng)一的體量，庭院又有開敞的通風(fēng)需求，設(shè)計采用開式幕墻的構(gòu)造來處理這一矛盾，在幕墻的“開閉”之間協(xié)調(diào)立面效果與通風(fēng)要求之間的數(shù)據(jù)關(guān)系，最終確定留出250mm的縫隙。建成后的空中庭院部分通風(fēng)效果極佳，縫隙與縫隙之間所夾的不銹鋼片也結(jié)合立面形成韻律，最終形成精致、細(xì)膩的外觀效果。

玻璃的韻律變化由彩釉形成，彩釉玻璃的范圍、大小、塊面處理等也是設(shè)計中需要解決的問題。片狀的彩釉涂層會影響玻璃的光線透射率，視覺效果死板，同時也會影響室內(nèi)使用者的感官。設(shè)計采用點狀彩釉玻璃，既可通過彩釉點的尺寸、間距、密度來調(diào)節(jié)光線的透射率，也可以調(diào)節(jié)外立面效果形成均勻、朦朧的視覺感受。彩釉點的尺寸和密度，經(jīng)過了一系列推敲比較，設(shè)計先后嘗試了3×3@2mm、4.5×4.5@3mm、6×6@3mm等尺寸，并通過打樣、掛樣反復(fù)推敲嘗試，最終實現(xiàn)設(shè)計之初的構(gòu)想效果。endprint

立面采用菱形方格窗戶后，給立面開窗帶來問題。為保證室內(nèi)通風(fēng)和換氣的功能要求，以及不影響菱形幕墻的建筑效果，在1445mm×1445mm的菱形方格中，幕墻開啟采用三角形平推電動開啟扇。為了把控玻璃外觀效果，設(shè)計師多次去現(xiàn)場看樣，前后嘗試了多種玻璃參數(shù)，在反射率、透射率、遮陽系數(shù)與外觀效果之間反復(fù)摸索，最終確定玻璃參數(shù)，實現(xiàn)精致、細(xì)膩的幕墻外觀效果。

高效經(jīng)濟(jì)的科研辦公

建筑采用方形體量，平面尺寸55.35m×53.30m，內(nèi)部辦公空間規(guī)整合理，體現(xiàn)了科研建筑的實用性。同時，規(guī)整的形體不僅使建設(shè)成本得到有效的控制，還提高了建設(shè)的速度和效率。標(biāo)準(zhǔn)層主要采用“工”字形平面，電梯廳位于中心，辦公用房置于南北，東西兩側(cè)兩層或三層一組形成通高庭院，將電梯廳包裹在濃濃的綠色之中，形成宜人的綠化庭院，為辦公人員提供交流休憩的場所。主要辦公空間層高4.1m、凈高2.8m，尺度舒適、開敞明亮，外窗可平推打開，通風(fēng)效果良好。

綠色生態(tài)的設(shè)計策略

“庭院融入建筑”不僅是空間的使用需求，同樣也是與綠色節(jié)能技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。項目按綠色建筑二星標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，采用主動式節(jié)能與被動式節(jié)能結(jié)合的方式，利用外圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱、遮陽、屋頂綠化、雨水回收利用、光導(dǎo)照明、天井、拔風(fēng)等綠色建筑技術(shù)措施，減小建筑能耗，提高使用舒適度。

建筑借鑒傳統(tǒng)川西庭院建筑的氣候適應(yīng)性特點，把庭院空間引入建筑，營造綠色生態(tài)庭院環(huán)境，外立面幕墻采用開式幕墻方式，控制庭院自然通風(fēng)和換氣率，實現(xiàn)良好的自然通風(fēng)、采光效果。為了提高通風(fēng)換氣效率，借鑒傳統(tǒng)中式庭院中的“天井”空間，在空中庭院之間設(shè)計了串通的“天井”。暖通專業(yè)在設(shè)計前期便介入并進(jìn)行CFD模擬計算，調(diào)整天井尺寸，大大提高了自然通風(fēng)換氣效果。

項目室外設(shè)有兩個950m²的大型景觀水池，通過設(shè)計收集水池水面的降雨（優(yōu)質(zhì)原水），不再收集屋面和場地上的雨水，不需做棄流設(shè)施，使原水水質(zhì)有保障。處理后的雨水回用于景觀水池補水和綠化澆灑。建筑多處采用屋面綠化系統(tǒng)，在裙樓屋面、空中庭院等處進(jìn)行屋面種植，選用適宜本地氣候的植物，配置灌木、小喬木等綠色植物，改善建筑空間環(huán)境。項目采用光導(dǎo)照明、地下室設(shè)側(cè)高窗等措施，經(jīng)過采光計算引入自然采光改善地下車庫采光效果，節(jié)約能源。

“好的建筑一定是精致的”，設(shè)計團(tuán)隊為了這個目標(biāo)付出了很多努力。項目從2012年初開始至2015年竣工，歷時近四年，整個階段設(shè)計團(tuán)隊用心投入，從設(shè)計、施工到后期的每個階段都緊密控制，最終實現(xiàn)了項目的高完成度。endprint