關(guān)于科學(xué)研發(fā)類建筑的設(shè)計(jì)思考——以合肥工業(yè)大學(xué)智能研究院為例

周亞?wèn)| （合肥工業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)院（集團(tuán)）有限公司，安徽 合肥 230000）

1 研究背景

1.1 科技創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)強(qiáng)國(guó)的必經(jīng)之路

產(chǎn)業(yè)等級(jí)會(huì)隨著社會(huì)的發(fā)展而提高，傳統(tǒng)的工業(yè)、手工業(yè)已經(jīng)不再是引領(lǐng)社會(huì)進(jìn)步的主要產(chǎn)業(yè)類型，科技創(chuàng)新能力成為衡量社會(huì)發(fā)展?jié)摿Φ闹匾蛩?，也是制約高端科技發(fā)展的最大阻礙。未來(lái)的強(qiáng)國(guó)必是科技強(qiáng)國(guó)，自主創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)科技強(qiáng)國(guó)的必經(jīng)之路。在這個(gè)關(guān)鍵的歷史發(fā)展時(shí)期，各地組織也積極響應(yīng)號(hào)召，加大了科技創(chuàng)新的研發(fā)投入，注重人才培養(yǎng)與引進(jìn)。由此，也掀起了一股新建科學(xué)研究類建筑的浪潮。

1.2 合理的建筑設(shè)計(jì)是保證研發(fā)效率的基礎(chǔ)

和傳統(tǒng)辦公類建筑相比，科技研發(fā)建筑包含相關(guān)科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究和實(shí)驗(yàn)教學(xué)等功能的需求，建筑的空間尺度與形態(tài)需要滿足相對(duì)應(yīng)的科研需求，需要建筑設(shè)計(jì)者深刻了解相關(guān)科研實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與流程，需要以滿足建設(shè)條件為首要原則，在此基礎(chǔ)之上方可進(jìn)行特色設(shè)計(jì)發(fā)揮，從而設(shè)計(jì)出滿足實(shí)際使用需求、美觀、先進(jìn)的科技研發(fā)建筑。

2 科學(xué)研發(fā)類建筑的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 滿足特定科研方向與工作流線需求

實(shí)驗(yàn)用房、輔助用房和公用設(shè)施用房應(yīng)當(dāng)是科學(xué)實(shí)驗(yàn)建筑的主體部分。實(shí)驗(yàn)用房是科學(xué)研發(fā)類建筑的設(shè)計(jì)重點(diǎn)，而在實(shí)驗(yàn)用房的內(nèi)部劃分上，又可分為實(shí)驗(yàn)空間、研究空間與輔助空間。多樣的功能必然會(huì)帶來(lái)復(fù)雜的交通流線，因此在設(shè)計(jì)功能布局過(guò)程中，需要熟悉相關(guān)實(shí)驗(yàn)流程與內(nèi)容，科學(xué)地梳理各類流線，考慮空間之間的相互關(guān)系。

2.2 空間功能分區(qū)多元化整合

科學(xué)研發(fā)類建筑的內(nèi)部功能更加多元復(fù)雜，占地面積更大，場(chǎng)地選址也大多位于城市中心區(qū)。因此，對(duì)基地內(nèi)部的功能的復(fù)合、多元化整合是設(shè)計(jì)要點(diǎn)，這可以避免土地資源的浪費(fèi)與不必要的交通出行，提高運(yùn)行效率。

2.3 生態(tài)、健康的研發(fā)環(huán)境

科研場(chǎng)地的生態(tài)景觀條件環(huán)境十分重要，是研究人員的交流空間、冥想空間，也會(huì)是激發(fā)科研人員創(chuàng)造力的重要媒介。從建筑入口到內(nèi)部庭院，都應(yīng)當(dāng)提供兼具辦公與生活的場(chǎng)所，以及豐富的景觀、健身、體育等配套功能，體現(xiàn)人文關(guān)懷。

2.4 突出企業(yè)文化與特點(diǎn)

對(duì)于科學(xué)研究本身來(lái)說(shuō)，它就是一個(gè)創(chuàng)新的過(guò)程，同質(zhì)化的建筑設(shè)計(jì)并不符合其功能定位。因此，在進(jìn)行科學(xué)研發(fā)類建筑的設(shè)計(jì)過(guò)程中，要根據(jù)不同的科學(xué)研究?jī)?nèi)容以及企業(yè)文化，獲得標(biāo)志性的符號(hào)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言，再將其進(jìn)行抽象化、藝術(shù)化的表述，結(jié)合建筑設(shè)計(jì)美學(xué)綜合部署，打造具有標(biāo)志性和行業(yè)氣息的現(xiàn)代化科學(xué)研發(fā)建筑。

2.5 注重前沿建筑技術(shù)的運(yùn)用

隨著建筑材料、建造技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展，新的建筑技術(shù)不斷涌現(xiàn)，建筑也在朝著生態(tài)化、節(jié)能化、智能化等方向轉(zhuǎn)變。而科學(xué)研發(fā)、創(chuàng)新類建筑作為引領(lǐng)科技發(fā)展的龍頭，其本身也應(yīng)該使用前沿的建造技術(shù)，例如充分利用自然能源等清潔能源，使用各類循環(huán)可持續(xù)化手段，增加裝配式使用比例，使用BIM技術(shù)等，建造創(chuàng)新企業(yè)的同時(shí)也會(huì)推動(dòng)建筑企業(yè)的發(fā)展。

3 合肥工業(yè)大學(xué)節(jié)能與新能源汽車研究及檢測(cè)中心修建性規(guī)劃方案解析

3.1 區(qū)位及現(xiàn)狀概況

本項(xiàng)目位于合肥市包河區(qū)大圩鎮(zhèn)境內(nèi)，屬濱湖卓越城文華園科研用地。

如圖1所示，合工大智能院一期用地北至花園大道（建成），西至遼寧路（規(guī)劃），東至泰山路（規(guī)劃），南至西安路（規(guī)劃），中間由黑龍江路分隔為東西兩個(gè)地塊，東地塊8.79hm2，西側(cè)地塊9.22hm2，總用地18.01hm2。

圖1 智能院區(qū)位圖

基地現(xiàn)狀為空地，內(nèi)有幾處水塘，較為平坦，平均高程約為16m，總體建設(shè)條件較好。

3.2 規(guī)劃設(shè)計(jì)分析

3.2.1 一軸兩片區(qū)

如圖2所示，一期地塊總體布局為“一軸兩片區(qū)”。一軸為東西兩個(gè)地塊的聯(lián)系軸，主要通過(guò)東西向的景觀主路串聯(lián)。東片區(qū)為研發(fā)中心，中部設(shè)置彈性支路，方便穿行以及消防安全。西片區(qū)為節(jié)能與新能源汽車研究及檢測(cè)中心，主要為新能源汽車的檢測(cè)及研發(fā)功能。

圖2 智能院功能分區(qū)

此規(guī)劃結(jié)構(gòu)滿足了高效性的要求，為使用人員提供了優(yōu)質(zhì)的環(huán)境品質(zhì)，同時(shí)也為城市貢獻(xiàn)出共享綠色空間，滿足特定科研方向與工作流線需求，做到了空間功能分區(qū)多元化整合。

3.2.2 道路交通分析

如圖3所示，東側(cè)的研發(fā)中心共設(shè)置4個(gè)出入口，南側(cè)東西側(cè)為機(jī)動(dòng)車出入口，北側(cè)花園大道設(shè)置人行出入口；西側(cè)的節(jié)能與新能源汽車研究及檢測(cè)中心設(shè)置東西兩個(gè)出入口。東側(cè)研發(fā)中心主要以地下停車為主，在各個(gè)出入口設(shè)置臨時(shí)地面停車位。西側(cè)檢測(cè)中心主要以地面停車為主，滿足其特殊的功能要求。

圖3 智能院交通分析

3.2.3 “一軸兩區(qū)多點(diǎn)”的景觀結(jié)構(gòu)布局

如圖4所示，總體布局景觀結(jié)構(gòu)布局為“一軸兩區(qū)多點(diǎn)”，打造了生態(tài)、健康的研發(fā)環(huán)境。

圖4 智能院景觀分析

一軸：為東西兩個(gè)地塊的聯(lián)系軸，主要通過(guò)東西向的景觀主路串聯(lián)，強(qiáng)調(diào)景觀的連續(xù)性。

東區(qū)：為研發(fā)中心區(qū)?？臻g布局豐富，綠化面積較大，是智能院城市形象展示的重要區(qū)域。

西區(qū)：為節(jié)能與新能源汽車研究及檢測(cè)中心，主要為新能源汽車的檢測(cè)及研發(fā)功能，綠化面積相對(duì)較少，景觀以綠化種植為主，在主要東西向的景觀主路上布置景觀節(jié)點(diǎn)。

3.2.4 研發(fā)中心建筑設(shè)計(jì)分析

研發(fā)中心：為地上5層，地下1層大體量單體。

設(shè)計(jì)切入點(diǎn)源于對(duì)研發(fā)機(jī)構(gòu)的內(nèi)在功能邏輯的整合與城市周邊環(huán)境對(duì)位關(guān)系的思考。以智能院標(biāo)志iMi摳出景觀庭院空間，再對(duì)庭院進(jìn)行規(guī)整化調(diào)整以便于配置功能，通過(guò)整合建筑與城市、建筑與人的關(guān)系使得研發(fā)中心在宏觀與微觀層面上形成高度統(tǒng)一的有機(jī)體。

內(nèi)部庭院空間都成為研發(fā)人員激發(fā)靈感的場(chǎng)所。建筑不再是一個(gè)冰冷、封閉的場(chǎng)所，而是一個(gè)開放、自由，容納不同思想的容器。

建筑形態(tài)考慮到東側(cè)文化園的空間對(duì)位關(guān)系，形成東側(cè)主入口架空兩層的灰空間。建筑的東南西北四個(gè)方向均可以通過(guò)灰空間的過(guò)渡到達(dá)主庭院。本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于底層灰空間與庭院空間的環(huán)境營(yíng)造，形成富有東方韻味的空間形態(tài)，突出了企業(yè)文化與特點(diǎn)。

3.2.5 綠色建筑設(shè)計(jì)

在綜合考慮項(xiàng)目特點(diǎn)與本地域環(huán)境條件的基礎(chǔ)上，遵循“被動(dòng)式技術(shù)優(yōu)先、主動(dòng)技術(shù)優(yōu)化”的設(shè)計(jì)理念，注重前沿建筑技術(shù)的運(yùn)用，打造綠色自然、親切宜人的校園文化。

①建筑布局最大化利用自然通風(fēng)和自然采光，建筑與環(huán)境融合。

圖5 智能院鳥瞰圖

圖6 研發(fā)中心綠建設(shè)計(jì)

②為防止夏季強(qiáng)烈的陽(yáng)光直射入室內(nèi)，在部分建筑外立面與外廊設(shè)置遮陽(yáng)板。

③采用種植屋面，提高空氣質(zhì)量、改善熱島效應(yīng)。

④采用樹陣停車，提升場(chǎng)地綠化率。

⑤因地制宜，采用環(huán)保節(jié)能的建筑材料與節(jié)水節(jié)電產(chǎn)品，照明采用聲光控節(jié)能燈具，室外采用太陽(yáng)能燈具。

⑥雨水回收用于綠化灌溉與道路沖洗。前廣場(chǎng)設(shè)置景觀水池，與場(chǎng)地雨水回收系統(tǒng)相連。吸收地表雨水，廣場(chǎng)鋪裝采用透水磚，道路采用透水瀝青地面，減少地表徑流。

⑦保護(hù)現(xiàn)有場(chǎng)地環(huán)境，將場(chǎng)地內(nèi)徑流組織成水景，利用建筑周邊覆土將場(chǎng)地內(nèi)多余的雜填土就地平衡。

⑧收集場(chǎng)地雨水用于辦公樓綠化灌溉、景觀補(bǔ)水等。

⑨可在屋頂設(shè)置集中太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，供主樓走廊區(qū)域照明和應(yīng)急照明。

⑩低碳友好的景觀設(shè)計(jì)：采用地表水回滲材料和技術(shù)；采用透水鋪裝與下凹式綠地，增加場(chǎng)地雨水與地下水涵養(yǎng)。運(yùn)用當(dāng)?shù)鼐G化植被，采用復(fù)合式種植，提高園區(qū)內(nèi)的生物多樣性。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著科技創(chuàng)新的推崇宣揚(yáng)，各類研發(fā)類建筑的需求也與日俱增，而合理、人性化的建筑設(shè)計(jì)可以給學(xué)者們提供良好的研究場(chǎng)所。本文首先交代了當(dāng)下科研創(chuàng)新理念的重要性，接著從使用者需求、場(chǎng)所、企業(yè)文化等基本點(diǎn)出發(fā)，提出科學(xué)研發(fā)類建筑的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，然后以合肥工業(yè)大學(xué)智能研究院為例，探究復(fù)合性和育人性研究空間的塑造，為此類建筑設(shè)計(jì)提供參考。