現(xiàn)代科研建筑空間的營造與思考
——結(jié)合某科研辦公項目探究

王瀚辰

中國中元國際工程有限公司 北京 100089

1 現(xiàn)代科研辦公建筑的發(fā)展趨勢

當(dāng)今社會科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，社會結(jié)構(gòu)不斷地多元化使得科研辦公類場所催生出不同的發(fā)展模式。從開始的“產(chǎn)學(xué)研”合作機制發(fā)展出 “政產(chǎn)學(xué)研用”，進而發(fā)展出“政用產(chǎn)學(xué)研”。簡單的文字調(diào)整卻體現(xiàn)出政府在時代變化下的市場導(dǎo)向?！坝谩奔囱邪l(fā)落腳點、用戶。可見用戶參與度的提升在促使著科研機構(gòu)、研發(fā)團隊有目的進行技術(shù)創(chuàng)新，從而減少研發(fā)過程中的盲目性。

因此，今天的科研機構(gòu)更加強調(diào)高效、互通、跨領(lǐng)域等概念以促使信息及時、對等的傳遞，提升研發(fā)效率。研發(fā)效率的提升使得在同一辦公場所內(nèi)會短期頻繁變更不同的科研內(nèi)容和科研需求，這樣的工作方式也是當(dāng)今社會逐漸規(guī)?；目萍计髽I(yè)孵化器生態(tài)系統(tǒng)[1]中的一環(huán)，目的是為不同的研發(fā)團隊提供服務(wù)支持，促進成果轉(zhuǎn)化。這使得科研類型建筑的空間結(jié)構(gòu)也隨之發(fā)生改變。現(xiàn)代科研建筑在逐步追求使用空間的靈活性和適應(yīng)性，以足夠的彈性和預(yù)留來滿足不斷變化的社會需求。

以SOM為游戲公司電子藝界（EA）設(shè)計的硅谷總部為例。

圖1 電子藝界（EA）硅谷總部庭院交流空間

建筑在平面設(shè)計中強調(diào)空間的連通性，同時采用了大量開放式布局，意在鼓勵研發(fā)人員之間開展創(chuàng)造性的合作與交流。

以韋伯斯特大學(xué)Browning Hall跨科學(xué)中心（ Webster University, Browning Hall Interdisciplinary Science Building）為例。韋伯斯特大學(xué)Browning Hall跨科學(xué)中心屬于綜合性辦公科研類建筑，該建筑利用靈活的模塊化布局融合了10個不同的學(xué)科，并增加了開放式學(xué)生研究實驗室以滿足學(xué)科之間甚至校園內(nèi)其他成員都可參與的互動與交流。

我國在現(xiàn)行的《科研建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》JGJ 91–2019也有規(guī)定：科研建筑宜設(shè)置供科研人員交流與研討的公共空間，該區(qū)域宜具有良好的空間環(huán)境[2]。因此越來越多的科研辦公建筑通過增加公共空間的比重并加以塑造，以共享的策略提升公共空間的積極性和互動性，打造復(fù)合型屬性的交流空間。

在第二十七屆世界建筑師大會（UIA）中國展及主題論壇暨中國建筑學(xué)會建筑師分會、注冊建筑師分會2021年學(xué)術(shù)年會系列活動上，理性.人文__開放多元的中國建筑成為研討主題。當(dāng)今中國社會已開始“高質(zhì)量發(fā)展”，因此本土設(shè)計也在不斷的趨于理性，逐漸弱化形式感而更注重建筑的社會屬性與人文關(guān)懷。

因此，科研辦公類建筑除了滿足其功能屬性需要以外，還需要對其城市肌理和空間結(jié)構(gòu)有更深的解讀，賦予同建筑相符的人文氣質(zhì)也是設(shè)計自身的文化認(rèn)同。

2 科研辦公建筑的空間營造

2.1 彈性空間提升建筑功能組成的靈活性和適應(yīng)性

以某科研辦公項目為例，該研究機構(gòu)研究類型眾多，其特點是要求研發(fā)時間短，成果轉(zhuǎn)化快。有些工作團隊并無固定工位，團隊工作模式更新快。這樣的研究機構(gòu)意味著其所在的使用空間功能布局會頻繁發(fā)生改變。于是我們決定將辦公空間布置成可隨意變換的單元模塊以應(yīng)對使用人員的變更需求。

在平面布置上，采用與圖書館建筑內(nèi)座位類似的工位組合設(shè)計，燈光點位與工位相結(jié)合，這樣在保持室內(nèi)空間照度的前提下，工位平面排布更加靈活，可最高效的利用內(nèi)部空間。

由于其研發(fā)功能特性，建筑內(nèi)有大量的房間需要鋪設(shè)架空地板以滿足管線需求。同時18m限高要求又將建筑限制為多層。面對這樣一個十幾萬平的集群式園區(qū)設(shè)計，建筑師的初衷是希望建筑功能之間留有呼吸而不是簡單地排布。因此我們希望在確保空間品質(zhì)的前提下盡量增加層數(shù)以減少園區(qū)內(nèi)的建筑密度。于是最早的構(gòu)想是利用小進深空間結(jié)合反梁結(jié)構(gòu)體系來解決這一問題。倒置樓板無吊頂?shù)脑O(shè)計模式，可節(jié)約頂部空間（圖2）。而本項目由于要設(shè)置大量彈性的研究性房間，很多機電管線沿地面布置是相對合理的，這樣就可以利用倒置樓板與架空地板相結(jié)合，其中間的空間得以利用。同時在暖通設(shè)計方面，打破常規(guī)的新風(fēng)管線沿吊頂水平布置的設(shè)計，轉(zhuǎn)而改為沿建筑邊緣豎向布置側(cè)送風(fēng)的設(shè)計，從而節(jié)省頂部空間。建筑師將單元模塊進深定在8.4m*2這樣一個兩跨的進深尺度，也是為了滿足側(cè)送風(fēng)的適合距離（圖3）。

圖2 倒置樓板無吊頂設(shè)計對比分析

圖3 倒置樓板無吊頂模式新風(fēng)設(shè)計

這樣的設(shè)計在相同層數(shù)內(nèi)，相比常規(guī)的正置樓板做法，增加了辦公空間的凈高，同時實現(xiàn)了空間內(nèi)的靈活性和適應(yīng)性。

2.2 科研建筑內(nèi)部的交流與共享

相比起早期的科研模式，今天的研發(fā)團隊更需要敏銳的洞察力，快速變通的適應(yīng)力以及發(fā)散的思維力與想象力。這就需要人們獲取信息方面能夠?qū)崿F(xiàn)快速交換與共享。因此越發(fā)需要在建筑的公共空間內(nèi)設(shè)置一些區(qū)域方便人們進行交流互動，亦或是停下來思考。

此次設(shè)計我們將大量的研發(fā)單元模塊水平線性布置，并沿園區(qū)形成圍合式布局。研發(fā)模塊沿建筑外側(cè)布置，中間即模塊與模塊之間就像三明治一樣穿插疊加一層交流空間。在交流空間區(qū)域內(nèi)設(shè)置了大量的會議室、討論區(qū)或者休息室，這樣的好處在于交流空間設(shè)置在所有研發(fā)模塊之間，并非是在園區(qū)特定位置集中設(shè)計，因此帶有均好性。同時將公共空間結(jié)合環(huán)境、景觀、庭院的概念引入園區(qū)各處，在科研機構(gòu)高強度的研發(fā)狀態(tài)下提供其一方空間以釋放壓力。

對于這些公共空間的在園區(qū)的位置，建筑師亦做過相應(yīng)的比選（圖4）。這里呈現(xiàn)出的三種方式，方式一是希望在科研單元模塊建筑間增加連廊，既能滿足交通需求，同時連廊處形成的公共區(qū)域能夠用做科研人員的休息和交流。這樣做雖能做到在建筑群內(nèi)每個單元模塊的交通銜接處都有設(shè)置，但相對來說位置集中，同時線性布置使得內(nèi)部人員無論是通達還是在空間內(nèi)都顯得流線過長。方式二是希望在建筑轉(zhuǎn)角處或者依附著豎向交通位置均設(shè)置公共空間。但由于建筑的豎向交通位置基本集中在水平線性布局的盡端處，在空間組織上雖交通相對便利，但視線受局限，無法和景觀設(shè)計相結(jié)合。方式三將不同尺度、不同類型的交流空間有機地布置在建筑功能組塊周圍，從而使得建筑群內(nèi)院形成了一個連續(xù)的交流空間體系。

圖4 交流空間方式對比

同時在園區(qū)內(nèi)多處空間做下沉處理，形成內(nèi)部下沉庭院，這樣不僅使地下一層功能用房實現(xiàn)了采光和景觀空間，還利用庭院的空間分割與銜接，將首層功能和地下功能串接起來，而不再是各自獨立的研發(fā)模塊。這樣的設(shè)計弱化了傳統(tǒng)辦公園區(qū)樓棟的概念，轉(zhuǎn)而給園區(qū)創(chuàng)造了大量的交流與共享的機會。

2.3 科研辦公建筑公共空間中的理性與人文

本項目為集群式科研辦公園區(qū)，建筑體量較大。由于考慮到本園區(qū)內(nèi)建筑體量龐大對比周圍地塊城市肌理的小尺度，建筑師在設(shè)計過程中希望弱化這一巨大建筑群的體量感以減小其對周邊環(huán)境的影響。因此將建筑的城市形象設(shè)計為建筑界面與景觀綠化疊錯排布而成。這里引入了中國傳統(tǒng)景觀造園理念“巧于因借，精在體宜”，借用景觀手法將原本龐大的建筑群落隱藏到城市肌理中。同時加入下沉庭院的理念，豐富了園區(qū)內(nèi)的空間層次，將大圍合分散成小院落，從而使園區(qū)內(nèi)的使用者在近人尺度均感受合宜，并不會感受到集群式建筑的空間壓迫感。這樣的處理也是將設(shè)計回歸理性，弱化建筑中的形式感和符號化。

3 結(jié)語

回顧本項目設(shè)計過程，面對功能性較強的科研辦公類建筑，建筑師首先從城市角度出發(fā)來重新審視建筑與空間對環(huán)境的影響。如何與城市肌理相協(xié)調(diào)是首要考慮解決的問題。同時在空間營造方面，設(shè)計師希望建筑內(nèi)有足夠的公共空間來提升生建筑的積極性，我們希望通過空間的營造創(chuàng)造交流的機會，并產(chǎn)生思維的碰撞，產(chǎn)生多種可能性，這也是當(dāng)代科研建筑需要的功能需求?；貧w理性，文化認(rèn)同。建筑師將中國傳統(tǒng)建筑文化引入到空間設(shè)計中，同樣希望當(dāng)代的本土設(shè)計能夠體現(xiàn)出一定的中國特有的文化內(nèi)涵，從而在探索建筑文化多樣性的道路上找到一些符合當(dāng)代中國建筑時代特征的建筑調(diào)性。