多元化需求背景下的現(xiàn)代科研建筑空間設(shè)計(jì)探析
——以重慶市市政設(shè)計(jì)研究院研發(fā)基地為例

李一帆，何婷

（1 同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限公司重慶分公司，重慶 401120；2 四川美術(shù)學(xué)院 設(shè)計(jì)學(xué)院，重慶 401331）

0 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，城市建筑資源空間有限，城市人口激增，使用需求多元化，城市建設(shè)逐漸從增量擴(kuò)張向存量提質(zhì)優(yōu)化過渡。如何正確處理辦公環(huán)境、空間和社群之間的關(guān)系是亟待解決的問題，同時(shí)對空間的品質(zhì)的追求也日益成為開展各類建筑空間設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容[1]。開放、復(fù)合和生態(tài)的設(shè)計(jì)理念已經(jīng)成為現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)的重要趨勢。在現(xiàn)代科研辦公建筑的語境下，如何在基本使用功能基礎(chǔ)上創(chuàng)造出符合可持續(xù)發(fā)展理念的綠色生態(tài)建筑是目前設(shè)計(jì)界的重要探索方向之一[2]。值得注意的是，作為當(dāng)前城市中重要的建筑類型，科研辦公建筑在不同空間邊界的弱化處理和公共空間的場所塑造上，如何使空間功能更加合理舒適，為使用者營造良好的感官體驗(yàn)，以利于科技成果的成功研發(fā)至關(guān)重要[3]。在此，以近期完工的重慶市市政設(shè)計(jì)研究院研發(fā)基地為例，探討現(xiàn)代科研建筑設(shè)計(jì)的相關(guān)空間處理技術(shù)路徑。

1 項(xiàng)目背景

重慶是西南地區(qū)綜合交通樞紐和最大的工商業(yè)城市，地形以丘陵、山地為主，以江城著稱，又以“山城”揚(yáng)名。處在重慶市西北部的渝北區(qū)是重慶市主城區(qū)之一，地貌多呈壟崗狀，山體雄厚，地勢從西北向東南緩緩傾斜。該項(xiàng)目是重慶市市政設(shè)計(jì)研究院根據(jù)生產(chǎn)需要而新建的科技研發(fā)基地，位于重慶市渝北區(qū)中央公園東側(cè)，同茂大道南側(cè)（圖1），主要用以解決原設(shè)計(jì)研究院科研基地生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大與舊有研發(fā)空間不足的矛盾。

圖1 項(xiàng)目區(qū)位圖

該項(xiàng)目作為一個(gè)綜合辦公研發(fā)基地，設(shè)計(jì)任務(wù)書在設(shè)計(jì)初期就體現(xiàn)出多元化的需求背景。由于市政設(shè)計(jì)研究院包含多種不同類型的設(shè)計(jì)研究部門，其在建筑空間、人員流線、功能分布等使用需求方面也同樣各不相同。例如在辦公空間的尺度上，項(xiàng)目中就呈現(xiàn)了大、中、小不同的辦公空間。這無疑對于建筑立面開窗，和服務(wù)配套空間組織帶來不同的限制和影響。另外，該項(xiàng)目在使用流線上也呈現(xiàn)多元場景，除了在項(xiàng)目內(nèi)辦公科研的人員與前來辦事的人員流線各不沖突之外，不同部門內(nèi)部也需要多維度的交通流線空間，不同樓層的交通組織也是該項(xiàng)目的挑戰(zhàn)。然而，建筑主體需要以一個(gè)完整統(tǒng)一的形象呈現(xiàn)，設(shè)計(jì)師在此多元化需求背景之下，將各個(gè)內(nèi)部的不同和諧規(guī)整。

根據(jù)《科研建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ 91—2019）相關(guān)規(guī)定，科研建筑作為開展科研活動的建筑空間和場所，根據(jù)科研活動的性質(zhì)，通常分為科研通用實(shí)驗(yàn)區(qū)、科研專用實(shí)驗(yàn)區(qū)、科研辦公區(qū)、科研展示區(qū)等?？蒲薪ㄖc其他建筑類型相比，最大的不同之處在于需要提供對特定主體應(yīng)用服務(wù)科學(xué)的研究空間。在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的今天，科研建筑的產(chǎn)生是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然要求，同時(shí)科研的發(fā)展也促使作為其承載對象的科研建筑不斷完善發(fā)展，向著未來建筑構(gòu)想邁進(jìn)，滿足實(shí)用性、環(huán)保性、個(gè)性化、安全性等不同價(jià)值取向的多樣化追求。在該項(xiàng)目中，建筑師在保證科研建筑功能完備、空間結(jié)構(gòu)合理的前提下，還注重對公共空間的場所塑造，提升了空間的使用舒適度和多樣化需求（圖2）。

圖2 總平面圖

該項(xiàng)目基地位于重慶市渝北區(qū)城市主干道同茂大道南側(cè)、中央公園東側(cè)，1km 范圍內(nèi)有軌道10 號線等交通配套，綠化資源豐富，具有良好的自然條件和周邊配套資源。基地用地性質(zhì)為科研用地，用地四周為已修建的城市道路，用地條件成熟，建設(shè)條件好，用地基本為矩形，內(nèi)部基本平整，高差較小，最大高差約為3m。總的來說，具備適宜建設(shè)一個(gè)環(huán)境優(yōu)美、安全環(huán)保、配套相對完善的現(xiàn)代化研發(fā)基地的條件。

項(xiàng)目總建筑面積為87865.03m2，其中包含科研用房建筑面積48824.36m2，食堂建筑面積3846.24m2，檔案室建筑面積1162.31m2，門衛(wèi)建筑面積48.80m2，車庫建筑面積31924.83m2，專用疏散樓梯面積201.92m2，設(shè)備用房建筑面積1856.57m2。

2 設(shè)計(jì)理念

科研建筑設(shè)計(jì)的功能意義在于對建筑的系統(tǒng)整合，既要有符合科學(xué)需求的支持系統(tǒng)、適宜研發(fā)可變的靈活工作系統(tǒng)、激發(fā)研究靈感的公共系統(tǒng)，同時(shí)還要有提供健康安全舒適的環(huán)境系統(tǒng)[3]。建筑師既需要使該地塊規(guī)劃設(shè)計(jì)滿足建設(shè)單位的建設(shè)意向，又要符合更高層次的規(guī)劃要求，并體現(xiàn)出一定范圍內(nèi)的不可替代性、文化性以及環(huán)保性等特點(diǎn)。因此在該項(xiàng)目中，建筑設(shè)計(jì)師以對稱、開放、高效、綠色的設(shè)計(jì)理念作為對現(xiàn)代化科研建筑高品質(zhì)、復(fù)合性要求的有效回應(yīng)（圖3）。

圖3 鳥瞰圖

2.1 對稱

對稱的結(jié)構(gòu)給人安全、均衡、穩(wěn)定的感覺，作為科研基地建筑要求莊重規(guī)整的形象，該項(xiàng)目充分考慮研發(fā)基地建筑的要求，選擇最適合研發(fā)空間的排列方式。豎向來看，該項(xiàng)目建筑由一條對稱軸線組織起建筑嚴(yán)整的空間序列，各種功能空間生長于軸線兩側(cè)，在矩形用地上形成經(jīng)典大氣的群體關(guān)系；橫向來看，兩棟主體建筑形成了兩條平行邊界，給空間帶來明確的方向感和層次感，具有外向性和引導(dǎo)性的特征（圖4）。

圖4 立面1

2.2 開放

在建筑空間中，建筑邊界在一定程度上起著過渡或聯(lián)系空間的作用，不同形式的空間邊界組織形式，會形成空間路徑的引導(dǎo)與空間的流動。在立面圖中可以看到，該項(xiàng)目中兩棟研發(fā)辦公樓處于上升空間，中部的水系景觀及庭院處于下沉空間，三者之間形成了相應(yīng)的采光中庭，使兩棟建筑之間有極佳的連接效果，同時(shí)未圍合的頂界面與水池進(jìn)一步增加了空間的流動，避免因建筑體量過大、大進(jìn)深樓層所帶來的視野不佳的問題。下沉水系景觀作為入口和研發(fā)樓之間的過渡區(qū)域，也打破了空間的沉悶感，人們的視線隨著走動轉(zhuǎn)移到中庭，豐富了空間中的視覺層次，帶來良好的視覺感受。

此外，在建筑周圍還采用了綠色景觀作為建筑與城市街道的分界線，弱化了建筑實(shí)體帶來的邊界感，展示出對城市空間的開放，有機(jī)地結(jié)合了自然之美與人工之創(chuàng)（圖5）。

圖5 立面2

2.3 高效

1 號研發(fā)樓緊鄰?fù)蟮?，建筑共六層，其作為主要科研區(qū)域，需要單層面積較大的室內(nèi)空間，因此建筑高度設(shè)計(jì)為27.3m（含室內(nèi)外高差0.6m），單體平面基本呈正方形；2 號研發(fā)樓位于用地南部，建筑共14 層，建筑高度設(shè)計(jì)為60.0m，其作為輔助科研區(qū)域，因此將單體平面設(shè)置為呈東西方向較長的矩形，以小隔間室內(nèi)空間為主。結(jié)構(gòu)的特別設(shè)計(jì)滿足了不同功能空間的需求，具有高效良好的靈活性與適應(yīng)性，同時(shí)規(guī)則體量有利于提高建設(shè)速度與效率，使建筑成本得到有效控制。兩棟主體建筑前低后高，相互呼應(yīng)，形成一個(gè)寬大厚重、挺拔穩(wěn)固的建筑群體形象的同時(shí)，兼具高效經(jīng)濟(jì)的科研功能，滿足近期與遠(yuǎn)期對研發(fā)空間的需求（圖6）。

圖6 沿街圖

2.4 綠色

綠色建筑是辦公建筑環(huán)境不可缺少的組成元素，其合理配置對于豐富美化室內(nèi)外環(huán)境、緩解人的心理疲勞等方面都起著積極作用。建筑在設(shè)計(jì)初期就充分考慮建筑朝向，在適當(dāng)?shù)牧⒚嬖O(shè)置花園，除了為使用者提供舒適的環(huán)境，同時(shí)也起到遮陽效果，降低建筑的能耗。在兩棟研發(fā)樓的中間，設(shè)計(jì)師引入水系景觀及下沉式綠色生態(tài)庭院，在地上將其作為入口和研發(fā)中心的過渡區(qū)域，地下則作為地塊核心位置成為建設(shè)餐廳的極佳區(qū)域，構(gòu)建起舒適宜人的工作生活環(huán)境。建筑屋頂也設(shè)置了屋頂花園，讓建筑的第五立面也營造出景觀環(huán)境，同時(shí)屋頂覆土能有效降低太陽輻射對室內(nèi)環(huán)境的影響。

3 設(shè)計(jì)策略

3.1 清晰的形象與成熟的材料

在建筑總體規(guī)劃設(shè)計(jì)中，鑒于重慶地區(qū)冬暖夏熱，無霜期長、雨量充沛，春夏之交夜雨尤甚的天氣環(huán)境，因此必然要考慮到建筑是否能在重慶的自然環(huán)境條件下保持恒久的品質(zhì)感。兼因該項(xiàng)目是為重慶市市政設(shè)計(jì)研究院根據(jù)生產(chǎn)需要而新建的科技研發(fā)基地，且位于中央公園區(qū)域的主干道沿線，北面臨未來的行政辦公用地，因此在造型上力求沉穩(wěn)大氣中帶有設(shè)計(jì)院研發(fā)基地的歷史沉淀感和文化氣息，適當(dāng)展示出獨(dú)特性。

基于以上條件，設(shè)計(jì)師在建筑的立面造型上拋棄了繁復(fù)的裝飾線條，整體以豎向線條為主，采用石材、玻璃等材料形成富有韻律、虛實(shí)相間的立面肌理變化，輔以建筑構(gòu)建細(xì)節(jié)上的精心設(shè)計(jì)，表達(dá)出材質(zhì)本身的特質(zhì)與簡潔而不簡單的形體形象，具有鮮明的后現(xiàn)代主義風(fēng)格特征。大面積玻璃幕墻的設(shè)置給建筑提供了最大的透明度，弱化了空間邊界，讓建筑觀感更加清爽，增強(qiáng)了建筑和周圍環(huán)境的聯(lián)系，使建筑內(nèi)部的人們對自然空間和城市空間的感受更加直接，處處顯得通透和靈動。同時(shí)能夠提升建筑整體采光性，使每個(gè)研發(fā)房間都有良好的日照，充分利用自然采光，降低建筑耗能，讓科研辦公建筑更加“綠色”。

3.2 獨(dú)立布局、相互連通

在建筑內(nèi)部功能布局上，兩棟單體建筑分別為1 號研發(fā)樓和2 號研發(fā)樓，建筑內(nèi)部都設(shè)置有多部電梯縮短等候時(shí)間，提高工作效率的同時(shí)形成流暢的交通流線。1 號研發(fā)樓由休息廳、會議室、科研區(qū)以及輔助用房組成，2 號研發(fā)樓則以會議室、科研區(qū)以及輔助用房為主。其中會議室、研發(fā)區(qū)都分為大中小三種類型，不僅可以滿足各種形式的會議需求，還可以根據(jù)功能需求將研發(fā)區(qū)劃分為多種組成空間形式?？臻g是影響信息交換的重要因素，因此在當(dāng)代科研辦公建筑中，集研究、交流、休閑為一體的多樣性公共空間的場所塑造也成為設(shè)計(jì)者關(guān)注的一個(gè)重點(diǎn)[4]。在該項(xiàng)目中建筑設(shè)計(jì)者受到以紀(jì)念柱作為核心的意大利圖拉真廣場和鐘樓作為中心的圣馬可廣場復(fù)合式廣場的啟發(fā)，將下沉式庭院作為建筑環(huán)境的核心，組織起工作與生活，為科學(xué)家提供內(nèi)部敞開空間，促進(jìn)了工作人員之間的互動交流與研究合作，激發(fā)員工的凝聚力和創(chuàng)造力。引入水系景觀和下沉式綠色生態(tài)庭院到建筑群落之間的院落空間中，使景觀滲透建筑，建立起良好的景觀聯(lián)系，強(qiáng)化了綠色辦公的理念，提高了研發(fā)基地的工作生活環(huán)境。

3.3 人性化辦公設(shè)計(jì)

本次設(shè)計(jì)也基于人本需求充分考慮控制建筑周邊各種道路的縱坡以滿足殘疾人使用要求，公共建筑入口按1：12 的坡度設(shè)計(jì)殘疾人通道，入口門廳前寬度＞2m，建筑一層的內(nèi)部衛(wèi)生間設(shè)有殘疾人專用蹲位。最大縱坡均小于8%，場地坡度也控制在此范圍內(nèi)，因此集中綠地結(jié)合景觀要求可確保無障礙設(shè)計(jì)，以此實(shí)現(xiàn)人性化設(shè)計(jì)。

3.4 堅(jiān)硬與柔軟的建筑語言

新時(shí)代研發(fā)環(huán)境需要高品質(zhì)的空間、充足的光線和怡人的氛圍來維持雇員良好的工作狀態(tài)，這一切都在這個(gè)研發(fā)中心得以呈現(xiàn)。建筑的外部形態(tài)特征是對內(nèi)部所需功能的反映，豐富的院落及立體設(shè)計(jì)上以石材、玻璃與特有的細(xì)節(jié)凸顯出它過人的建筑環(huán)境，玻璃幕墻增加了建筑的通透性，石材給予建筑厚重感，特有的凹窗決定了建筑的獨(dú)特性。通過景觀滲透建筑的設(shè)計(jì)語言和手法來協(xié)調(diào)場地的各類元素，集中場地的核心庭院設(shè)計(jì)綠化景觀和交流區(qū)域，其余沿場地周邊布置的綠化景觀以自然樹木為主，美化了研發(fā)基地的整體環(huán)境。

4 結(jié)語

科研建筑作為適應(yīng)科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代載體，在不同的時(shí)代有不同的要求，是科研精神與人文精神的展現(xiàn)。既要有有序靈活組織科研活動的功能空間，也要有放松休閑的景觀場所和激發(fā)靈感的共享交流空間[5]，同時(shí)還要注重節(jié)能環(huán)保和人性化設(shè)計(jì)，各種層面的需求決定了現(xiàn)代科研辦公建筑設(shè)計(jì)的多樣化和多元化，需要以不同的空間形式應(yīng)對不同的需求，但值得注意的是，這絕不是各種復(fù)雜空間的無序組合,而是建筑師在設(shè)計(jì)策略中的洞見性和整合性，在建筑設(shè)計(jì)的空間處理中對高科技和高情感的巧妙把握，做好需求分析，在保證基礎(chǔ)功能的前提下，打造出高品質(zhì)的環(huán)境空間，為科研成果研發(fā)提供最有利的硬件環(huán)境。