探索校园建筑的环境适应性设计.pdf

1 7 4 四川建筑科学研究 Si c h ua n Bui l di n g S c i e n c e 第 3 6卷第 1 期 2 0 1 0年 2月 探索校园建筑的环境适应性设计 张静， 周雪峰 ( 西安工业大学建筑工程系， 陕西 西安7 1 0 0 3 2 ) 摘要： 对我国高校校园建筑设计的基本状况进行了简要的阐述， 在概括地介绍了适应性设计的基本理论思想后， 从原则和 内容两个方面， 提出了校园建筑环境适应性设计需要注意的关键环节， 并从校园整体规划、 交通系统、 空间系统以及环境景观 系统 的设计 出发 ， 深刻 分析 了校 园建筑 的适应性设计方式 ， 指 出了当前我 国高校校 园建筑与环境协调发展 的基本思路。 关键词 ： 建筑； 适应性设计； 环境 中图分类 号 ： T U 9 8 5 文 献标识码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 81 9 3 3 ( 2 0 1 0 ) 0 1 1 7 4 0 3 U 刖 罱 高校建筑是当前发展最为迅速的一种建筑类 型， 为了创建一流大学 和一流大学校园环境 的发展 目标， 导致近年来我国各类高校的校园环境 改造和 扩建工作不断深人展开 ， 特别是伴 随着 2 0世 纪 9 0 年代末期实行的高校扩招战略决策 ， 当前我国高校 的校园建筑面临着 巨大的压力 ， 从而对建筑的设计 理念和设计方法提出了更高 的要求。然而， 传统 的 校园建筑结构设计与 当前强调人文关 怀、 环境认知 的整体适应性设计理念存在着严重的脱节 ： 一方面， 由于历史上沿袭着前苏联校园规划的模式 ， 即采用 轴线对称手法与院落式建筑群体布局， 人为的在建 筑群之间以道路为边界割断了各个功能区的相互联 系， 割裂 了学习、 生活、 成长等建筑单元之间的有机 连接， 降低了校 园公共生活的质量 ， 无法满足学生 日 益增长的交往活动要求 ； 另一方面 ， 传统的基于功能 的建筑理念导致空 间组织形式单一 ， 特别是实验室 建筑容积率小 ， 布局相对零散。此外 ， 诸如建筑高度 的统一控制、 空问态势的多样性等问题 ， 也严重地制 约了新时期我 国高校校园的整体环境。 源于达尔文的生物适应性概念经过 2 0世纪 2 O 9 0年 代 的地理 学 发展 ， 特别 是 在 J o h n H o l l a n d ( 1 9 9 5 ) 提出的复杂适应系统理论的指导下 ， 逐渐发 展成熟 ， 其所强调的人一地间双向相互关系正切 合 了校园强调整体协调和交互的建筑设计要求 。由 于大学校园的空间形态发展存在着大量的偶然性和 突发性 ， 而适应性设计强调建立控制和指导大学校 收稿 日期 ： 2 0 0 8 - 0 4 - 2 9 作者简介 ： 张静 ， 陕西周至人 ， 主要从事建筑设计及其理论研究。 Ema i l ： b i r o u 3 2 7 1 6 3 t o m 园的空间成长， 构造出易于识别 的、 有序联系的整体 空间形态系统 ， 因而代表 了高校校 园建筑设计 的发 展方向。 1 适应 性设计原理 1 1 设 计原 则 建筑作为一个复杂的人工物质 系统 ， 具有系统 的各种特性 ， 经过 2 0世纪末期社会经济和科学技术 的迅速发展 ， 已经由过去的环境决定论、 可能论发展 到协调论 ， 在生态学和环境科学的影响下 ， 人与环境 的关系被深刻感知。建筑设计的适应性就是从整体 观念出发， 通过不断调整建筑 自身构成要素来适应 客观外部条件 ， 即以一定 目的、 方式实现与客观条件 和内部关系相适应 ， 创造 出符合可持续发展观念的 建筑 ， 简言之 ， 就是要求在适应性设计的指导下 ， 建 筑要适应其所处的环境及其发展。 1 1 1 整体 性原 则 校园适应性设计 的根本 目的就是利用各种设计 手段形成有机和谐 的校园整体 ， 并对 已经建成 的环 境进行维护和整治 ， 从而保持环境的整体性 。 1 1 2 多样 性 原则 由于大学各个单元功能上 的特殊性 ， 就要求校 园建筑设计的多样性 ， 应该说具有有机整体和谐感 的校园必然是一个多样化的校 园， 同时 ， 校园环境 的 多样性也是校园活力的表现 ， 此外 ， 多元文化之间的 矛盾也是校园发展不可缺少的动力 。 1 1 3可生长性 原 则 适应性设计的内涵要求校园建筑与整体的环境 一 致协调， 同时也要求建筑要随着周 围环境的变化 表现出积极的反馈和适应性 ， 这就决定 了高校校 园 中的各个单元作为个体要 与所生长 的系统 ( 环境 ) 之间处于相对合理的地位 ， 既在满足功能聚集 ， 多样 2 0 1 0 N n 1 张静， 等： 探索校园建筑的环境适应性设计 l 7 5 性发展方面保持其独立性， 又在维持校园建筑整体 协调上与环境保持一定 的连续性 。 1 2 设计 内容 采用环境适应性设计理念对校园建筑和空间进 行规划的主要内容应 当从两方面进行探索 ： 一方 面 是从整体的角度， 对包括空间形态秩序 、 校园景观体 系、 外部空间等进行整体组织和配置 ； 另一方面 ， 还 要考虑建筑群体 的形态设计 ， 校园交流空 间以及交 通系统设计等内容。要根据校园所在的自然地理环 境及历史形成 的布局特征 ， 结合校园规划要求 ， 构造 整个校园的空间系统发展形态 ， 建立起易于识别且 有序联系的整体空间形态系统。校园的外部空间主 要包括道路、 广场、 公共绿地 、 水体 以及建筑之间的 公共外部空间 ， 在进行校园外部空间设计 时， 还需要 涉及到功能布局 、 形态设计、 景观组织、 尺度控制 、 界 面处理等多个环节。而在进行建筑群体形态设计 时， 一定要把 握住统一感 和连续性 ， 对包括平 面形 态、 高度 、 外观、 材料等进行建筑形式 和体量上的设 计 ， 以确定建筑和建筑相互 之间的功能布局和群 体 形态关系。校园的交流空间设计则 包含了广场 、 绿 地、 步行街道以及庭院等 内容。对校园交通 系统 的 设计既要考虑到校 园内各个功能分区之 问的连接 ， 还要考虑到校园与城市之间的连接 ， 重点对道路 的 形式、 构成要素、 交通方式以及对人的活动的影响等 进行设计 ， 协调好交通系统和与之相联 系的建筑群 体和公共空间的关系。 2校园建筑 的整体 适应 性设计 2 1 整体规划 在对校 园进行建筑整体规划时 ， 一个关键 的思 想就是动态的规划思想。由于传统 的校园建筑强调 的都是基于目标的设计 ， 即要求 所设计 的校 园建筑 在设计之后便成为静止 的、 固定 不变的“ 产品” ， 与 高校学科交叉重组及学科发展的不确定 性相悖 ； 而 动态规划 的思想 ， 加快 了校园组织结构 、 学科设置 、 空间设施的更新速度 ， 使建筑单体或建筑群设计上 可以随未来 的需要而灵活变动。 另一方面， 要重视多个 中心的构建和相互之 间 的聚合， 虽然传统的校园功能分区原则将教学、 生 活、 交流等活动场所规划成完整的相对独立的区域 ， 保证了各分区间功能明确、 相互无扰， 但是 ， 这样 的 规划方式显然无法满足当前 日益频繁的校内物质交 流活动。统计 数据 表 明， 人 类适 宜 的步行 距离 是 3 0 0 m以内 J ， 由于校园规模 的不断扩大 ， 各个分 区 之间的距离也随之加大 ， 必须加强各个分区之间的 聚合 ， 促进多个 中心之 间的交流。而 当前高校学科 群的出现( 以各学 院的出现为代表 ) 又为多 中心 的 聚合提供了应用 的现实背景。通过在教学区设置其 他生活服务设施 ， 打破绝对功能分区的模式 ， 适度综 合多个中心的职能 ， 创造出在尺度上、 环境上 以及社 交管理上都易于人居住 的区域。 2 2 交通 系统 交通系统是学生活动、 感知校园的纽带， 布置良 好、 与环境元素联系紧密 的交通系统对于人们形成 一 个有个性的校园形象具有重要作用。一般地 校 园交通系统的设计主要体现在内部交通组织和外部 交通组织两个方 面。根据环境适应性 的要求 ， 我 国 校园交通 的规划应 当体现 以人为主、 适度穿越的原 则 。由于机动车处于相对强势的地位 ， 因此 ， 在校园 交通设计 中， 应当强化步行者优先的思 想， 将广场 、 绿地、 水岸 、 学生活动中心等环境元素沿道路展开布 局 ， 并布置适度 的穿越 ， 将各种场所功 能相混合 ， 为 学生提供感受场所 的基本条件 。同时， 随着校 园有 车族人数 的不断壮大 ， 校 园用地 日趋紧张 ， 上、 下学 高峰期 ， 国内大学的 自行 车交 通流量甚至达到 2 0 0 辆 分。为此 ， 可以效仿 国外高校 ， 设置专 门的自行 车道 ， 将大量人流送至校 园中心区 。对于机动车 交通的规划， 可以在校园外围布置车行环线 ， 联结不 同的教学单元和功能区 ， 从而提高环境 的质量。而 对于校外来车 ， 可以考 虑在校 门附近和机动车道 的 适当节点处设置停车场 ， 并设置用于访客服 务的临 时停车场。 2 3 空间系统 基于环境适应性的校园建筑空间系统设计 ， 强 调建筑实体空间和校园外部公共空间的规划两方面 内容。在通用化、 模块化的原则下 ， 将校园建筑 的空 间系统设计成为更具 时代性和创造性的环境 系统。 随着高校教育专业学科变化的 日新月异， 教学建筑 的空间构成方式也发生 了很大 的变化。据统计 ， 日本高校实验室建成后不经过改造而一直使用的仅 仅 占总数 的 3 2 ， 造 成 了资源的极度浪 费。为此 ， 日本公立 函馆未来 大学将工作室建设成为训 练、 工 作、 演示 、 报告通用的场所 ， 大大提升了使用空 间的 密度和容量 ， 成为学生和教师 的活动 中心。而空间 形态与多种使用 目的相适应 的另一个典型的例子是 也门的塔伊兹大学工程学院楼 J ， 该楼在空间单元 体发展模式的基础上 ， 将 内院式 空间布局作为单元 体的基本形式 ， 空间形态上具有 可持续形成生长和 1 7 6 四川建筑科学研 究 第 3 6卷 稳定统一的特点 ， 在单元体的两侧分别设置两个服 务体， 从而为灵活的改变内部使用空间创造可能。 同时， 将 同一种类型 的空间以模块 的形式构造 出来并进行空间累加集成 ， 实现建筑单元到整体 的 构建， 并满足统一柱网、 层高、 荷载能力的要求 ， 实现 了图书馆、 教学楼和实验楼等主要建筑的灵活布局。 对于校 园外部空 间的设计规划 ， 当前一定要避 免低密度、 大尺度的空问形态 ， 而取之于适度发展的 思想 ， 保持校园预 留用地 的数量 ， 为今后的发展提供 相对完整 ， 与原有空间格局互相独立的用地 ， 康奈尔 大学的校园规划就体现 了这一思想 。 2 4环境景观设计 校园环境景观的设计包括校门的设计和校园中 心区域的设计 。由于高校 的特殊性， 校 门的设计要 体现大学的文化凝重感 ， 特别是在对老校 门的改造 中， 一定要从交通集散的角度出发， 避免新校 门与嘈 杂的城市主干道之间的交汇 ， 而以对老校 门的设计 优化为主。如同济大学对校门的改建就是通过将新 校门向后移动 ， 而 自然形成一个椭圆形的广场 ， 既解 决了交通集散问题 ， 又保护 了校园的整体环境 和历 史脉络 ， 新校门水平向的门廊将广场 和老校 门合 围 起来， 共同形成一个全新 的但又富有历史象征意义 的标志性建筑 。 基于环境适应性 的校 园中心 区域建筑设计规 划， 必须遵循组团式的思想 ， 通过建筑空间的秩序性 和建筑形式 的连续 协调 性表征建筑群 的统一整体 性 J ， 从而使空问结构更 为清晰， 增强整体 围合感 和环境意向力。广场则可以通过周围的建筑、 绿化 、 灯光等要素来形成 围合感和方位感 ， 同时 ， 通过与标 志性建筑的配合突出广场的主题 。 3 结论 校 园建筑的环境适应性设计思想 ， 究其本源是 建筑物 ( 群) 与周边环境 的协调性理念 ， 主张动态规 划 ， 并以多中心聚合布局完成对不同单元 的弹性规 划需求 。在整体布局上 ， 强调各个区划之 间的交流 ； 在交通系统规划上， 提倡步行交通， 并对其他交通方 式实施专线划分 ； 空间系统的设计则要面向未来 ， 不 拘泥于当前的功能需求 ， 强调通用化 、 模块化设计 ； 而在环境景观的建设 中， 无论是对校 门的设计还是 对中心区域的规划 ， 都要体现出协调性和文化继承 性 。 但是 ， 也应当看到， 校园建筑 的设计规划还要受 到诸如政治、 经济、 文化等 多方面因素的制约， 在对 校园建筑进行环境适应性设计 的同时， 一定要兼顾 生态性、 育人性的设计规划理念 ， 应用多元化的文化 视角来审视复杂的高校建筑设计规划问题。 总之， 适应性设计将校园建筑规划 引人到有机 生长和变化之中 ， 是在以人为本 ， 突出环境协调的背 景下发展和成长起来的全新设计理论， 是近年来广 泛应用的建筑生态学、 弹性规划思想的理论基础 ， 其 发展和应用已经得到了众多校园建筑设计成果的支 持 。 参 考 文 献： 1 F r e a d R P a g a n i A d a p t i v e b u il d i n g s t h r o u g h e v o l u t i o n a r y d e s i g n ： d i s s e r ta t i o n C a n a d a ：T h e U n i v e r s i t y o f B ri ti s h C o l u m b i a ， 1 9 9 9： 6 5 2 ( 日) 芦原义信 外部空间设计 M 尹培桐 ， 译 北京 ： 中国建 筑工业出版社 ， 1 9 8 5 ： 4 8 5 3 C o o p e r ， R o b e s o n P a w n e rsYa l e U n i v e r s it y ：A F r a m e w o r k f o r Ca mp u s P l a n n i n g Ne w Yo r k，NY：P o u l i n + Mo r r i s ，2 0 01： 4 5 4 山本理显 公立 函馆 未来大学 J 世界 建筑 ， 2 0 0 1 ， ( 1 2) ： 4 8 51 5 仝晖 也门塔伊兹 大学科 技工 程学 院楼 设计对 空间组 织 与行为需求动态结合的追求 J 建筑 学报 ， 2 0 0 1 ， ( 1 1 ) ： 6 0 6 3 6 C h ri s L y k e C a mp u s O p e n S p a c e s h tt p ： w w w u n 1 e d u c a s e md y 4 5 6 c h r i s h t m， 1 9 9 6-03 -04