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高校教学楼弹性设计策略分析

2021-09-01安徽省建筑科学研究设计院安徽合肥230031

安徽建筑 2021年8期
关键词:教学楼医学院弹性

陶 源 (安徽省建筑科学研究设计院,安徽 合肥 230031)

1 引言

高校校园建设规模较大,项目建设持续时间长。在建设过程中,需要投入大量的资金和人力。高校建设由国家计划管理,需要通过预测、平衡、调整、决策等多个步骤来实现,过程较为复杂,建设很难一次完成,大多需要分阶段建设,并在建设中不断调整和变化。很多教学楼项目因为建设资金不到位,导致方案调整,规模变更,甚至建设暂停。这在一定程度上影响了高校的建设速度和整体协调性,甚至扰乱教学计划。在高校教学楼设计之初,引入弹性设计思想,在时间轴上,教学楼的内部功能和外在形态不是静止不变的,会因变化因素的影响而发生变化,在经济性和舒适性原则下提高教学楼弹性,让教学楼更具适应能力,设计师在设计中应注重灵活性、整体性、经济性和合理性,规避短期行为的破坏,塑造更好的校园整体环境。

2 项目概况

项目位于昆明市呈贡大学城新校区内。规划用地占地面积约25000m,内拟建医学院教学楼,办公楼,总建筑面积不超过60000m。医学院成立伊始,需建设医学院教学楼、办公楼,前期因资金等原因处于停工状态,现医学院已招生,按照教学计划,应进行相关实验教学,医学院专业教室的需求日益增加,教学楼建设迫在眉睫。因现状,先期仅建设3500m教学楼,以便满足医学院近期教学需求,后根据医学院规模发展需求和学校资金投入情况,分步实施剩余规划设计内容。

项目难点分析:根据医学院项目计划现状,医学院先期建设3500m教学楼,功能以解剖学为主,兼顾组织胚胎学实验室、病理学实验室、功能性实验室,病原生物学、免疫学和细胞培养实验室和实验教学教室等,为等待使用教室的学生和老师提供教学实验场所。

不仅如此,设计师还要考虑远期发展需求,让前期建设的教学楼适应因后期建设、新增课程等产生使用功能变化的情况,以及教学楼建成后最终形态满足协调统一的要求。所以我们不仅需要考虑四层教学实验楼目前内部功能,同时也要兼顾后期建设中对建筑功能和形态的增加调整,比如扩建后外在形态如何拼接和延伸,内部空间如何衔接拓展,水平竖向交通如何顺延。同时在设计时应充分考虑建设时序的划分,不因分期建设而导致建筑整体形态上的割裂,达到可分可合,分则独立成篇,合则整体气韵的效果。

3 弹性设计策略

3.1 建筑形态生长策略

教学楼建筑外在形态不是静止不变的,当内部空间难以容纳下新的功能时,建筑形态将发生变化。建筑形态的变化可分为水平延伸、竖向叠加和包含型三种。

3.1.1 水平延伸

水平延伸式适用于前期规划中留有备用场地的情况,连接方式有平接式和连接式。平接式通常用于需要延续原有风格的建筑,新旧建筑紧密连接,浑然一体。因采光疏散等原因,对原有建筑影响较大。连接式是指通过某种连接体联系,连接体可以是连廊,竖向交通核,外立面造型装饰等(图1),教学楼中最为常见的是连廊连接,这种连接方式施工难度小,对原有建筑影响小,新旧建筑各自独立又互相联系,建筑形式上也有较好的完整性。

图1 连接示意图

3.1.2 竖向叠加

竖向叠加是指在原建筑上增加层数,通常用地紧凑,横向扩展空间不足,对原建筑结构的承载力要求较高,故不能普遍应用,通常涉及结构加固,造价较高。

3.1.3 包含型

包含型是指保留建筑原结构,原建筑包含于新建筑内,这种形式适用于用地较为紧张,原建筑结构不适合竖向叠加,但内部空间已经饱和的建筑,这种方式难度最大,可针对原建筑有重要意义的建筑。

3.2 内部功能空间的弹性设计策略

人的活动不会把所有的空间占满,使用者与空间之间会存在一定的余裕。有了余裕的存在,同一空间内就存在了容纳多种使用功能的可能。这里的余裕也可以理解为是空间的弹性。弹性越强,所能兼容的功能也就越多。增加教学楼内部功能空间的弹性可以采用划分空间、运用模数化、设定单元空间、布置灵活的隔断桌椅等方法。

3.2.1 空间的划分

为了增加建筑空间的弹性,我们需要将电梯、楼梯、卫生间及竖井管道等服务空间集中布置,方便维修和更换。整合实验室、教室、活动室等被服务空间,增加其灵活性及适应性。服务空间与服务空间的划分,使建筑内部功能由复杂变得简单,有利于建筑内部空间的重组和拓展。

3.2.2 运用模数化

教室内活动单位基本活动范围需要根据空间服务对象和使用要求来确定,实验员做实验需要的尺寸一般在1.8m范围内。确定合理的柱网模数,满足教学空间的要求,教室空间同时可以被划分、拼接组合,模数化的制定有利于空间的组合与拆分,提高了空间的利用率,让空间更灵活更具适应性,固定的模数可以便于生产和施工,加快施工速度。

3.2.3 设定单元空间

设定单元空间,单元空间内可以容纳相似的多种功能。可分可合单元空间设计便于空间内部功能置换、更新,同时单元空间自身可以快速复制,各个单元体直接相连或者通过辅助空间相连,让教学楼空间更具弹性。

3.2.4 布置灵活的隔断

教学楼内可以采用灵活的隔断、轻质隔墙等,轻质隔墙便于拆分组装,同时在教室内布置一些可以移动的桌椅,适应多种教学活动的使用。

4 方案设计

本次方案要求考虑随着医学院的办学规模发展,需要进行扩建发展建设;我们在总体布局上,统一规划,以水平延伸的方式布置教学楼(图2)。依据设计条件,我们在场地内以中轴对称的形式布置4栋四至五层的南北向实验教学楼,最小间距为25m。因先期建设的3500m教学楼以解剖学为主,我们选择沿场地南侧市政道路布置,此处较为僻静,有市政道路相通,方便教学器材进出场地,对场地内及周边其他教学楼干扰最小。因后期教学发展需要,在4栋教学楼西侧布置1栋十二层高的医学院办公服务楼,作为医学院的标志性建筑,办公服务楼与教学楼高低错落,有利于营造良好的校园景观。教学楼与办公楼中轴对称,与周边校园肌理相呼应,整体性强,均衡美观。教学楼和办公楼之间用连廊串联,最大限度地让每个教学楼各自独立,又可通过廊道紧密连接。连廊每层的步行系统连贯,可为师生遮阳避雨,连廊与教学楼围合出中庭空间,创造了积极共享的交流空间,增加各学科师生之间的交流和互动。

图2 总平面图

教室功能的变化主要表现在:教室空间内新旧功能的置换;直接增设新的功能教室;因学科渗透交叉出现复合功能教室。应对教室功能变化,把各个专业的实验室、准备室、标本间划分为服务空间,把楼梯、卫生间、残渣室、配电间、电梯间等划分为被服务空间。将服务空间置于条形建筑的两端,建筑中间集中布置被服务空间,集中布置可以让被服务空间的布局具有灵活性。选择合适的柱网,组合成能适应多种功能的单元空间,因为本次设计的解剖教学楼多为实验室,通过参考相关建筑设计资料,一般教学实验室、科研室常用的柱网尺寸有7.2m×7.2m。在本次设计的过程中,为了增加空间的灵活性,适当扩大进深、减小开间。在满足经济性和舒适感的同时,进深增至8.1m。根据合理的长宽比,开间为6m,一跨柱网满足小班教室的需求,可以合并两跨甚至三跨成一个大空间满足实验室、大教室等空间需求。同时考虑到建筑未来内部功能的扩展,留出备用空间。根据内部空间的桌椅布置等变换,容纳下多种功能。也可通对空间的稍微整改,如轻质隔墙的运用等让空间更具灵活性。

5 结语

高校建设处于快速发展时期,如何合理规划设计高校教学楼显得日益重要。弹性设计思想的引入,让空间更具适应性,让外在形态更为统一。符合新时代新发展新思维的趋势,符合可持续发展理念,符合经济性原则,希望对高校教学楼建筑弹性设计有一定的参考作用。

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