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閱讀 12548 次 西安交通大學人居生態樓建筑設計

摘要:西安交通大學人居學院生態樓屬于新校區教學建筑。總建筑面積2萬平方米。其中包括建筑學系,土木工程系,城市氣候與人居環境研究中心,建筑設計院和院行政辦公等內容。建成后將是人居學院教學,科研,辦公,交流的綜合平臺。...
 
西安交通大學人居生態樓建筑設計
 
(西安交通大學  建筑學專業  李馳畢業設計  2010年)

西安交通大學人居生態樓建筑設計效果圖
 
工程概況:
    西安交通大學創建于1896年,至今已經有100多年的歷史,在“面向21世紀教育振興行動計劃”中,西安交通大學被國家定為中西部地區唯一一所建設世界知名高水平大學為目標的大學。
 
    隨著社會的進步和發展,學科的發展也呈蓬勃之勢,學校現有用地已經不能滿足各學科的發展,為整合學校的有效資源,結合交大科技園的建設,學校計劃遷移幾個院系到科技園發展建設新校區。為配合學校的發展,新校區擬建人居生態大樓。
 
    西安交通大學人居學院生態樓屬于新校區教學建筑。總建筑面積2萬平方米。其中包括建筑學系,土木工程系,建筑環境與設備工程系,環境科學與技術系,城市氣候與人居環境研究中心,建筑設計院和院行政辦公等內容。建成后將是人居學院教學,科研,辦公,交流的綜合平臺。
 
總平面設計:
    基地位于交大科技園東南角,為約80米*80米的正方形,軸線略偏離正南北方向。東面,北面為園區主干道,西面,南面是園區規劃內屬于交通大學的待征用地。基地面積為5760品方米。
 
    基地四周均是待征用地或低矮建筑,建筑基地內文脈缺失,而人居學院內諸學科均有較強的人文色彩,如何在缺失文脈的基地和建筑的人文需求之間尋找平衡?建筑與環境是相互影響的,在此基地上,基地小環境對于建筑的影響比較有限,更影響建筑的是基地所處的大環境,如西安市的氣候條件等。而建筑對于基地的影響會較之更大一些。建筑建成后,其開放的系統和生態的魅力將會給周圍的環境帶來變化,會影響周邊人們的行為,最終會形成交大科技園的地標建筑。
 
    建筑基地面積比較緊張,但是人居學院生態樓卻集多種功能為一體,各功能之間相互影響,相互聯系,且需要很多的交流平臺和灰空間。這些諸多功能如何合理的安排到基地空間內,不但能滿足建筑本身復雜的功能,降低能耗,同時又能提高使用者舒適度也成為設計者必須思考的問題之一。
 
    總平面設計中建筑依按規范退界后的范圍而建,最大限度的利用有限基地內的空間,并為建筑內部空間的滲透和穿插等提供可能性。并且打開底層,為建筑留出廣場和可參觀空間。
 
    方案設計中功能部分分為院行政辦公,建筑學系,土木工程系,建筑設備與環境工程系,建筑科學與環境系,城市環境中心,建筑設計院以及服務設施用房。

    在分區上采用水平分區與垂直分區相結合的方式,在水平和垂直方向上對各系統加以區分,并分別通過交流空間和展覽平臺等將它們加以聯系,串通成一個整體。
 
    方案中合適處理了人流和車流的流線關系。考慮到使用的方便性和來自各個方向的人流關系,在大樓的四個角部設置四個交通核,并設置相應的入口門廳,保證普通人流的使用要求。在主入口處設置了禮儀空間需要的通高的大中庭,另外,還設置了便于參觀人流使用的內街,公共庭院等參觀流線。車流部分在北向設置了地下車庫入口,兼顧來自北向和東向的主要車流。物流開口在結構大廳西側。

建筑設計:
一.設計理念
    什么是學校?
    東方。
    一位老夫子帶著自己的幾名門徒,周游列國,兜售他的思想百家爭鳴之后,教育開始興起書院建筑作為官式建筑的一種層層院落,每一次登堂入室都代表著更高的境界而這最深的院子里,必有一株粗壯的松柏,守衛著萬世不滅的先師孔子。
 
    讀書人被儒釋道三位一體的中國式宗教耳濡目染懷著接近圣賢,對先師的敬仰之情開始了讀書生涯而書院中明顯的禮制空間也讓讀書人在一開始就找到了讀書人的定位。
 
    西方。
    一位先哲在一棵樹下演講有人來了又走了,有人來了留下了有人來了又離開,并帶來了更多的人。后來,先哲變沉過了牧師,大樹變成了教堂人們對于真理的向往開始演變成對于上帝的膜拜。教堂也就是高等的學校人們處于對上帝的仰慕而歌頌上帝在唱詩班的哈里路亞里誕生了巴赫和他的歌劇人們出于對上帝的贊嘆而修建教堂在那些對于無法企及的高度的向往中建筑學得到了發展并由此帶動了數學,幾何學,物理,雕塑,繪畫。那些高聳如云的哥特教堂又讓多少人感嘆于上帝的力量,從而繼續投身于技藝和思想的發展壯大。 

    由以上分析可以看出,學校的原型與空間的體驗有密切的聯系教堂與書院的共同特點是:
    1. 崇高空間的體驗讓知識與信仰掛鉤,人們在崇高空間里會自覺的按照內心的指引去學習知識。并同時達到內心的愉悅和修身養性。
    2. 體驗先于學習本身。空靈的教堂和肅穆的書院本身就讓人感到知識的威嚴和力量。
    如果對于建筑來說,教堂本身就是一部建筑的教科書。有多少人是贊嘆于教堂之精美才會投身于繼續修建上帝居所的事業。

    簡單的來說,這些空間體驗帶來的對信仰的追求構成了人們學習的動力和熱情。空間是有教育意義的。
 
    對于人居學院教學樓來說,作為建筑教育的載體,其本身就應該是可以教育的建筑,建筑的各個部分都如同教科書一般,可以被閱讀,可以被體驗,學生通過感性的了解到建筑的魅力,激發出強烈的學習欲,并能更好的學習人居學科相關知識。
 
    體驗建筑措施:柱網標準化,模數化;各種不同尺度,不同標高的庭院;各種不同的空間組合,空間序列;植樹,遮陽板,風道等綠色生態措施;結構,管道外露,結構試驗大廳設置參觀圍廊,對全院開放,人居大樓底層架空,對全校開放;各院系之間通過展覽空間互相垂直聯系,達到學科之間的交流。
 
二.形體的生成
    形體最初由基地退紅線后形成的約60*60米的方形體塊開始演繹。將其切開兩個切口,形成S型平面,從而滿足各個部分的采光和通風要求。再賦予S型的兩側以不同的功能,比如A系和B系,中間部分,也是光照和通風相對不好的部分,用作連接兩個主要功能塊的展覽空間或交流平臺。兩個功能塊之間通過灰空間聯系起來,在水平方向上就獲得了既分又合的融合狀態;這樣的S型單層形體單元通過旋轉疊加,就獲得了最初的形體組合——每一層在水平方向上相互獨立又充滿了聯系和溝通;各層之間通過垂直疊加的交流空間取得聯系,這些展覽或交流空間把各層的各種不同的功能塊串通起來,在內部形成了一個完整的交流空間帶。這個紐帶給各系,各種不同專業的人提供了認識,交流乃止合作的機會。

三.空間的滲透和穿插
    排布功能空間的時候,對原始的S體型進行變形和調整,盡量達到各系之間都能方便的溝通和接觸。交流空間之間直接可達,或視線可達。看似完整的建筑外表面內,擁有豐富的內涵。這也正好體現了中國空間的內斂,含蓄的風格。
    在各系之間的銜接處,斷開形成休息平臺或植樹庭院,和交流平臺一樣,這些休息庭院一方面形成了兩系的界限,讓各系之間不會互相干擾,另一方又為各自提供了休息,交流的可能。
 
四.底層空間的架空
    人居學院作為開放的學院和學科系統,其建筑應該體現出內外一致,對內各系之間加強交流,對外和學校其他院系,乃至對社會敞開胸懷。人居學院開放的底層空間內設置了水面,以及親水設施;書店,小超市,中式快餐和西式茶座;開敞的底層形成了內街,磚石鋪成的地面上種植有竹等植物。穿過內街到達南入口庭院,豁然開朗的庭院內種有落葉喬木。夏天樹蔭灑滿地面,冬天陽光照射庭院。
 
五.庭院序列的形成
    內部的庭院有大有小,有高聳的如歌特教堂中的神性空間的中庭,也有如同中國禮制院落的層層遞進層層上升的院落組合。還有各種不同位置,不同尺度的小庭院和連續休息平臺等。這些不同組合的庭院之間不是孤立的,而是互相聯系,互相可達的,最終形成一個連續的建筑虛體空間,和建筑實體空間相加,就得到了一個完形的立方體。
六.生態策略
    設計采取的主要生態原則有三點:
    1. 遮陽板加雙層玻璃幕墻,兩種通風百葉系統,構成可調節室內氣候和舒適度的表皮系統。
    2. 綠化系統的合理種植。與庭院尺度和庭院性格相適應,種植各種不同的綠化,達到視野中處處有綠色,處處可以接近綠色。
    3. 合理的庭院通風體系
    庭院為建筑打開了許多透風口,空氣在建筑中得以流通。
 
七.建筑平面設計
    總體平面布置考慮到基地環境,布置一個主入口和四個次入口。確保流線的暢通和分區的合理。建筑平面形態和基地形態結合,采用正方體的空間形態,外表完整,內容豐富。每個獨立功能內附帶自己的休息綠化平臺,部分與其他功能公用。
 
    1. 公共服務設施
    安排在底部兩層,內街的兩側。人流通過主入口進入內街后,空間尺度縮小,形成街巷的空間比例。內街鋪有青磚,上面留出覆土層栽種竹子。內街出口處的院落引進水系,竹園流水,形成了具有中國傳統風韻的特色空間。
 
    2. 院行政辦公部分
    設置在3-4層,從東南側門廳或從西南側門廳可以方便的到達建筑外立面采用玻璃幕墻,寓意行政的透明公正。行政兩層空間內設置有兩層通高中庭,讓兩層行政部分連成一個整體,又保證了景觀和綠化,休閑的需要。在通高部分內,可以設置接待,等候,等。
 
    3. 土木工程系
    設置在1-4層,從東北,西北,西南三個入口皆可方便的到達。土木系呈L型布局,西側以實驗用房為主,北側以科研,教學用房為主。立面采用紅土和雜色紅磚,使用基地內原有的紅土材質,并且象征了關中民居的紅土夯土墻文脈。
 
    4. 城市氣候與人居環境中心,建筑設計院科研單位均處于5層東側,由東側兩個門廳可直達。立面采用彩色遮陽板,連接處設置景觀極佳的兩院合用接待會客廳,并且交談,會議情況可視。
 
    5. 建筑設備與環境工程系
    位于6-7層,東南,西南,西北三個門廳可直達。立面采用高科技自動控制遮陽板,體現了學科的特點,主要為科研用房,在建筑內部設置交流平臺,可以通過旋轉樓梯與上下層平臺溝通。
 
    6. 環境科學與技術系
    位于7-8層,可以由東北,西北,西南三個門廳直達。立面處理采用了另一種遮陽板系統,主要考慮到防止西曬的作用。建筑內部設有交流平臺,可以和上下層通過旋轉樓梯溝通,視線可達。
 
    7. 綜合學科交流平臺
    位于8層南部,空間,景觀位置極佳,可以和內部的交流展覽空間緊密聯系,設置了公共使用的會客廳,會議廳,多媒體教室等,南向退臺形成交流空間,空間靈活,為多種行為提供可能。
 
    8. 建筑學系
    位于9-11層,頂部的景觀和采光最好,擁有廣闊的視野和相對獨立的環境,教室部分采用大空間加隔斷的處理方式,空間靈活方便交流,教室層和展覽,閱覽層形成通高空間,方便信息交流;屋頂局部降層形成屋頂花園。立面采用雜色青磚,寓意對交大50年代教學樓(原建筑系)文脈的回歸,使人獲得歸屬感。
 
9. 屋頂
    紅色單坡屋頂不僅延續了關中民居的屋頂形態,吻合建筑整體內斂,含蓄的風格,而且也繼承了關中民居“肥水不流外人田”的思想——屋頂是中水收集系統的一部分,雨水順著單坡屋頂流下,會匯聚到中水槽中,并經過處理繼續供馬桶沖水等使用。
 
    建筑立面設計(材料選用):
    立面反映功能,是造型設計的原則。建筑造型遵照形體生成的后的體塊,基本沒有添加裝飾,豐富的功能穿插關系真實的反應在立面上,形成了立面的穿插形態,不矯揉造作,讓人一目了然,而又耐人尋味。
 
    現實中我們不難發現,很多教學樓,科研樓,辦公樓的立面前篇一律,乃至導致千樓一面,千城一面的局面出現。人居大樓既然一開始就定位成地標建筑,就應該在立面上有其自己的特點,不能和周圍建筑雷同,而且這些特點應該是由內而外的,是建筑自發的形成的特點,而不是通過表皮手段或者純裝飾構架來完成。本方案建筑本身特點鮮明,其中的不同功能空間空間關系穿插有序,每個功能空間都各有特點。在此基礎上,立面的形成就水到渠成了。
 
    用青磚材質代表建筑學。因為建筑學是人居學院諸學科中綜合性最高,對人文要求最高的學科,青磚很好的體現出文脈延續的感覺。
 
    用紅土材質代表土木工程。不僅是因為名稱上的相近,也是因為紅土是當地的土質,用當地的土質代表最底層的土木工程系,令建筑有如同從土中生長出的感覺;同時,也象征著土木工程作為基礎學科,其樸素的學科特點和重要作用。紅土還是關中民居夯土墻的材質。也是文脈的延續。
 
    用兩種不同的百葉加雙層玻璃墻立面代表建環系和環境系,這些學科科技含量高,在立面上也應該有所體現;同時,高技術的生態手段,可以讓這兩個系的學生能夠更好的體驗生態科技帶來的好處。
 
    用玻璃幕墻代表低層的院行政辦公,一方面可以使建筑低層獲得通透感,另一方面也寓意行政辦公的透明,真實。
 
結構形式:
    1. 層高
    建筑除了一層采用4.5米層高外,其余層數均是3.9米層高。和標準柱網一起,構成了結構體系的標準統一模數化,增強學生對于結構模數的體驗。
    統一的剖面設計給空間帶來很多變化,拼接的可能,從而帶來豐富的建筑內部空間體驗。
 
    2. 結構類型
    基本全部采用框架結構,只有核心筒附近采用少量剪力墻。整個建筑穩定,堅固。
    3. 柱網尺寸
    柱網系統全部采用標準的7.5*7.5米規格,其中通高空間抽取少量柱子并架設大梁。完全標準柱網是結構體驗的一部分。
 
    4. 結構差異沉降處理
    報告廳周圍架設雙柱,結構大廳與標準柱網銜接處加設雙柱,以獲得結構的穩定性。另外北面兩跨和南面建筑群體脫開,加設雙柱處理。使建筑能承受更大的形體變化和結構沉降。
 
設計依據:
    《民用建筑設計通則(GB50352-2005)》
    《高層建筑設計規范(GB50045-95)》
    《高層民用建筑設計防火規范(GB50045-95)》
    《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范(GB50067-97)》
    建筑學2008屆畢業設計任務書
 
李馳個人簡歷:
姓    名:李馳
性    別:男
民    族:漢
生    日:1985年 1月22日
籍    貫:安徽省合肥市
院    系:西安交通大學人居環境與建筑工程學院
 
表彰或獎勵:
    2004年 新生獎學金
    2005—2008年 連續第四年思源獎學金
 
主要事跡:
    協助建筑學系完成專業評估工作并積極參加建筑系里的科研項目
    先后完成《西安市碑林區祭臺村城中村改造規劃設計》
    《福建適中典常樓維修工程》《社會主義新農村改造尚南豐村規劃》
    《山西高平市市民活動中心規劃設計》《西安東新花園景觀設計》
    《山西高平市中等專業學校規劃設計》等
 
 
 
(本文來源:陜西省土木建筑學會  文徑網絡:文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)
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