绿色校园景观建筑设计实例——以山东建筑大学“岱岳一居”设计为例

郑斐，张晓楠，刘甦，赵继龙

(1.山东建筑大学 建筑城规学院，山东 济南 250101;2.山东建筑大学 可再生能源建筑利用技术教育部重点实验室，山东 济南 250101)

0 引言

绿色大学的核心，是以大学为平台，为大学校园塑造生态文明的美好环境，为大学精神融入生态文明的价值观念［1］。绿色大学校园是“绿色”社会环境系统中的子系统，在这个子系统中，社会、经济、环境效应达到高度统一，它不仅仅是环境的保护和优化，更重要的是绿色价值观的示范力量。对于绿色大学校园景观类建筑，不仅要传承具有历史文化价值的建筑形式以塑造校园人文环境，更重要的是探索在绿色建筑设计价值观的指导下，从更大空间尺度上考虑建筑的全寿命周期的生态与节能。

山东建筑大学新校区是全国绿色校园建设的先锋典范。随着近年来生态化、园林化、人文化校园景观环境的打造，同时针对山东古村落生存危机频现的问题，学校遴选了山东各地多例具有历史价值的传统老建筑来塑造校园环境。而传统石砌民居对于如何在山区因地制宜、就地取材，营造宜居的环境具有重要的借鉴意义，是不应被遗忘的建筑遗产，福建、黔中、豫北等全国多地石砌民居已被重视并保护，作为五岳之首的泰山山脉中的石砌民居的研究工作亟需推动［2］。坐落在雪山景观带内“岱岳一居”就是在此背景下建造的一个新案例，其设计秉承山东建筑大学绿色校园的设计理念，遵循传承建筑地域性文化、尊重校园整体性规划、贯彻绿色建筑设计价值观等原则，对济南南部泰山山脉的于家盘村濒临消失的原生态石砌民居拆解后进行保护性优化设计，并探索面向绿色大学校园景观类建筑的设计模式与策略。

1 区域概况

1.1 区域位置

1.2 自然条件

山东建筑大学所在城市—济南属于大陆性季风气候，四季分明，全年平均气温14.5 ℃，最热月份平均气温27.4 ℃，最冷月份平均气温－0.4 ℃［4］。校区的整体环境以植被茂盛的雪山作为学校的景观中心，利用其东侧的冲沟形成了贯穿南北的道路和绿化走廊，周边道路和建筑呈辐射状分布。紧邻雪山山顶东北向的扇形区域为“雪山景观带”，地势较高，视野通达，“岱岳一居”就位于其中(如图2 所示)。

图1 校园规划结构分析图

图2 “岱岳一居”鸟瞰效果图

1.3 人文条件

济南不仅是闻名遐迩的泉城，还是具有深厚文化底蕴的齐鲁古城，在几千年的建城史上留下了众多的历史文化遗存，有舜文化遗址舜耕山，先于秦长城的齐长城，最古老的地面房屋建筑汉代孝堂山郭氏墓石祠以及最古老的石塔隋代柳埠四门塔等，这些都是古人留给济南的最宝贵的历史文化遗产。人们在独特的自然风光和令人赞叹称绝的人文魅力中诗意的栖居，造就了尊重自然、保护历史文化、传承地域特色的氛围。

吴良墉先生指出“人文精神的复萌应该被看作是当代建筑发展的总的趋势”［5］。老建筑有着独特的历史价值，它本身有着深厚的文化积淀，将其改造置于大学校园不仅能承载校园文化，还是校园人文精神的集中体现。山东建筑大学是一所土木建筑类专业特色高校，它以“厚德博学· 筑基建业”为校训，并以弘扬“勤奋、严谨、团结、创新”为校风。新校区以生态环境保护为出发点，多方面致力于绿色校园的景观建设，在景观建筑规划中希望通过移植、重建具有历史价值的传统老建筑的方式，营造传承地域文脉的生态化、园林化、人文化的绿色校园环境。近年来，学校在上述设计策略指导下已经营造了多处景观建筑。如夜行三十公里、落户校园的原济南经八纬一路民国老建筑，创造了国内楼房整体迁移最远记录;原日伪时期作为特务机构的凤凰公馆，是石头起基、顶覆红瓦的石砌老房子，经拆解异地重建的形式得以保护，成为了山东首个建筑文化博物馆;来自威海荣成极富地域特色的海草房四合院，是沿海居民长期居住经验的结晶，其自身就是原生态的绿色环保住宅;建于1954 年的济南市“中国电影院”正门已经以牌坊的形式融入到大学校园的整体环境中。

2 设计依据

方案在充分考虑自然环境，空间尺度等设计依据的同时，遵守现行的国家和地区建筑规范和标准如下:

(1)GB 50016—2006《建筑设计防火规范》;

(2)GB 50352—2005《民用建筑设计通则》;

(3)JGJ 26—95《民用建筑节能设计标准》;

结果，生下来是个脑瘫的儿子，来不及了。她哭，埋怨婆婆，可她天生乐观，眼泪擦干，袖子一挽，就想着怎么照顾儿子。

(4)GB/T 50378—2006《绿色建筑评价标准》;

(5)GB 50176《民用建筑热工设计规范》;

(6)山东建筑大学新校区建设总体规划。

3 设计原则

“岱岳一居”作为景观类建筑，秉承山东建筑大学绿色校园的设计理念，遵循以下几个原则:(1)传承建筑地域性文化 保护物质遗产，沿承历史文化，以建筑教育者的责任感保护具有价值的建筑遗存，传承历史建筑的多样性;(2)尊重校园整体性规划充分考虑校园整体环境与场地资源，强调校园生态环境结构的整合，达到自然生态与人造景观的和谐统一，构建可持续发展的景观环境;(3)绿色建筑设计价值观指导下的适应性改造 在保持传统建筑形式特色的前提下实现其功能转化，同时从更大空间尺度上考虑了建筑的全寿命周期的生态与节能，以最低的资源消耗来满足使用者对建筑舒适度的需求［6］。

4 设计构思

4.1 设计思路

“岱岳一居”原型为济南市长清区崮山镇于家盘村的原生态传统民居，由于所在山区生活环境恶劣，大多居民已搬迁至山下新居，因此原村落破旧不堪，这种原生态的石砌建筑已至濒临消失的境地(如图3 所示)。为了这一建筑形式的传承与保护，由某集团资助拆解重建，并将其功能赋予为我校电信技术的展示平台，绿色智能建筑的示范样板房。作者参与了其建筑设计的整个过程，其设计思路即面向具有历史价值的传统老建筑，结合校园的整体环境，采用拆解后优化设计的策略，从更大空间尺度上遵循绿色建筑设计价值观。

4.2 场地设计

总体布局是从全局性把握环境与用地关系的重要环节，建筑朝向的选取又是关乎绿色节能的关键性要素［7］。沿雪山景观带东麓可以看到依次建造的“凤凰公馆”、“雪山书苑”和“海草房”。“岱岳一居”的选址考虑了与这三栋景观建筑的相对关系，定位在海草房的西北侧，以延续此区域的建筑空间布局和参观流线。另一方面从校园总体规划特点出发，考虑到雪山对周边建筑的辐射作用以及“岱岳一居”西南侧环山路建筑的界面的连续性，其建筑体量与东南侧的海草房形成10°的夹角，与西南侧环山路保持了平行关系。院落主入口设置在东侧，与东南侧“海草房”的出口相呼应，有效的延续了“雪山景观带”的游览流线。

图3 于家盘村原生态民居院落图

“岱岳一居”基地西南方向为雪山制高点，原始地势由西南到东北方向逐渐降低，基地范围最大落差为2 m。东北向为山下教学区，无建筑遮挡，具备被观赏的良好位置。竖向设计本着对自然资源尽量维持原貌的生态原则，同时保证各房间主次分明，在土方工程量最小化前提下改变了传统的坐北朝南朝向，将正房布置在西南地势最高处，两侧厢房和倒座至前院最低处逐步降低了0.6 m，不仅凸显了正房的主体地位，还强化了展览空间的序列感(如图4所示)。

图4 “岱岳一居”场地设计分析图

4.3 空间形态

“岱岳一居”的原型于家盘村民居采用的是典型的传统三合院民居院落形态，其功能满足了居住生活需求，建筑体量较小并且各房间独立。重建后的设计目标融入新的展览功能，必然要求增加使用面积、扩大空间尺度并且串联各独立房间以满足其展览功能需求。众所周知，传统建筑的庭院式空间布局具有对各种气候的适应性，“岱岳一居”总体布局在原民居院落空间结构的基础上，扩大了庭院和各房间空间尺度，同时添加倒座形成四合院的布局形式［8］。倒座的添加一方面增加了展览空间面积，另一方面阻挡了冬季寒冷的西北风侵入院落。室外庭院空间由四个不同的部分组成，中心庭院、入口前院、后院和厕所侧院。四部分室外空间以中心庭院为主体相互联系、渗透，在满足其不同空间功能的同时形成丰富的空间层次。“岱岳一居”的正房、左右厢房和倒座均采用坡屋顶造型，它们之间的交通过渡空间则选择层高较低的平屋顶形式，在串联的各个功能空间的前提下延续了原有民居相对独立的坡屋顶形式。考虑到“岱岳一居”入口处的偶尔较大的参观人流，倒座向西偏移与西厢结合，从而扩大了入口前院空间;东厢为独立的管理用房，整个建筑院落形态完整、自由有度(如图5 所示)。

图5 新老建筑平、立面对比分析图

沿承山东建筑大学绿色校园规划中生态透水的地面铺设的策略，庭院绿化铺砖采用300 mm×300 mm×50 mm 的灰色生态透水砖来降低下垫面硬质化面积(如图6 所示)。庭院多处设有绿地，大门两侧设花池;入口前院东北侧植竹绿地不仅削弱了前院空旷感，而且在前院空间形成了宜人的生态环境;后院植竹并在围墙添加漏窗增加空间层次，厕所侧院的植竹既形成了视线屏障又净化了院落空气;正房入口两侧做花坛，这些都软化了人工建筑环境，增强地面的透水能力，提高地下水涵养量，不仅改善闭合水循环系统，还能调节围合庭院的微气候。

4.4 结构体系

于家盘村原民居建筑的结构形式为干石砌体承重，已不能满足目前建筑规范及安全的要求。为兼顾建筑景观性、安全性与经济性的关系，决定采用混凝土框架、石砌块填充的新结构形式(如图7 所示)。其具体做法是:选用条石基础，以钢筋混凝土框架结构体系作为结构承重体系，其柱子截面为300 mm×400 mm，填充石砌体厚度为500 mm，使得混凝土结构柱、梁皆隐藏在外墙内侧，以水泥砂浆砌筑块石墙体，但在外侧留缝;屋顶弃用原木屋架、木檩条铺茅草的方式，采用现浇钢筋混凝土坡屋面［9］。这样做的目的是在保证建筑整体的抗震性、安全性的同时保留传统民居立面整体机理效果(如图8 所示)。

图6 “岱岳一居”平面图及庭院绿化图

图7 框架结构模型示意图

图8 墙体细部及大样图

借鉴生态建筑3R 原则(即Reuse，Reduce，Recycle)，改造利用旧建筑，一定程度上节省人、财资源，且对环境冲击最小的情况下创造出最佳使用效果，使建筑进入新的生命周期，同时也是新的良性循环［10］。长清崮山于家盘村距学校约70 km，就地取用废弃破败的老建筑片状页岩，降低材料运输成本，满足了《山东省绿色建筑评价标准》中绿色建筑材料500 km 范围内产地的规定。可再利用的石砌块无需加工切割，使用率高，大幅度缩减建材成本和生产耗能。从而便于施工开展，在全寿命周期的各个阶段减小能源损耗。

4.5 室内环境

传统合院这一建筑形式是改善室内环境质量的有效方法，在优化设计过程中充分利用自然条件，提出适宜的被动式建筑技术手段及相应的控制方法，营造出更舒适、健康的居住环境，体现绿色建筑设计价值观［11］。方案主要通过以下几个方面来提高“岱岳一居”室内环境舒适度。

4.5.1 太阳辐射得热

由济南气候分析可见，冬季充分利用太阳能是节约能源和解决室内热舒适问题的关键。作为主体建筑材料的天然石材具有良好的热工性能，其蓄热系数高，抗冻性好，夜间大量热量回流室内，降低冬季主动式采暖能耗;“岱岳一居”由于空间尺度的扩大，院落布局较之前更为开敞，从而获取了充足的日照。由图9 分析可以看出，各个房间均满足《绿色建筑评价标准》的采光要求。

图9 “岱岳一居”日照分析图

4.5.2 围护结构的保温隔热

石砌外墙厚度达到500 mm，对适应济南寒冷地区气候、阻止冬季温差引起的热损失有立竿见影的效果;屋顶采用现浇钢筋混凝土坡屋面，并铺设草顶，加强保温性能;增加南向开窗数量的同时减少北向开窗，外墙高窗尺寸1200 mm×1100 mm，内院开窗1500 mm×1100 mm，减少院落外围墙体中热工性能较差构件面积，以减小热桥能耗。

4.5.3 自然通风

建筑的布局和朝向有效引导夏季东南风，自然通风带走室外干热空气，降低石材的热传导。沿用传统民居山墙的“透风儿”(如图10 所示)，使建筑内部实现局部环流，解决了大开间民居的上层通风问题，实现了与外部新风充分交换以调节室内温湿度，提高人体与室内空气对流换热效率，从而加快人体汗液的蒸发速度，显著提高了室内热舒适度［12］。

图10 “岱岳一居”格栅式木窗图

4.5.4 遮阳

窗户采用传统的格栅式木构件进行遮阳(如图10 所示)，避免室内因阳光直射引起的过度辐射与围护结构的热量吸收，以此降低夏季空调能耗。

5 结语

通过对“岱岳一居”优化设计中设计思路、场地设计、空间形态、结构体系以及室内环境的整合设计，探索了绿色大学校园景观建筑设计的一种策略。在未来的大学校园景观建筑设计中，我们应坚持这种策略，在沿承历史文化的同时，以绿色建筑设计价值观为指导，从更大空间尺度上考虑了建筑的全寿命周期的生态与节能，从而营造出具有人文价值的绿色大学新校园。

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