清华大学山西清洁能源研究院科研创新空间设计

温 晋 媛

(山西省晋设拓凡建筑设计咨询有限公司，山西 太原 030013)

清华大学山西清洁能源研究院科研创新空间设计

温 晋 媛

(山西省晋设拓凡建筑设计咨询有限公司，山西 太原 030013)

结合清华大学山西清洁能源研究院的工程概况，确定了总体布局方案，并从流线分析、功能分区、建筑形体等方面，创造实用、经济、美观、绿色的科研创新空间，将其建设成为了现代化标志建筑。

空间结构，功能分区，建筑空间

1 工程概况

清华大学山西清洁能源研究院项目是山西省综改试验区和山西科技创新城建设的背景下，为与经济快速增长带来的巨大能源需求同步，提高煤炭使用效率，减少环境污染，并开发其他清洁能源技术所提出的项目，是山西科技创新城核心区建设的启动工程，是一个适度规模的科技清洁能源研究建设与运营项目。

清华大学山西清洁能源研究院项目用地位居省会太原南部与晋中西部交汇处，地处全省地理中心和交通枢纽。5条高速公路和石太、太中银、大西等多条铁路干线交汇，武宿机场国内国际通航，区位条件十分优越。本区为太原盆地北部区域，地势平坦，土地开发条件好，土地资源丰富；区域内及周边聚集了太原理工大学、山西大学、中北大学、太原科技大学、山西农业大学、山西省农科院、中科院山西煤化所等高校和科研机构，区内的山西高教园区集聚了省内多所大专院校，教科资源集中。

2 设计策略与原则

合理分区，紧凑布局，形成实验、研究、公共空间三大功能模块。以交流空间、研讨空间为节点，串联各功能模块，力求协同创新。户外庭院、屋顶花园等多层次空间院落相结合，创造自然舒适绿色的科研人文环境。与周边环境和而不同，体现科创城时代前沿特征并融入清华元素，营造人文传统与科技特色。

2.1 特色标志性

清华大学山西清洁能源研究院位于山西科技创新城科技环廊上，是代表科技创新城形象的标志性建筑，设计端正有力，朴素内敛，表达古代与现代，厚重与轻盈，沉稳与开朗的对立统一。

2.2 先进新颖性

设计充分吸收国际化先进设计理念，用先进的科学规划打造集研究、研发、生产、生活为一体的多维功能、环境优美和良好服务的科技创新园区，打造山西科技创新城的核心商务区，成为全省煤炭高效清洁利用技术研究的领头人，抓住机遇，打造煤基科技及低碳创新高地。

2.3 宜居人本性

以人为本，兼收并蓄，注重人文景观效果，塑造优美、宁静的实验环境和人性化的工作空间。室内外空间环境的宜居性将直接影响到工作、生活在其中的人。

2.4 通用持续性

坚持新思路、高起点、高标准，综合考虑功能特点，在服从工艺需求前提下，满足一般和特殊、当前和长远的要求；实验、研究、学术交流建筑坚持以通用为主，适应变化，形成通用高效的综合科研系统。实验建筑应该考虑动态使用，便于在实际使用中，随着科学的发展而进行调整。

2.5 高效便捷性

坚持高科技、高效益，运用现代信息控制手段，软硬件并重，循环集约，资源共享，设施共用，合理选择技术和设备方案，优化基础设施系统方式，便于运行管理，构建高效、便捷、安全、合理的工作环境，提高建筑的技术含量和使用寿命，注重投资效益与运行成本。

2.6 生态和谐性

清华大学山西清洁能源研究院是环境、建筑、人三者的和谐统一体，规划中充分尊重人文、社会和自然环境，通过建筑环境空间组合和布局，创造独特的空间形态；采用生态节能环保新技术，应用绿色生态建筑的概念，实现社会、经济、环境效益的统一，人、建筑与自然和谐统一。从基础设施建设、建筑景观营造到管理经营模式均以可持续发展原则作为指南，贯彻节能环保理念。

2.7 网络智能性

顺应21世纪清洁能源科学研究发展的趋势，适应网络时代和知识经济发展的需要，向网络化、智能型科研建筑方向发展，实现硬件和软件双先进。

2.8 经济节约性

设计中要充分重视经济效益、社会效益和环境效益的综合优化。达到功能先进，经济合理，节能省地，规划结构“紧凑、集中、高效”，严格按照批复投资进行规划设计，既适应近期发展需要，又为其长期可持续发展留有余地，还为整个社会节约资源。

3 规划分析

3.1 空间结构规划

秉承整体设计理念，以“一核一轴一带”构建空间秩序。

“一核”——建筑内部庭院是核心节点。“一轴”——东西向“生态轴”，形成建筑与东侧景观公园的有机联系，构建景观廊道。“一带”——北侧、西侧的实验区，南侧的研究区和公共交流区，形成“科研带”。

作为山西科技创新城科技环廊的重要节点，清华大学山西清洁能源研究院的建设，将成为区域科技创新中心，辐射周边区域。东西向轴线将研究院、东侧景观公园与科技创新轴连接起来，形成区域完整空间骨架。

3.2 动态交通组织

按上位规划要求，在用地西北侧设置机动车出入口，机动车道可供两个方向车辆通行，在建筑西北侧可通过地下车库出入口进入地下车库。此外，沿建筑周边设置消防环路。

建筑共设有4个主要出入口，人行流线为使用者提供多种可能。其中，从建筑内庭院可以进入北侧实验部分、南侧研究部分；东北侧设有报告厅入口；西侧设有高压沉降炉入口。此外，餐厅、厨房有独立对外入口。

3.3 静态交通组织

场地内规划停车位共100个，地下停车92辆，地上车位8辆。地下车库出入口设在场地西北侧，地下车库位于地下1层。

3.4 功能分区规划

清华大学山西清洁能源研究院平面采用“C”字型设计，含实验、研究、交流三大功能空间。分区明确，经济合理，满足良好的采光通风。

实验空间：实验室及其辅助空间主要设置在建筑北部和西部，是该项目的主要功能。

研究空间：设置在建筑东南部，为研究人员提供研究场所，与实验室配套设置，方便研究人员进行实验工作。

交流空间：设置在2层～5层的西南部，供科研人员会议、交流使用。在建筑东南侧还设有非正式交流空间，方便科研人员随时交流思想，启迪思维。

3.5 景观绿化及竖向规划

建立多层次空间景观系统，实现全新的空间体验。三层级绿地系统，兼顾点线面，使建筑内的绿化网格与整个片区有机结合，融为一体。

4 建筑设计

4.1 建筑形象设计

清华大学山西清洁能源研究院作为山西科技创新城核心区建设的启动工程，是服务山西省清洁能源科技研究和自主创新的科研场所，又是山西科技创新城与清华大学进行学术合作的重要物质载体。因此，清洁能源研究院建筑形象设计旨在体现科研建筑气质和清华特色两个主题，力求做到科技感、现代感、创新性和清华传统校园建筑风格可识别性的和谐统一。

建筑形体简洁有力，外立面采用玻璃和钢为主要材料，以竖向阵列的元素形成秩序感，符合科研实验建筑严谨的性格特征。实验入口处的清水混凝土墙与城市道路平行设置，提示了建筑入口，也呼应了周围的城市环境。建筑东北侧的1，2层局部凹进，形成室内外过度的灰空间。首层南侧餐厅和厨房的体量用深灰色石材与竖条窗结合的立面，提示了功能的不同，也为整体建筑形象提供特色元素。建筑内部空间则注重对清华元素的继承和发扬，将红墙、拱门的标志性元素运用到庭院的入口处，着力与外部形象一起形成既简洁现代又富于清华神韵、既内敛又不失活泼与新意的建筑形象，表达古典与现代，厚重与轻盈，沉稳与开朗的对立统一，在与历史传统呼应对话的同时，又以新的面貌出现，同时给建筑的使用者以归属感和新鲜感，是历史传统在新时代的发展变奏。

4.2 建筑空间设计

建筑共设有4个主要出入口，人行流线为使用者提供多种可能。其中，从建筑内庭院可以进入北侧实验部分、南侧研究部分；东北侧设有报告厅入口；西侧设有高压沉降炉入口。此外，餐厅、厨房有独立对外入口。建筑北翼为实验部分，南翼为研究会议部分，报告厅位于北翼东侧。在紧凑布局中，还留有供科研人员进行交流的空间，作为各功能空间的联系纽带。

4.3 建筑功能设计

出入口：清华大学山西清洁能源研究院主要人流通过内庭院组织。研究、实验、高压沉降炉、报告厅、餐厅均有独立出入口对外。

平面布局：建筑地上5层，地下1层。地上首层层高为4.5 m，2层～5层层高为5.1 m；地下层高为4.5 m，局部实验和设备用房为6 m层高。

平面布局以满足实验要求为设计原则，建筑北翼主要为实验空间，北翼南侧为辅助支持空间，采用“实验室+准备室”的功能单元模式。南翼为配套设置的研究空间。西南侧为供科研人员交流、会议的公共交流空间。建筑中部的庭院充分利用自然通风采光。各层功能如下：

首层为餐厅、厨房、报告厅、高压沉降炉及大型实验室、热能系统展示机房、研究室、会议室、休息室、消防监控、值班室等；2层为污染物控制实验区、实验室辅助空间、阅览室、研究室、会议室、休息室等；3层为图书馆、高效发电实验区、实验室辅助空间、研究室、会议室、休息室等；4层为清洁转化实验区、实验室辅助空间、研究室、会议室、休息室等；5层为绿色开采实验区、实验室辅助空间、研究室、会议室、休息室等；地下1层为设有停车库、各类设备用房、库房等。

垂直交通：建筑共布置有四组垂直疏散交通，共计四部疏散楼梯，四部电梯，其中，北侧一部电梯为货梯。

5 结语

5.1 科技之轴——创造和谐发展的科技创新结构

作为山西科技创新城科技环廊的重要节点，清华大学山西清洁能源研究院的建设，将成为区域科技创新中心，辐射周边区域。东西向轴线将研究院、东侧景观公园与科技创新轴连接起来，形成区域完整空间骨架。

5.2 创新之核——构建适于知识创新的建筑空间

人创造空间，空间影响人。好的建筑能满足人与人之间的交往，发散思维、激发灵感。构建适合研究者交流启发的空间，是设计的最基本要求。设计满足科研实验的基础功能，创造了由室外到室内多层级的公共交流空间。

5.3 生态之园——营造舒适亲和绿色的生态环境

中国自古崇尚自然是最好的课堂。习礼大树下，传道杏林边。全新的科研创新空间也沿袭传统思想，重视自然对心灵的教化作用。绿色生态环境也是可持续发展的永恒主题。设计中延续了中国传统园林的一脉相承，外部环境和内部空间相互渗透，营造舒适亲和绿色的科研空间。

The scientific research innovation space design of Shanxi Clean Energy Research Institute of Tsinghua University

Wen Jinyuan

(ShanxiJinshetuofanArchitecturalDesignConsultingLimitedCompany,Taiyuan030013,China)

Combining with the engineering situation of Shanxi Clean Energy Research Institute of Tsinghua University, this paper determined the overall layout scheme, and from streamline analysis, function partition, architectural form and other aspects, created the practical, economic, beautiful, green innovation space, made its construction become the symbol of modern architecture.

spatial structure, function partition, architectural space

1009-6825(2017)22-0013-02

2017-05-26

温晋媛(1981- )，女，工程师

TU244.4

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