空间可变和功能融合:未来大学教育空间模式探究——以建筑类专业教学空间为例

文／侯珠琳 太原理工大学

石谦飞 太原理工大学 副院长 教 授 工学硕士

引言

本研究的灵感来源于一项全国大学生建筑设计竞赛。设计面向未来的校园，关于多元化、生态、智慧和梦想。该主题基于当代中国大学校园生活的现实并指向未来。“我的大学”的未来愿景，本质上是对当今校园建筑设计问题的回应，利用技术和理念的力量，创造一个更加多样化、智能化和可持续的校园环境。创造以教师和学生为主体，社会群体可以参与教育、学习、生活的场所。本文通过对建筑系馆的空间可变和功能融合的展示，探索未来大学教育的空间模式，并预测未来可能的大学教育和生活方式，以应对未来社会技术创新背景下的校园环境演变[1]。

1 建筑系馆现状调研

设计中拟定的场地位于山西省太原市万柏林区，位于太原理工大学校区内，是具有深厚文化历史底蕴的大学校园环境（图1）。场地与具有浓厚历史氛围的图书馆以及机械馆相邻，这使得场地具有对历史的呼应，同时场地位于前往教学建筑思贤楼的主要交通道路旁，这也赋予了场地极大的活力。

图1 建筑系馆区位及现状图

本研究选取建筑系馆来进行重新设计，重视建筑系馆的空间可变和功能融合，在此基础上进行再创造。

1.1 空间功能分析

建筑系馆的传统空间形态经历两次演变：绘图室阶段、中庭交流空间阶段。初期建筑专业教学实行传统师徒制，绘图教室是主要空间，由老师带领学生进行艺术创作，传授设计理论以及培养学生设计训练，注重手绘能力的表达。中期中庭交流空间形成，注重理论和实践的结合，培养动手能力，学生和老师通过手工模型以及图纸进行设计教学，因此需要设计作品实物展示空间。目前，进入“互联网+”时代，建筑系馆应如何适应？

建筑系馆是建筑系学生学习和实践的场所，应该满足学生交流、学习和实践的目的。激发学生的学习热情，实现学生在建筑设计中的创新，增强学生的创作灵感和动力，促进人才交流，提高知识效益，是营造建筑系空间氛围的目的。

1.2 师生需求分析

在对建筑学院同学老师进行采访和调研的过程中发现，同学们希望在满足现有专业教室的条件下拥有相对独立的创作空间。当今建筑教育已经不局限于理论知识的传授和动手能力的培养，师生之间的交流、学生之间的交流成为建筑教育中的重要部分，但就现状来讲，交流空间数量之少根本无法满足学生的需求。同时，师生对于线上交流的需求也亟待满足。

1.3 新型教学空间创新必要性

在当前“互联网+”与传统教学混合的新教学模式下，适应多媒体和新技术的空间越来越少[2]。原建筑系馆严格区分不同专业，不同专业教室位于学院大楼不同方向。然而，这种传统的教学空间模式已经不适应全方位多专业合作的教学理念，新的教学空间的创造迫在眉睫。

2 未来新型教学空间创新思路

未来大学校园建筑的设计应具有更长远的眼光，基于未来可能的信息交互方式与教学体系的变化与现有的建筑空间形式之间的矛盾，我们提出了未来的大学建筑设计方案。我们认为在未来的大学校园中，新技术将带来新的交互方式，新的授课方式将带来全新的空间需求，二者结合将引导新的建筑设计形式。该方案着眼于未来的大学校园建筑，以建筑系馆作为研究对象，对未来的大学教育、生活作出探索性设计，图2为概念展示。

图2 概念图解

当新的信息交互技术与建筑相结合时，建筑本身将不再受限于空间的载体，其本身已然能够成为空间与信息的双重载体，同时可以通过新的交互方式来完成信息的双向传递。在传统的建筑空间当中，信息的传递受限于终端等交互方式，而在新的形式中，终端的概念将被淡化，建筑的结构将成为信息交互终端的本身，以实现处处交互、时时交互的功能。

2.1 空间可变

2.1.1 由传统空间变为可变空间

未来大学校园建筑空间应该拥有可变性，以满足在不同需求下使用空间的需要。建筑的可变也许可以是主动的，即与人的主动互动。建筑的互动是基于人的需求，感知周围环境的变化，并作出积极的反应和变化。建筑将成为有感觉、有思考、有调试的有机体，并与环境及时互动。同时，空间应能根据需要转换成不同的形式：开放和封闭空间、公共空间、半公共空间、私人空间等。个人使用时可以有个人独立空间，小组使用时可变化为相对更大的空间，更多空间合并可以形成供多人使用的大空间。不只是学习空间，也可以对包括中庭空间在内的公共空间变化进行探索，使原本对建筑空间内外的界定不再固定，而成为可变的概念。

在新冠疫情中，未来的教学形式已经初步显现，可以预期到未来的教学空间将不再局限于传统的教室概念，甚至教学活动不再受时间与空间的限制，学生们可以自由地安排自己的学习时间。在此基础上，我们将空间打碎，从而形成一种混沌的状态，同时，我们通过悬挂结构将空间设置为可变，便于小空间与大空间根据需求进行整合与分离，具体构造细节如图3所示。

图3 悬挂结构构造细节

2.1.2 由信息终端变为信息交互

传统教学空间中建筑的一部分围护结构将作为信息交互的载体（图4），建筑将从信息交互终端的空间载体转变为信息交互终端本身，通过不同功能模块可以成为教学空间内外信息、数据等交互的接口和通道[3]。

图4 数据交互反馈

中庭空间是连接各个平台的枢纽，巨大的空间是处理新交互技术产生的海量信息的最佳场所[4]。

智能化表皮实现空间结构与使用者的交互，使用者在使用模块时可以根据个人喜好或当天工作安排设置模块的表皮，智能式表皮通过不同模式间切换，实现交互式、适应性空间环境，将空间秩序归于人性，如图5所示。

图5 智能化表皮模式选择

2.1.3 由中心空间变为去中心化

未来的教学空间应该是一个鼓励行为的空间而非控制行为的空间，传统建筑不同空间对应不同功能，空间中心功能突出，去中心化是未来的一种趋势，未来非正式学习空间可能将会占50%。与传统教学空间不同，本设计将单一功能弱化，将建筑空间转变为通用空间，实现多种功能融合的全新教学空间。

2.1.4 由封闭空间变为开放空间

大学的未来不只是“一个在特定年龄进入、获得学位后离开的地方”，而是作为一个平台——一个适应学生群体日益多样化的年龄和社会经济地位的开放平台。

传统教学空间过于封闭，在一定程度上减少了多学科交流的可能性，本设计将底层架空，在面向操场的建筑出口设置了大型半开放式台阶，与空间中的斜向轴线一致，强调了其动态的空间属性，也是学生互动、接触自然、展示自我的重要场所。在首层设立共享学习设施，不仅实现空间共享，还能实现信息共享；同时在建筑空间不同高差的平台上设置开放空间，允许包括社会中不同年龄段的人在内的所有人能够共享教学资源。为满足个人需求，也可通过可移动隔板进行空间区域的划分。

2.2 功能融合

建筑的单一空间中可实现多种不同功能，或在其主要使用功能上还可以加以扩展，同时这种空间还应能够满足多学科使用要求，即允许单一空间满足不同的学科教学使用要求，进而促进不同学科的学生之间的交流与学科融合。这种空间与可变空间结合起来可以实现建筑空间的多功能化，进而使建筑实现泛中心化或者去中心化。这种新型教学空间是以项目合作、团队展示、自主学习、自由讨论、休闲放松、工程设计为基础的多元化未来学习空间。图6为模块组合模式。

图6 模块组合模式

2.2.1 均分模式

对于教学空间的使用者来说，他们实际上对空间有更多的需求。芬兰教育工作者认为，课堂不仅是学生学习知识、发展能力的场所，更是师生相聚生活的“白天之家”。本设计同时满足使用者的学习与生活要求，使不同属性的空间在同一建筑内共存，方便大家的使用。

图7中所示功能模块最小构成单元，可根据需要选择课间休息模块、小组讨论模块、轻度睡眠模块、绘画教室模块、会议室模块、专业教室模块等不同功能，当两模块错开使用时，模块的顶部也可以利用，做到空间利用最大化。

图7 均分模式下功能模块展示

2.2.2 中型模式

当两个功能模块组合拼成一个中型空间时，空间功能可转变为模型储藏模块及绘图作坊模块或美术教室等（图8）。空间变化使得不同使用需求得以满足，进而期待实现学习以外的功能。绘图作坊这一功能的保留是为了致敬包豪斯时代的传统作坊形式。功能的设置以现有教学模式为基础，又能满足未来可能的教学模式需要。

图8 中型模式下功能模块展示

2.2.3 集合模式

当四个最小单元模块组合成一个超大空间时，该空间具有集体评图、大型学术讲座等强大的互动功能，可以满足多个专业师生在此聚集交流的需求，也可以利用VR技术实现远程互动，能够满足多学科教学工作，有利于学科融合与学生间的交流，能够在单一空间的基础上具备更多的功能（图9）。

图9 集合模式下功能模块展示

结语

本设计着眼于未来的大学校园建筑，以建筑系馆作为研究对象，对未来的大学教育、生活作出探索性的设计。新教学楼的建设、传统建筑的沉淀，在场地上建立的不只是新的建筑，更是历史与未来的联系纽带。前瞻性的未来建筑，可以解决未来学习方式与建筑空间的矛盾，满足未来学生的使用需求，同时使用悬挂结构为建筑的进一步发展留下可能。

建筑类专业教学空间研究的根本目的是为了适应未来建筑教育对教学空间的需求，在当前教育背景下，必须注重建筑类专业教学空间的创新，结合新型的建筑学理论教学模式，提升教学质量。随着技术的发展，本设计中一些虚拟的构想与现实空间也将在未来融合在一起，我们认为在未来的大学校园中，新技术将带来新的交互方式，新的授课方式将带来全新的空间需求，二者结合将引导新的建筑设计形式。通过预测未来的建筑教育体系发展趋势，提前改变对固有教学空间的感知，是为未来建筑思潮做准备。

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