现代科研建筑空间的营造与思考——结合某科研办公项目探究

王瀚辰

中国中元国际工程有限公司 北京 100089

1 现代科研办公建筑的发展趋势

当今社会科学技术发展迅速，社会结构不断地多元化使得科研办公类场所催生出不同的发展模式。从开始的“产学研”合作机制发展出 “政产学研用”，进而发展出“政用产学研”。简单的文字调整却体现出政府在时代变化下的市场导向。“用”即研发落脚点、用户。可见用户参与度的提升在促使着科研机构、研发团队有目的进行技术创新，从而减少研发过程中的盲目性。

因此，今天的科研机构更加强调高效、互通、跨领域等概念以促使信息及时、对等的传递，提升研发效率。研发效率的提升使得在同一办公场所内会短期频繁变更不同的科研内容和科研需求，这样的工作方式也是当今社会逐渐规模化的科技企业孵化器生态系统[1]中的一环，目的是为不同的研发团队提供服务支持，促进成果转化。这使得科研类型建筑的空间结构也随之发生改变。现代科研建筑在逐步追求使用空间的灵活性和适应性，以足够的弹性和预留来满足不断变化的社会需求。

以SOM为游戏公司电子艺界（EA）设计的硅谷总部为例。

图1 电子艺界（EA）硅谷总部庭院交流空间

建筑在平面设计中强调空间的连通性，同时采用了大量开放式布局，意在鼓励研发人员之间开展创造性的合作与交流。

以韦伯斯特大学Browning Hall跨科学中心（ Webster University, Browning Hall Interdisciplinary Science Building）为例。韦伯斯特大学Browning Hall跨科学中心属于综合性办公科研类建筑，该建筑利用灵活的模块化布局融合了10个不同的学科，并增加了开放式学生研究实验室以满足学科之间甚至校园内其他成员都可参与的互动与交流。

我国在现行的《科研建筑设计标准》JGJ 91–2019也有规定：科研建筑宜设置供科研人员交流与研讨的公共空间，该区域宜具有良好的空间环境[2]。因此越来越多的科研办公建筑通过增加公共空间的比重并加以塑造，以共享的策略提升公共空间的积极性和互动性，打造复合型属性的交流空间。

在第二十七届世界建筑师大会（UIA）中国展及主题论坛暨中国建筑学会建筑师分会、注册建筑师分会2021年学术年会系列活动上，理性.人文__开放多元的中国建筑成为研讨主题。当今中国社会已开始“高质量发展”，因此本土设计也在不断的趋于理性，逐渐弱化形式感而更注重建筑的社会属性与人文关怀。

因此，科研办公类建筑除了满足其功能属性需要以外，还需要对其城市肌理和空间结构有更深的解读，赋予同建筑相符的人文气质也是设计自身的文化认同。

2 科研办公建筑的空间营造

2.1 弹性空间提升建筑功能组成的灵活性和适应性

以某科研办公项目为例，该研究机构研究类型众多，其特点是要求研发时间短，成果转化快。有些工作团队并无固定工位，团队工作模式更新快。这样的研究机构意味着其所在的使用空间功能布局会频繁发生改变。于是我们决定将办公空间布置成可随意变换的单元模块以应对使用人员的变更需求。

在平面布置上，采用与图书馆建筑内座位类似的工位组合设计，灯光点位与工位相结合，这样在保持室内空间照度的前提下，工位平面排布更加灵活，可最高效的利用内部空间。

由于其研发功能特性，建筑内有大量的房间需要铺设架空地板以满足管线需求。同时18m限高要求又将建筑限制为多层。面对这样一个十几万平的集群式园区设计，建筑师的初衷是希望建筑功能之间留有呼吸而不是简单地排布。因此我们希望在确保空间品质的前提下尽量增加层数以减少园区内的建筑密度。于是最早的构想是利用小进深空间结合反梁结构体系来解决这一问题。倒置楼板无吊顶的设计模式，可节约顶部空间（图2）。而本项目由于要设置大量弹性的研究性房间，很多机电管线沿地面布置是相对合理的，这样就可以利用倒置楼板与架空地板相结合，其中间的空间得以利用。同时在暖通设计方面，打破常规的新风管线沿吊顶水平布置的设计，转而改为沿建筑边缘竖向布置侧送风的设计，从而节省顶部空间。建筑师将单元模块进深定在8.4m*2这样一个两跨的进深尺度，也是为了满足侧送风的适合距离（图3）。

图2 倒置楼板无吊顶设计对比分析

图3 倒置楼板无吊顶模式新风设计

这样的设计在相同层数内，相比常规的正置楼板做法，增加了办公空间的净高，同时实现了空间内的灵活性和适应性。

2.2 科研建筑内部的交流与共享

相比起早期的科研模式，今天的研发团队更需要敏锐的洞察力，快速变通的适应力以及发散的思维力与想象力。这就需要人们获取信息方面能够实现快速交换与共享。因此越发需要在建筑的公共空间内设置一些区域方便人们进行交流互动，亦或是停下来思考。

此次设计我们将大量的研发单元模块水平线性布置，并沿园区形成围合式布局。研发模块沿建筑外侧布置，中间即模块与模块之间就像三明治一样穿插叠加一层交流空间。在交流空间区域内设置了大量的会议室、讨论区或者休息室，这样的好处在于交流空间设置在所有研发模块之间，并非是在园区特定位置集中设计，因此带有均好性。同时将公共空间结合环境、景观、庭院的概念引入园区各处，在科研机构高强度的研发状态下提供其一方空间以释放压力。

对于这些公共空间的在园区的位置，建筑师亦做过相应的比选（图4）。这里呈现出的三种方式，方式一是希望在科研单元模块建筑间增加连廊，既能满足交通需求，同时连廊处形成的公共区域能够用做科研人员的休息和交流。这样做虽能做到在建筑群内每个单元模块的交通衔接处都有设置，但相对来说位置集中，同时线性布置使得内部人员无论是通达还是在空间内都显得流线过长。方式二是希望在建筑转角处或者依附着竖向交通位置均设置公共空间。但由于建筑的竖向交通位置基本集中在水平线性布局的尽端处，在空间组织上虽交通相对便利，但视线受局限，无法和景观设计相结合。方式三将不同尺度、不同类型的交流空间有机地布置在建筑功能组块周围，从而使得建筑群内院形成了一个连续的交流空间体系。

图4 交流空间方式对比

同时在园区内多处空间做下沉处理，形成内部下沉庭院，这样不仅使地下一层功能用房实现了采光和景观空间，还利用庭院的空间分割与衔接，将首层功能和地下功能串接起来，而不再是各自独立的研发模块。这样的设计弱化了传统办公园区楼栋的概念，转而给园区创造了大量的交流与共享的机会。

2.3 科研办公建筑公共空间中的理性与人文

本项目为集群式科研办公园区，建筑体量较大。由于考虑到本园区内建筑体量庞大对比周围地块城市肌理的小尺度，建筑师在设计过程中希望弱化这一巨大建筑群的体量感以减小其对周边环境的影响。因此将建筑的城市形象设计为建筑界面与景观绿化叠错排布而成。这里引入了中国传统景观造园理念“巧于因借，精在体宜”，借用景观手法将原本庞大的建筑群落隐藏到城市肌理中。同时加入下沉庭院的理念，丰富了园区内的空间层次，将大围合分散成小院落，从而使园区内的使用者在近人尺度均感受合宜，并不会感受到集群式建筑的空间压迫感。这样的处理也是将设计回归理性，弱化建筑中的形式感和符号化。

3 结语

回顾本项目设计过程，面对功能性较强的科研办公类建筑，建筑师首先从城市角度出发来重新审视建筑与空间对环境的影响。如何与城市肌理相协调是首要考虑解决的问题。同时在空间营造方面，设计师希望建筑内有足够的公共空间来提升生建筑的积极性，我们希望通过空间的营造创造交流的机会，并产生思维的碰撞，产生多种可能性，这也是当代科研建筑需要的功能需求。回归理性，文化认同。建筑师将中国传统建筑文化引入到空间设计中，同样希望当代的本土设计能够体现出一定的中国特有的文化内涵，从而在探索建筑文化多样性的道路上找到一些符合当代中国建筑时代特征的建筑调性。