科技型园区人性化环境营造与设计导论*
2023-01-31中国中建设计研究院有限公司凌苏扬
文/中国中建设计研究院有限公司 薛 峰 凌苏扬
之江实验室 钮于蓝
中国中建设计研究院有限公司 崔德鑫 靳
1 背景
近30余年,我国科技型园区快速发展。相关研究数据显示,截至2021年末,国家高新技术产业开发区总数达168家。与城市快速发展相似,高新技术行业迅猛发展的背后出现难以避免的问题。社会各界开始意识到员工的身体及心理需求不容忽视,人性化的工作与生活环境必不可少。
作为我国绿色健康发展和科技创新的重要载体,以国家实验室为代表的科技型园区是科技创新人员的主要工作与生活空间,该类人群的特点是高学历、高收入、思维活跃、工作节奏快、压力大。这些高学历人才是我国未来科技创新的主要力量,其身心健康值得关注,因此,构建国家实验室人性化环境能极大提升科技创新人员的生活体验和工作效率。此外,科技园区仿佛是一座微缩的城市,只不过聚集了特定职业人群,是兼具“内循环”与“大循环”的“城市细胞”。
之江实验室是以创建国家重点实验室为目标的典型科技创新园区,作为创新科技园区的代表,之江实验室人性化环境的提升顺应当下构建健康宜居环境的总体趋势,对我国创新科技园的建设起到引领和示范作用。设计师需建立“全人群、多尺度、多维度”的人性化环境建设理论和协同设计方法,突破以往园区环境、建筑与场地以及室内不同尺度的系统割裂现象,从物理空间、社会空间、社区服务、信息化支撑、环境美学等维度将使用者差异化需求与通用需求进行全要素整合设计。
2 研究概述
2.1 研究目标
1)理论 通过对研究对象(国内外同类型国家实验室、科技园区等)人性化环境建设情况的对比与分析,总结现阶段研究对象在人性化环境建设中存在的共性问题,包括规划设计理念、设施配置、运维管理机制等方面的不足,引入“全龄友好环境”理念,构建“国家实验室人性化环境建设”理论与技术体系,包括设计与改造方法、使用后评估、方案评价体系。
2)方法 基于上述理论与技术体系,通过对之江实验室建成环境和二期规划设计方案进行全面“体检”,梳理现阶段存在的问题(物质空间与非物质空间层面存在的问题),从“基础项”“提升项”“完善项”3个维度提出解决方案并形成“菜单式”环境提升技术清单,用于优化、完善建成环境和二期规划设计方案,达到以物质空间人性化带动非物质空间人性化的目标。
3)应用 通过对国家实验室人性化环境的理论研究及实践,总结出用于促进园区内工作生活的市民身体和心理健康的运维管理指南,构建生态绿色、健康宜居的环境,增强国家实验室园区与城市总体发展的协调与互动。
2.2 研究内容
1)基础研究 主要包括案例研究和理论研究:①研究分析国内外同类型国家实验室、科技园区等在人性化环境建设中存在的共性问题,以此为基础对之江实验室建成环境和二期规划建设方案进行对照分析,梳理总结项目建设中具体问题的类型和成因,总结形成技术需求清单;②针对“全龄友好环境”“健康城市”“宜居城市”等相关理论开展专题研究,梳理相关理论的发展沿革和技术要点,总结其共性目标和路径差异,并根据案例研究总结出的问题和实际需求,构建技术体系研究的理论基础。
2)技术体系研究 ①以项目建设问题和技术需求清单为基础,开展需求数据抓取工作,统计包括人群类别、需求意愿等信息,将人对环境的反馈等主观描述转换为量化的数据并进行定量分析,构建“主观感受—物质环境”交互影响模型,提出问题解决路径;②基于使用者需求,针对场地生态环境、功能配置与布局、交通体系、公共服务设施、开敞空间、景观绿化、建筑空间环境等要素开展策略研究,提出系统化的解决方案和设计策略;③构建技术评价体系,从场地生态环境(空气、水)、环境舒适度、健身与全龄友好、人文与服务等维度,针对评价要素、评价指标的构成与设定开展相关研究。总体上构建“问题反馈与发现—现状评估—设计策略—运维服务—效果评估”覆盖全生命周期的技术体系。
2.3 技术路线
以国家实验室为研究对象,以存在的共性问题和使用者需求为导向,通过对人性化环境建设领域的基本原理、技术体系、设计策略、控制参数进行全面梳理和分析,提炼要素并构建不同类型要素间、要素与需求间的联系,形成人性化环境建设知识图谱。在此基础上通过抽取共性要点(包括问题、需求、方法等),以参与主体的需求权责为基础,叠加建筑师负责制下的工作流程,整理形成人性化环境建设技术细则,搭建智能化协同工作平台,构建人性化环境建设方法体系。结合之江实验室建设项目,依托知识图谱开展正向评估和逆向评价,以技术细则和工作平台为工具开展正向整合设计,解决个性问题,总结共性经验,实现理论研究与工程实践的交互支撑反馈,最终形成可复制、可推广的“高科技园区人性化环境建设技术体系”(见图1)。
1技术路线(图片来源:作者自绘)
3 之江实验室人性化环境协同设计方法构建
3.1 基本原则
之江实验室人性化环境建设面临的问题如下。
1)探索全龄人群使用者差异化需求与通用需求提取与资源配置推演机理。需要决策者精准施策,设计师构建虚拟场景,通过采集使用者生理特点与行为数据,建立描述性模型,并在此基础上提出通用性、便利性、融合性,以及系统化、人性化、精细化、智慧化的人性化需求任务书,运用多因子交互算法确定不同场景的最优要素选择。
2)探索人性化环境建设全过程、全要素协同管控原理。要求设计师将园区环境,建筑与场地,室内的物理空间、社会空间、信息空间、环境美学等进行多维度一体化耦合。
为应对以往科技园区人性化环境建设中的一体化、系统化、精益化三者割裂现象,以园区全体人群对宜居环境的需求和环境建设统筹整合一体化实施为核心,要求在前期策划阶段系统谋划,在实施方法方面一体协同,在环境建设方面精细营造,在园区服务方面共同缔造,旨在实现“有温度、有味道、有颜值”的人性化环境。
3.2 建立需求画像与满意度评价模型
1)建立园区使用者多元需求用户画像 针对员工身体状况和工作居住环境进行分类统计和评估认定(见图2),勾勒员工在园区工作生活的多元需求用户画像。
2园区环境需求调研分析(图片来源:课题组)
2)建立功能、性能和服务需求匹配满意度评价模型 针对园区公共环境、公共服务、办公室内部空间、信息化服务等系统,以及安全、健康、绿色、生活便利、资源节约等改造目标要求,提取各类建设样本中满意度高的细节改造措施,建立改造内容、功能提升度、使用满意度及改造成本等多源数据融合评价分析模型,实现设施与服务的精准化供给。
3.3 提出环境建设措施
1)建立园区人性化环境建设“5-4-3-3”精准施策体系 针对使用者视觉、听觉、触觉、痛觉、认知5个方面特点及涉及使用者工作生活的道路交通、活动场地、衔接空间、服务4种场景,提升园区环境的安全、便捷、舒适3种性能及园区物理空间、交往空间和信息空间3类空间的功能。
2)全龄友好的服务设施和环境建设 对休憩、交流、用餐、便利店、快递站点、公共卫生间等园区服务设施,实施全龄友好化的环境提升,满足园区全龄友好环境建设要求。
4 人性化环境协同设计方法在之江实验室二期设计中的应用
4.1 技术路线
根据园区使用者需求和身体机能特点,人性化环境建设技术路线与“需求-空间-技术”耦合示意如图3,4所示。
3实施路线(图片来源:作者自绘)
4“需求—空间—技术”耦合示意(图片来源:作者自绘)
1)梳理以人的行动为基础的主要流线,包括工作流线、居住流线和休憩流线。
2)提取室外、室内重要场景节点,涵盖公共室外、公共室内、住宅室外、住宅室内和信息化改造5个部分。
3)将场景归类并按类提出场景愿景目标,包括生活需求、休闲需求、交通需求等。
4)配合愿景目标提供主要实施措施,包括建筑规划、景观规划、智能化、标识设计、城市家具设计、照明设计等。
5)提出具体建设细则要素,即对空间设计的技术性描述,细化每个节点的具体做法、工艺、尺寸、选型选材等。
4.2 实施路线
在之江实验室人性化环境协同设计与技术细则中将场景分为六大类别,分别为A类公共室外、B类公共室内、C类住宅室外、D类住宅室内、E类园区系统、F类地下空间。
其中A类公共室外包含10个重点场景,分别为A-1主出入口、A-2中心广场、A-3北广场、A-4下沉广场、A-5东西贯通道路、A-6西部绿地、A-7连廊、A-8跨水桥面、A-9东部绿地、A-10水域。
结合使用者需求,对每类场景提出若干愿景,愿景根据通勤人群、常驻人群、参观人群等人群维度,办公需求、生活需求、休闲需求、交通需求等需求维度,车行流线、人行流线、非机动车流线等流线维度进行多维度系统分类。
A-1主出入口共有四大主要愿景,分别为保证通勤人员高效进出、形成能留驻的韧性入口空间、标志性参观打卡场景及有效的管理防护卡口。“保证通勤人员高效进出”的愿景主要满足往返于园区与外界住所间的通勤人员每日上下班的交通需求,其中既要考虑到车行流线需求,又要考虑到人行流线需求,这是园区主出入口比较重要且常规的功能。
要保证愿景的实现需具备配套的措施与要素,技术细则中将措施分为建筑规划、智能化、标识、城市家具、景观、照明六大类别,如“保证通勤人员高效进出”的愿景需要建筑规划、智能化、标识、景观、照明5类措施的配合,其中建筑规划措施包含5个要素,分别为应保证主要出入口处人车分流进出;应在主要人行出入口设置人员门禁;应在主要车行出入口处设置车辆闸口;人员门禁和车辆闸口形态、材质、颜色应结合入口建筑风貌;人行流线应结合入口建筑灰空间。建筑规划要素主要落实愿景中物理空间的打造,如“应保证主要出入口处人车分流进出”的要素明确主出入口处需分别设计人行出入口与车行出入口。在具体的设计工作中需明确每个要素的具体做法、工艺、尺寸等,以及明确每个要素的设施选型和材料性能。
5 结语
设计师需在保障安全的前提下,不断提升园区环境的便捷性与舒适性。其中涉及的关键技术如下。
1)研究基于人工智能的使用者行为与生活轨迹识别、生理数据监测、感知诉求分析等主动健康多因子交互推演与设计前馈关键技术。
2)研究园区公共空间、公共设施、社区公共环境等多尺度、全人群、全要素整合设计方法及工具。
3)开发基于数字孪生的室内健康环境监测和分析工具,为室内空间人性化改造与智能信息化改造提供科学方法。
基于此,课题组结合之江实验室二期建设项目环境提升,形成具有软件著作权的“人性化环境建设协同工作平台”,并在项目实践中进行试用(见图5)。结果显示,该平台的人性化环境协同设计满足了园区全龄友好环境的建设要求。
5平台试运行界面演示