關于科學研發類建筑的設計思考——以合肥工業大學智能研究院為例

周亞東 （合肥工業大學設計院（集團）有限公司，安徽 合肥 230000）

1 研究背景

1.1 科技創新是實現強國的必經之路

產業等級會隨著社會的發展而提高，傳統的工業、手工業已經不再是引領社會進步的主要產業類型，科技創新能力成為衡量社會發展潛力的重要因素，也是制約高端科技發展的最大阻礙。未來的強國必是科技強國，自主創新是實現科技強國的必經之路。在這個關鍵的歷史發展時期，各地組織也積極響應號召，加大了科技創新的研發投入，注重人才培養與引進。由此，也掀起了一股新建科學研究類建筑的浪潮。

1.2 合理的建筑設計是保證研發效率的基礎

和傳統辦公類建筑相比，科技研發建筑包含相關科學實驗研究和實驗教學等功能的需求，建筑的空間尺度與形態需要滿足相對應的科研需求，需要建筑設計者深刻了解相關科研實驗內容與流程，需要以滿足建設條件為首要原則，在此基礎之上方可進行特色設計發揮，從而設計出滿足實際使用需求、美觀、先進的科技研發建筑。

2 科學研發類建筑的設計要點

2.1 滿足特定科研方向與工作流線需求

實驗用房、輔助用房和公用設施用房應當是科學實驗建筑的主體部分。實驗用房是科學研發類建筑的設計重點，而在實驗用房的內部劃分上，又可分為實驗空間、研究空間與輔助空間。多樣的功能必然會帶來復雜的交通流線，因此在設計功能布局過程中，需要熟悉相關實驗流程與內容，科學地梳理各類流線，考慮空間之間的相互關系。

2.2 空間功能分區多元化整合

科學研發類建筑的內部功能更加多元復雜，占地面積更大，場地選址也大多位于城市中心區。因此，對基地內部的功能的復合、多元化整合是設計要點，這可以避免土地資源的浪費與不必要的交通出行，提高運行效率。

2.3 生態、健康的研發環境

科研場地的生態景觀條件環境十分重要，是研究人員的交流空間、冥想空間，也會是激發科研人員創造力的重要媒介。從建筑入口到內部庭院，都應當提供兼具辦公與生活的場所，以及豐富的景觀、健身、體育等配套功能，體現人文關懷。

2.4 突出企業文化與特點

對于科學研究本身來說，它就是一個創新的過程，同質化的建筑設計并不符合其功能定位。因此，在進行科學研發類建筑的設計過程中，要根據不同的科學研究內容以及企業文化，獲得標志性的符號化設計語言，再將其進行抽象化、藝術化的表述，結合建筑設計美學綜合部署，打造具有標志性和行業氣息的現代化科學研發建筑。

2.5 注重前沿建筑技術的運用

隨著建筑材料、建造技術的進步發展，新的建筑技術不斷涌現，建筑也在朝著生態化、節能化、智能化等方向轉變。而科學研發、創新類建筑作為引領科技發展的龍頭，其本身也應該使用前沿的建造技術，例如充分利用自然能源等清潔能源，使用各類循環可持續化手段，增加裝配式使用比例，使用BIM技術等，建造創新企業的同時也會推動建筑企業的發展。

3 合肥工業大學節能與新能源汽車研究及檢測中心修建性規劃方案解析

3.1 區位及現狀概況

本項目位于合肥市包河區大圩鎮境內，屬濱湖卓越城文華園科研用地。

如圖1所示，合工大智能院一期用地北至花園大道（建成），西至遼寧路（規劃），東至泰山路（規劃），南至西安路（規劃），中間由黑龍江路分隔為東西兩個地塊，東地塊8.79hm2，西側地塊9.22hm2，總用地18.01hm2。

圖1 智能院區位圖

基地現狀為空地，內有幾處水塘，較為平坦，平均高程約為16m，總體建設條件較好。

3.2 規劃設計分析

3.2.1 一軸兩片區

如圖2所示，一期地塊總體布局為“一軸兩片區”。一軸為東西兩個地塊的聯系軸，主要通過東西向的景觀主路串聯。東片區為研發中心，中部設置彈性支路，方便穿行以及消防安全。西片區為節能與新能源汽車研究及檢測中心，主要為新能源汽車的檢測及研發功能。

圖2 智能院功能分區

此規劃結構滿足了高效性的要求，為使用人員提供了優質的環境品質，同時也為城市貢獻出共享綠色空間，滿足特定科研方向與工作流線需求，做到了空間功能分區多元化整合。

3.2.2 道路交通分析

如圖3所示，東側的研發中心共設置4個出入口，南側東西側為機動車出入口，北側花園大道設置人行出入口；西側的節能與新能源汽車研究及檢測中心設置東西兩個出入口。東側研發中心主要以地下停車為主，在各個出入口設置臨時地面停車位。西側檢測中心主要以地面停車為主，滿足其特殊的功能要求。

圖3 智能院交通分析

3.2.3 “一軸兩區多點”的景觀結構布局

如圖4所示，總體布局景觀結構布局為“一軸兩區多點”，打造了生態、健康的研發環境。

圖4 智能院景觀分析

一軸：為東西兩個地塊的聯系軸，主要通過東西向的景觀主路串聯，強調景觀的連續性。

東區：為研發中心區。空間布局豐富，綠化面積較大，是智能院城市形象展示的重要區域。

西區：為節能與新能源汽車研究及檢測中心，主要為新能源汽車的檢測及研發功能，綠化面積相對較少，景觀以綠化種植為主，在主要東西向的景觀主路上布置景觀節點。

3.2.4 研發中心建筑設計分析

研發中心：為地上5層，地下1層大體量單體。

設計切入點源于對研發機構的內在功能邏輯的整合與城市周邊環境對位關系的思考。以智能院標志iMi摳出景觀庭院空間，再對庭院進行規整化調整以便于配置功能，通過整合建筑與城市、建筑與人的關系使得研發中心在宏觀與微觀層面上形成高度統一的有機體。

內部庭院空間都成為研發人員激發靈感的場所。建筑不再是一個冰冷、封閉的場所，而是一個開放、自由，容納不同思想的容器。

建筑形態考慮到東側文化園的空間對位關系，形成東側主入口架空兩層的灰空間。建筑的東南西北四個方向均可以通過灰空間的過渡到達主庭院。本設計的重點在于底層灰空間與庭院空間的環境營造，形成富有東方韻味的空間形態，突出了企業文化與特點。

3.2.5 綠色建筑設計

在綜合考慮項目特點與本地域環境條件的基礎上，遵循“被動式技術優先、主動技術優化”的設計理念，注重前沿建筑技術的運用，打造綠色自然、親切宜人的校園文化。

①建筑布局最大化利用自然通風和自然采光，建筑與環境融合。

圖5 智能院鳥瞰圖

圖6 研發中心綠建設計

②為防止夏季強烈的陽光直射入室內，在部分建筑外立面與外廊設置遮陽板。

③采用種植屋面，提高空氣質量、改善熱島效應。

④采用樹陣停車，提升場地綠化率。

⑤因地制宜，采用環保節能的建筑材料與節水節電產品，照明采用聲光控節能燈具，室外采用太陽能燈具。

⑥雨水回收用于綠化灌溉與道路沖洗。前廣場設置景觀水池，與場地雨水回收系統相連。吸收地表雨水，廣場鋪裝采用透水磚，道路采用透水瀝青地面，減少地表徑流。

⑦保護現有場地環境，將場地內徑流組織成水景，利用建筑周邊覆土將場地內多余的雜填土就地平衡。

⑧收集場地雨水用于辦公樓綠化灌溉、景觀補水等。

⑨可在屋頂設置集中太陽能光伏發電系統，供主樓走廊區域照明和應急照明。

⑩低碳友好的景觀設計：采用地表水回滲材料和技術；采用透水鋪裝與下凹式綠地，增加場地雨水與地下水涵養。運用當地綠化植被，采用復合式種植，提高園區內的生物多樣性。

4 結語

隨著科技創新的推崇宣揚，各類研發類建筑的需求也與日俱增，而合理、人性化的建筑設計可以給學者們提供良好的研究場所。本文首先交代了當下科研創新理念的重要性，接著從使用者需求、場所、企業文化等基本點出發，提出科學研發類建筑的設計要點，然后以合肥工業大學智能研究院為例，探究復合性和育人性研究空間的塑造，為此類建筑設計提供參考。