空間可變和功能融合:未來(lái)大學(xué)教育空間模式探究
——以建筑類專業(yè)教學(xué)空間為例

文／侯珠琳 太原理工大學(xué)

石謙飛 太原理工大學(xué) 副院長(zhǎng) 教 授 工學(xué)碩士

引言

本研究的靈感來(lái)源于一項(xiàng)全國(guó)大學(xué)生建筑設(shè)計(jì)競(jìng)賽。設(shè)計(jì)面向未來(lái)的校園，關(guān)于多元化、生態(tài)、智慧和夢(mèng)想。該主題基于當(dāng)代中國(guó)大學(xué)校園生活的現(xiàn)實(shí)并指向未來(lái)。“我的大學(xué)”的未來(lái)愿景，本質(zhì)上是對(duì)當(dāng)今校園建筑設(shè)計(jì)問題的回應(yīng)，利用技術(shù)和理念的力量，創(chuàng)造一個(gè)更加多樣化、智能化和可持續(xù)的校園環(huán)境。創(chuàng)造以教師和學(xué)生為主體，社會(huì)群體可以參與教育、學(xué)習(xí)、生活的場(chǎng)所。本文通過對(duì)建筑系館的空間可變和功能融合的展示，探索未來(lái)大學(xué)教育的空間模式，并預(yù)測(cè)未來(lái)可能的大學(xué)教育和生活方式，以應(yīng)對(duì)未來(lái)社會(huì)技術(shù)創(chuàng)新背景下的校園環(huán)境演變[1]。

1 建筑系館現(xiàn)狀調(diào)研

設(shè)計(jì)中擬定的場(chǎng)地位于山西省太原市萬(wàn)柏林區(qū)，位于太原理工大學(xué)校區(qū)內(nèi)，是具有深厚文化歷史底蘊(yùn)的大學(xué)校園環(huán)境（圖1）。場(chǎng)地與具有濃厚歷史氛圍的圖書館以及機(jī)械館相鄰，這使得場(chǎng)地具有對(duì)歷史的呼應(yīng)，同時(shí)場(chǎng)地位于前往教學(xué)建筑思賢樓的主要交通道路旁，這也賦予了場(chǎng)地極大的活力。

圖1 建筑系館區(qū)位及現(xiàn)狀圖

本研究選取建筑系館來(lái)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，重視建筑系館的空間可變和功能融合，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行再創(chuàng)造。

1.1 空間功能分析

建筑系館的傳統(tǒng)空間形態(tài)經(jīng)歷兩次演變：繪圖室階段、中庭交流空間階段。初期建筑專業(yè)教學(xué)實(shí)行傳統(tǒng)師徒制，繪圖教室是主要空間，由老師帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行藝術(shù)創(chuàng)作，傳授設(shè)計(jì)理論以及培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)訓(xùn)練，注重手繪能力的表達(dá)。中期中庭交流空間形成，注重理論和實(shí)踐的結(jié)合，培養(yǎng)動(dòng)手能力，學(xué)生和老師通過手工模型以及圖紙進(jìn)行設(shè)計(jì)教學(xué)，因此需要設(shè)計(jì)作品實(shí)物展示空間。目前，進(jìn)入“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，建筑系館應(yīng)如何適應(yīng)？

建筑系館是建筑系學(xué)生學(xué)習(xí)和實(shí)踐的場(chǎng)所，應(yīng)該滿足學(xué)生交流、學(xué)習(xí)和實(shí)踐的目的。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，實(shí)現(xiàn)學(xué)生在建筑設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)作靈感和動(dòng)力，促進(jìn)人才交流，提高知識(shí)效益，是營(yíng)造建筑系空間氛圍的目的。

1.2 師生需求分析

在對(duì)建筑學(xué)院同學(xué)老師進(jìn)行采訪和調(diào)研的過程中發(fā)現(xiàn)，同學(xué)們希望在滿足現(xiàn)有專業(yè)教室的條件下?lián)碛邢鄬?duì)獨(dú)立的創(chuàng)作空間。當(dāng)今建筑教育已經(jīng)不局限于理論知識(shí)的傳授和動(dòng)手能力的培養(yǎng)，師生之間的交流、學(xué)生之間的交流成為建筑教育中的重要部分，但就現(xiàn)狀來(lái)講，交流空間數(shù)量之少根本無(wú)法滿足學(xué)生的需求。同時(shí)，師生對(duì)于線上交流的需求也亟待滿足。

1.3 新型教學(xué)空間創(chuàng)新必要性

在當(dāng)前“互聯(lián)網(wǎng)+”與傳統(tǒng)教學(xué)混合的新教學(xué)模式下，適應(yīng)多媒體和新技術(shù)的空間越來(lái)越少[2]。原建筑系館嚴(yán)格區(qū)分不同專業(yè)，不同專業(yè)教室位于學(xué)院大樓不同方向。然而，這種傳統(tǒng)的教學(xué)空間模式已經(jīng)不適應(yīng)全方位多專業(yè)合作的教學(xué)理念，新的教學(xué)空間的創(chuàng)造迫在眉睫。

2 未來(lái)新型教學(xué)空間創(chuàng)新思路

未來(lái)大學(xué)校園建筑的設(shè)計(jì)應(yīng)具有更長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光，基于未來(lái)可能的信息交互方式與教學(xué)體系的變化與現(xiàn)有的建筑空間形式之間的矛盾，我們提出了未來(lái)的大學(xué)建筑設(shè)計(jì)方案。我們認(rèn)為在未來(lái)的大學(xué)校園中，新技術(shù)將帶來(lái)新的交互方式，新的授課方式將帶來(lái)全新的空間需求，二者結(jié)合將引導(dǎo)新的建筑設(shè)計(jì)形式。該方案著眼于未來(lái)的大學(xué)校園建筑，以建筑系館作為研究對(duì)象，對(duì)未來(lái)的大學(xué)教育、生活作出探索性設(shè)計(jì)，圖2為概念展示。

圖2 概念圖解

當(dāng)新的信息交互技術(shù)與建筑相結(jié)合時(shí)，建筑本身將不再受限于空間的載體，其本身已然能夠成為空間與信息的雙重載體，同時(shí)可以通過新的交互方式來(lái)完成信息的雙向傳遞。在傳統(tǒng)的建筑空間當(dāng)中，信息的傳遞受限于終端等交互方式，而在新的形式中，終端的概念將被淡化，建筑的結(jié)構(gòu)將成為信息交互終端的本身，以實(shí)現(xiàn)處處交互、時(shí)時(shí)交互的功能。

2.1 空間可變

2.1.1 由傳統(tǒng)空間變?yōu)榭勺兛臻g

未來(lái)大學(xué)校園建筑空間應(yīng)該擁有可變性，以滿足在不同需求下使用空間的需要。建筑的可變也許可以是主動(dòng)的，即與人的主動(dòng)互動(dòng)。建筑的互動(dòng)是基于人的需求，感知周圍環(huán)境的變化，并作出積極的反應(yīng)和變化。建筑將成為有感覺、有思考、有調(diào)試的有機(jī)體，并與環(huán)境及時(shí)互動(dòng)。同時(shí)，空間應(yīng)能根據(jù)需要轉(zhuǎn)換成不同的形式：開放和封閉空間、公共空間、半公共空間、私人空間等。個(gè)人使用時(shí)可以有個(gè)人獨(dú)立空間，小組使用時(shí)可變化為相對(duì)更大的空間，更多空間合并可以形成供多人使用的大空間。不只是學(xué)習(xí)空間，也可以對(duì)包括中庭空間在內(nèi)的公共空間變化進(jìn)行探索，使原本對(duì)建筑空間內(nèi)外的界定不再固定，而成為可變的概念。

在新冠疫情中，未來(lái)的教學(xué)形式已經(jīng)初步顯現(xiàn)，可以預(yù)期到未來(lái)的教學(xué)空間將不再局限于傳統(tǒng)的教室概念，甚至教學(xué)活動(dòng)不再受時(shí)間與空間的限制，學(xué)生們可以自由地安排自己的學(xué)習(xí)時(shí)間。在此基礎(chǔ)上，我們將空間打碎，從而形成一種混沌的狀態(tài)，同時(shí)，我們通過懸掛結(jié)構(gòu)將空間設(shè)置為可變，便于小空間與大空間根據(jù)需求進(jìn)行整合與分離，具體構(gòu)造細(xì)節(jié)如圖3所示。

圖3 懸掛結(jié)構(gòu)構(gòu)造細(xì)節(jié)

2.1.2 由信息終端變?yōu)樾畔⒔换?/p>

傳統(tǒng)教學(xué)空間中建筑的一部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)將作為信息交互的載體（圖4），建筑將從信息交互終端的空間載體轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒔换ソK端本身，通過不同功能模塊可以成為教學(xué)空間內(nèi)外信息、數(shù)據(jù)等交互的接口和通道[3]。

圖4 數(shù)據(jù)交互反饋

中庭空間是連接各個(gè)平臺(tái)的樞紐，巨大的空間是處理新交互技術(shù)產(chǎn)生的海量信息的最佳場(chǎng)所[4]。

智能化表皮實(shí)現(xiàn)空間結(jié)構(gòu)與使用者的交互，使用者在使用模塊時(shí)可以根據(jù)個(gè)人喜好或當(dāng)天工作安排設(shè)置模塊的表皮，智能式表皮通過不同模式間切換，實(shí)現(xiàn)交互式、適應(yīng)性空間環(huán)境，將空間秩序歸于人性，如圖5所示。

圖5 智能化表皮模式選擇

2.1.3 由中心空間變?yōu)槿ブ行幕?/p>

未來(lái)的教學(xué)空間應(yīng)該是一個(gè)鼓勵(lì)行為的空間而非控制行為的空間，傳統(tǒng)建筑不同空間對(duì)應(yīng)不同功能，空間中心功能突出，去中心化是未來(lái)的一種趨勢(shì)，未來(lái)非正式學(xué)習(xí)空間可能將會(huì)占50%。與傳統(tǒng)教學(xué)空間不同，本設(shè)計(jì)將單一功能弱化，將建筑空間轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄓ每臻g，實(shí)現(xiàn)多種功能融合的全新教學(xué)空間。

2.1.4 由封閉空間變?yōu)殚_放空間

大學(xué)的未來(lái)不只是“一個(gè)在特定年齡進(jìn)入、獲得學(xué)位后離開的地方”，而是作為一個(gè)平臺(tái)——一個(gè)適應(yīng)學(xué)生群體日益多樣化的年齡和社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位的開放平臺(tái)。

傳統(tǒng)教學(xué)空間過于封閉，在一定程度上減少了多學(xué)科交流的可能性，本設(shè)計(jì)將底層架空，在面向操場(chǎng)的建筑出口設(shè)置了大型半開放式臺(tái)階，與空間中的斜向軸線一致，強(qiáng)調(diào)了其動(dòng)態(tài)的空間屬性，也是學(xué)生互動(dòng)、接觸自然、展示自我的重要場(chǎng)所。在首層設(shè)立共享學(xué)習(xí)設(shè)施，不僅實(shí)現(xiàn)空間共享，還能實(shí)現(xiàn)信息共享；同時(shí)在建筑空間不同高差的平臺(tái)上設(shè)置開放空間，允許包括社會(huì)中不同年齡段的人在內(nèi)的所有人能夠共享教學(xué)資源。為滿足個(gè)人需求，也可通過可移動(dòng)隔板進(jìn)行空間區(qū)域的劃分。

2.2 功能融合

建筑的單一空間中可實(shí)現(xiàn)多種不同功能，或在其主要使用功能上還可以加以擴(kuò)展，同時(shí)這種空間還應(yīng)能夠滿足多學(xué)科使用要求，即允許單一空間滿足不同的學(xué)科教學(xué)使用要求，進(jìn)而促進(jìn)不同學(xué)科的學(xué)生之間的交流與學(xué)科融合。這種空間與可變空間結(jié)合起來(lái)可以實(shí)現(xiàn)建筑空間的多功能化，進(jìn)而使建筑實(shí)現(xiàn)泛中心化或者去中心化。這種新型教學(xué)空間是以項(xiàng)目合作、團(tuán)隊(duì)展示、自主學(xué)習(xí)、自由討論、休閑放松、工程設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的多元化未來(lái)學(xué)習(xí)空間。圖6為模塊組合模式。

圖6 模塊組合模式

2.2.1 均分模式

對(duì)于教學(xué)空間的使用者來(lái)說，他們實(shí)際上對(duì)空間有更多的需求。芬蘭教育工作者認(rèn)為，課堂不僅是學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)、發(fā)展能力的場(chǎng)所，更是師生相聚生活的“白天之家”。本設(shè)計(jì)同時(shí)滿足使用者的學(xué)習(xí)與生活要求，使不同屬性的空間在同一建筑內(nèi)共存，方便大家的使用。

圖7中所示功能模塊最小構(gòu)成單元，可根據(jù)需要選擇課間休息模塊、小組討論模塊、輕度睡眠模塊、繪畫教室模塊、會(huì)議室模塊、專業(yè)教室模塊等不同功能，當(dāng)兩模塊錯(cuò)開使用時(shí)，模塊的頂部也可以利用，做到空間利用最大化。

圖7 均分模式下功能模塊展示

2.2.2 中型模式

當(dāng)兩個(gè)功能模塊組合拼成一個(gè)中型空間時(shí)，空間功能可轉(zhuǎn)變?yōu)槟Ｐ蛢?chǔ)藏模塊及繪圖作坊模塊或美術(shù)教室等（圖8）。空間變化使得不同使用需求得以滿足，進(jìn)而期待實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)以外的功能。繪圖作坊這一功能的保留是為了致敬包豪斯時(shí)代的傳統(tǒng)作坊形式。功能的設(shè)置以現(xiàn)有教學(xué)模式為基礎(chǔ)，又能滿足未來(lái)可能的教學(xué)模式需要。

圖8 中型模式下功能模塊展示

2.2.3 集合模式

當(dāng)四個(gè)最小單元模塊組合成一個(gè)超大空間時(shí)，該空間具有集體評(píng)圖、大型學(xué)術(shù)講座等強(qiáng)大的互動(dòng)功能，可以滿足多個(gè)專業(yè)師生在此聚集交流的需求，也可以利用VR技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程互動(dòng)，能夠滿足多學(xué)科教學(xué)工作，有利于學(xué)科融合與學(xué)生間的交流，能夠在單一空間的基礎(chǔ)上具備更多的功能（圖9）。

圖9 集合模式下功能模塊展示

結(jié)語(yǔ)

本設(shè)計(jì)著眼于未來(lái)的大學(xué)校園建筑，以建筑系館作為研究對(duì)象，對(duì)未來(lái)的大學(xué)教育、生活作出探索性的設(shè)計(jì)。新教學(xué)樓的建設(shè)、傳統(tǒng)建筑的沉淀，在場(chǎng)地上建立的不只是新的建筑，更是歷史與未來(lái)的聯(lián)系紐帶。前瞻性的未來(lái)建筑，可以解決未來(lái)學(xué)習(xí)方式與建筑空間的矛盾，滿足未來(lái)學(xué)生的使用需求，同時(shí)使用懸掛結(jié)構(gòu)為建筑的進(jìn)一步發(fā)展留下可能。

建筑類專業(yè)教學(xué)空間研究的根本目的是為了適應(yīng)未來(lái)建筑教育對(duì)教學(xué)空間的需求，在當(dāng)前教育背景下，必須注重建筑類專業(yè)教學(xué)空間的創(chuàng)新，結(jié)合新型的建筑學(xué)理論教學(xué)模式，提升教學(xué)質(zhì)量。隨著技術(shù)的發(fā)展，本設(shè)計(jì)中一些虛擬的構(gòu)想與現(xiàn)實(shí)空間也將在未來(lái)融合在一起，我們認(rèn)為在未來(lái)的大學(xué)校園中，新技術(shù)將帶來(lái)新的交互方式，新的授課方式將帶來(lái)全新的空間需求，二者結(jié)合將引導(dǎo)新的建筑設(shè)計(jì)形式。通過預(yù)測(cè)未來(lái)的建筑教育體系發(fā)展趨勢(shì)，提前改變對(duì)固有教學(xué)空間的感知，是為未來(lái)建筑思潮做準(zhǔn)備。

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