山東大學中心校區位于山東省濟南市山大南路27 號,該校區為山東大學校部機關所在地。新一代半導體研發中心(以下簡稱“新一代半導體研發中心”)位于校區東南角,是山東大學為了解決新一代半導體材料集成攻關大平臺近期新增科研用房的急切需求,同時對中心校區東南角區域進行集中整治,提升校園形象,改善校園環境而決定投資建設的科研實驗建筑。
第三代半導體是實現芯片性能突破的核心技術之一,也是中美貿易摩擦下被“卡脖子”的領域之一。山東大學新一代半導體材料研究院是教育部首批支持的戰略科技創新平臺,對推動我國經濟高質量發展、保障國家安全都具有十分重要的意義,是引領新一輪產業革命的關鍵材料,也是引領新舊動能轉換、保衛國家安全的國之利器。
其建筑面積12 000m2,獨立基礎,二級建筑,綠色建筑二星設計標準,抗震設防烈度為7 度。地上四層,首層層高6m,放置百級、千級半導體潔凈實驗室;二層層高4.8m,放置輕質實驗室;三到四層層高3.9m,為會議及辦公區。集科研、實驗、教學、辦公等功能為一體。該項目已于2021 年6 月竣工。
融入校園場所的建構思辨。新一代半導體研發中心的建設一方面要滿足其科研使用功能,另一方面通過尋找其與周邊建筑群體的聯系,強化空間領域層次,提升山大校園形象。通過融入共性和彰顯個性的建筑風格,力求構建一個與周邊建筑有聯系的現代科研實驗建筑。
尋找建筑群體間的聯系。項目主創人員認為:建筑師要創造一個內部空間和一個外部空間,以內部空間滿足人的使用需求,通過疊加水、電、暖等系統成為動態空間;而建筑群體圍合所形成的空間領域與歸屬性賦予外部空間意義,使其成為與內部空間及其使用者緊密相關的社會性空間。人們可以根據建筑群體的用途和功能來確定空間領域層次,且總是可以把建筑及周邊環境分成不同層次性質的空間領域。故而在已有建筑群落中創造一幢新建筑時,尋找其與周邊建筑群體的聯系顯得尤為重要。
時間推進帶來的校園“集體記憶”。《城市建筑》的作者、意大利建筑師阿爾多·羅西認為,在城市中市民對歷史的記憶——“集體記憶”,是通過不同時期的城市片段在時間上疊合而形成的。其二者,在“類型”上是一致的。這樣,市民的“集體記憶”同真實城市通過“類型”這一中介而得以溝通。將山東大學中心校區視為一個微觀城市,其建設始自1958 年山東大學自青島遷校到濟南之時,六十四年的建設過程中,每個時期的建筑特征都保留了下來。這種校園片段的時間疊合,也讓校園使用者形成對建設歷史的“集體記憶”。新一代半導體研發中心地塊原為山東大學汽修廠舊址,其西側的明德樓是歷史時期最近的一幢建筑,但也有十年以上的歷史,北側的生物教學樓建設于20 世紀,不同時代校園建筑留下了時代的脈絡,新一代半導體研發中心作為新成員,要讓其融入進去,使整個街區如同祖孫和諧的大家族(見圖1)。材料選取和外形設計上呼應了周邊建筑的特征和校園屬性:一樓檐口的灰色面板,靈感來源于明德樓灰色的金屬裝飾線條;金屬外圍護墻面,來源于北側生物樓的金屬外觀。

圖1 新一代半導體中心的街區環境
展現現代科研建筑的外觀。建筑主體分為四段,大樓白色的主體豎向分為中間高兩翼低的三段,灰色6m 的首層橫向分為一段。三豎一橫的組合呈現為“山”字形外觀,是山東大學的象征表達。這樣的呼應使得新一代半導體研發中心與周邊建筑有了血脈延續,平衡了整個街區的場所體驗。作為校內建筑,新一代半導體中心的外形強調端莊典雅,與周邊建筑和諧共生。而作為一幢相對新的建筑,也在安裝細節彰顯其特性,小塊金屬板材橫向拼接成大塊的豎向條紋,與玻璃穿插搭配,金屬板為明,玻璃幕墻為暗,還原柱廊形式的端莊細膩(見圖2)。主體大面積白色與底部灰色基座,形成懸浮的視覺感官,展現現代建筑的科技力量。

圖2 幕墻的柱廊形式
時代創新賦予的技術強化。新一代半導體研發中心位于學校內部,其南側又是居民區,大體量長時間的施工會帶來擾民問題;該項目不但要求提供更高質量的研究場所,同時也對工期提出要求。綜合以上兩個原因,該項目采用了目前施工較為便利、材料更環保的裝配式鋼框架結構,裝配率達到80%。項目外墻系統采用了山東萬事達建筑鋼品股份有限公司生產的麗彩幕?夾芯板,這種板材從生產制造到投入使用均低碳環保,通過國家《綠色建材產品認證》,使用過程中的功能齊備且無害無污染;采用高密度保溫防火憎水巖棉夾芯,兩面企口聚氨酯封邊,具有良好的保溫和密閉性能。此外,這種夾芯板跨度大、強度高,施工完成墻面平整美觀,較好地還原了半導體研發中心的設計創意(見圖3)。

圖3 半導體研發中心立面細節
在已有建筑群體中建造一幢新建筑,創新與退讓都是融入場所的手段,利用新型材料優化施工過程、呼應周邊環境,使得本次建設成為校園建筑的一次有益嘗試。