清華大學山西清潔能源研究院科研創新空間設計

溫 晉 媛

(山西省晉設拓凡建筑設計咨詢有限公司，山西 太原 030013)

清華大學山西清潔能源研究院科研創新空間設計

溫 晉 媛

(山西省晉設拓凡建筑設計咨詢有限公司，山西 太原 030013)

結合清華大學山西清潔能源研究院的工程概況，確定了總體布局方案，并從流線分析、功能分區、建筑形體等方面，創造實用、經濟、美觀、綠色的科研創新空間，將其建設成為了現代化標志建筑。

空間結構，功能分區，建筑空間

1 工程概況

清華大學山西清潔能源研究院項目是山西省綜改試驗區和山西科技創新城建設的背景下，為與經濟快速增長帶來的巨大能源需求同步，提高煤炭使用效率，減少環境污染，并開發其他清潔能源技術所提出的項目，是山西科技創新城核心區建設的啟動工程，是一個適度規模的科技清潔能源研究建設與運營項目。

清華大學山西清潔能源研究院項目用地位居省會太原南部與晉中西部交匯處，地處全省地理中心和交通樞紐。5條高速公路和石太、太中銀、大西等多條鐵路干線交匯，武宿機場國內國際通航，區位條件十分優越。本區為太原盆地北部區域，地勢平坦，土地開發條件好，土地資源豐富；區域內及周邊聚集了太原理工大學、山西大學、中北大學、太原科技大學、山西農業大學、山西省農科院、中科院山西煤化所等高校和科研機構，區內的山西高教園區集聚了省內多所大專院校，教科資源集中。

2 設計策略與原則

合理分區，緊湊布局，形成實驗、研究、公共空間三大功能模塊。以交流空間、研討空間為節點，串聯各功能模塊，力求協同創新。戶外庭院、屋頂花園等多層次空間院落相結合，創造自然舒適綠色的科研人文環境。與周邊環境和而不同，體現科創城時代前沿特征并融入清華元素，營造人文傳統與科技特色。

2.1 特色標志性

清華大學山西清潔能源研究院位于山西科技創新城科技環廊上，是代表科技創新城形象的標志性建筑，設計端正有力，樸素內斂，表達古代與現代，厚重與輕盈，沉穩與開朗的對立統一。

2.2 先進新穎性

設計充分吸收國際化先進設計理念，用先進的科學規劃打造集研究、研發、生產、生活為一體的多維功能、環境優美和良好服務的科技創新園區，打造山西科技創新城的核心商務區，成為全省煤炭高效清潔利用技術研究的領頭人，抓住機遇，打造煤基科技及低碳創新高地。

2.3 宜居人本性

以人為本，兼收并蓄，注重人文景觀效果，塑造優美、寧靜的實驗環境和人性化的工作空間。室內外空間環境的宜居性將直接影響到工作、生活在其中的人。

2.4 通用持續性

堅持新思路、高起點、高標準，綜合考慮功能特點，在服從工藝需求前提下，滿足一般和特殊、當前和長遠的要求；實驗、研究、學術交流建筑堅持以通用為主，適應變化，形成通用高效的綜合科研系統。實驗建筑應該考慮動態使用，便于在實際使用中，隨著科學的發展而進行調整。

2.5 高效便捷性

堅持高科技、高效益，運用現代信息控制手段，軟硬件并重，循環集約，資源共享，設施共用，合理選擇技術和設備方案，優化基礎設施系統方式，便于運行管理，構建高效、便捷、安全、合理的工作環境，提高建筑的技術含量和使用壽命，注重投資效益與運行成本。

2.6 生態和諧性

清華大學山西清潔能源研究院是環境、建筑、人三者的和諧統一體，規劃中充分尊重人文、社會和自然環境，通過建筑環境空間組合和布局，創造獨特的空間形態；采用生態節能環保新技術，應用綠色生態建筑的概念，實現社會、經濟、環境效益的統一，人、建筑與自然和諧統一。從基礎設施建設、建筑景觀營造到管理經營模式均以可持續發展原則作為指南，貫徹節能環保理念。

2.7 網絡智能性

順應21世紀清潔能源科學研究發展的趨勢，適應網絡時代和知識經濟發展的需要，向網絡化、智能型科研建筑方向發展，實現硬件和軟件雙先進。

2.8 經濟節約性

設計中要充分重視經濟效益、社會效益和環境效益的綜合優化。達到功能先進，經濟合理，節能省地，規劃結構“緊湊、集中、高效”，嚴格按照批復投資進行規劃設計，既適應近期發展需要，又為其長期可持續發展留有余地，還為整個社會節約資源。

3 規劃分析

3.1 空間結構規劃

秉承整體設計理念，以“一核一軸一帶”構建空間秩序。

“一核”——建筑內部庭院是核心節點。“一軸”——東西向“生態軸”，形成建筑與東側景觀公園的有機聯系，構建景觀廊道。“一帶”——北側、西側的實驗區，南側的研究區和公共交流區，形成“科研帶”。

作為山西科技創新城科技環廊的重要節點，清華大學山西清潔能源研究院的建設，將成為區域科技創新中心，輻射周邊區域。東西向軸線將研究院、東側景觀公園與科技創新軸連接起來，形成區域完整空間骨架。

3.2 動態交通組織

按上位規劃要求，在用地西北側設置機動車出入口，機動車道可供兩個方向車輛通行，在建筑西北側可通過地下車庫出入口進入地下車庫。此外，沿建筑周邊設置消防環路。

建筑共設有4個主要出入口，人行流線為使用者提供多種可能。其中，從建筑內庭院可以進入北側實驗部分、南側研究部分；東北側設有報告廳入口；西側設有高壓沉降爐入口。此外，餐廳、廚房有獨立對外入口。

3.3 靜態交通組織

場地內規劃停車位共100個，地下停車92輛，地上車位8輛。地下車庫出入口設在場地西北側，地下車庫位于地下1層。

3.4 功能分區規劃

清華大學山西清潔能源研究院平面采用“C”字型設計，含實驗、研究、交流三大功能空間。分區明確，經濟合理，滿足良好的采光通風。

實驗空間：實驗室及其輔助空間主要設置在建筑北部和西部，是該項目的主要功能。

研究空間：設置在建筑東南部，為研究人員提供研究場所，與實驗室配套設置，方便研究人員進行實驗工作。

交流空間：設置在2層～5層的西南部，供科研人員會議、交流使用。在建筑東南側還設有非正式交流空間，方便科研人員隨時交流思想，啟迪思維。

3.5 景觀綠化及豎向規劃

建立多層次空間景觀系統，實現全新的空間體驗。三層級綠地系統，兼顧點線面，使建筑內的綠化網格與整個片區有機結合，融為一體。

4 建筑設計

4.1 建筑形象設計

清華大學山西清潔能源研究院作為山西科技創新城核心區建設的啟動工程，是服務山西省清潔能源科技研究和自主創新的科研場所，又是山西科技創新城與清華大學進行學術合作的重要物質載體。因此，清潔能源研究院建筑形象設計旨在體現科研建筑氣質和清華特色兩個主題，力求做到科技感、現代感、創新性和清華傳統校園建筑風格可識別性的和諧統一。

建筑形體簡潔有力，外立面采用玻璃和鋼為主要材料，以豎向陣列的元素形成秩序感，符合科研實驗建筑嚴謹的性格特征。實驗入口處的清水混凝土墻與城市道路平行設置，提示了建筑入口，也呼應了周圍的城市環境。建筑東北側的1，2層局部凹進，形成室內外過度的灰空間。首層南側餐廳和廚房的體量用深灰色石材與豎條窗結合的立面，提示了功能的不同，也為整體建筑形象提供特色元素。建筑內部空間則注重對清華元素的繼承和發揚，將紅墻、拱門的標志性元素運用到庭院的入口處，著力與外部形象一起形成既簡潔現代又富于清華神韻、既內斂又不失活潑與新意的建筑形象，表達古典與現代，厚重與輕盈，沉穩與開朗的對立統一，在與歷史傳統呼應對話的同時，又以新的面貌出現，同時給建筑的使用者以歸屬感和新鮮感，是歷史傳統在新時代的發展變奏。

4.2 建筑空間設計

建筑共設有4個主要出入口，人行流線為使用者提供多種可能。其中，從建筑內庭院可以進入北側實驗部分、南側研究部分；東北側設有報告廳入口；西側設有高壓沉降爐入口。此外，餐廳、廚房有獨立對外入口。建筑北翼為實驗部分，南翼為研究會議部分，報告廳位于北翼東側。在緊湊布局中，還留有供科研人員進行交流的空間，作為各功能空間的聯系紐帶。

4.3 建筑功能設計

出入口：清華大學山西清潔能源研究院主要人流通過內庭院組織。研究、實驗、高壓沉降爐、報告廳、餐廳均有獨立出入口對外。

平面布局：建筑地上5層，地下1層。地上首層層高為4.5 m，2層～5層層高為5.1 m；地下層高為4.5 m，局部實驗和設備用房為6 m層高。

平面布局以滿足實驗要求為設計原則，建筑北翼主要為實驗空間，北翼南側為輔助支持空間，采用“實驗室+準備室”的功能單元模式。南翼為配套設置的研究空間。西南側為供科研人員交流、會議的公共交流空間。建筑中部的庭院充分利用自然通風采光。各層功能如下：

首層為餐廳、廚房、報告廳、高壓沉降爐及大型實驗室、熱能系統展示機房、研究室、會議室、休息室、消防監控、值班室等；2層為污染物控制實驗區、實驗室輔助空間、閱覽室、研究室、會議室、休息室等；3層為圖書館、高效發電實驗區、實驗室輔助空間、研究室、會議室、休息室等；4層為清潔轉化實驗區、實驗室輔助空間、研究室、會議室、休息室等；5層為綠色開采實驗區、實驗室輔助空間、研究室、會議室、休息室等；地下1層為設有停車庫、各類設備用房、庫房等。

垂直交通：建筑共布置有四組垂直疏散交通，共計四部疏散樓梯，四部電梯，其中，北側一部電梯為貨梯。

5 結語

5.1 科技之軸——創造和諧發展的科技創新結構

作為山西科技創新城科技環廊的重要節點，清華大學山西清潔能源研究院的建設，將成為區域科技創新中心，輻射周邊區域。東西向軸線將研究院、東側景觀公園與科技創新軸連接起來，形成區域完整空間骨架。

5.2 創新之核——構建適于知識創新的建筑空間

人創造空間，空間影響人。好的建筑能滿足人與人之間的交往，發散思維、激發靈感。構建適合研究者交流啟發的空間，是設計的最基本要求。設計滿足科研實驗的基礎功能，創造了由室外到室內多層級的公共交流空間。

5.3 生態之園——營造舒適親和綠色的生態環境

中國自古崇尚自然是最好的課堂。習禮大樹下，傳道杏林邊。全新的科研創新空間也沿襲傳統思想，重視自然對心靈的教化作用。綠色生態環境也是可持續發展的永恒主題。設計中延續了中國傳統園林的一脈相承，外部環境和內部空間相互滲透，營造舒適親和綠色的科研空間。

The scientific research innovation space design of Shanxi Clean Energy Research Institute of Tsinghua University

Wen Jinyuan

(ShanxiJinshetuofanArchitecturalDesignConsultingLimitedCompany,Taiyuan030013,China)

Combining with the engineering situation of Shanxi Clean Energy Research Institute of Tsinghua University, this paper determined the overall layout scheme, and from streamline analysis, function partition, architectural form and other aspects, created the practical, economic, beautiful, green innovation space, made its construction become the symbol of modern architecture.

spatial structure, function partition, architectural space

1009-6825(2017)22-0013-02

2017-05-26

溫晉媛(1981- )，女，工程師

TU244.4

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