試談馮紀忠“空間原理”的建筑教學實踐
——以華東水利學院工程館為例

李搏宇 LI Boyu

馮紀忠先生是中國現代建筑的奠基人之一，他不僅創作出多個膾炙人口的建筑作品，是公認的建筑大家，而且還是中國現代建筑教育的先驅。他從教60 余年，是我國城市規劃專業、景觀園林專業的創始人。20 世紀60 年代初提出的“建筑空間組合設計原理”（后稱為“空間原理”），是他最為學界稱頌的學術貢獻之一[1]。在對馮紀忠的相關研究中，大部分著眼點聚焦于他的幾個知名作品的鑒賞，或是對其設計理念和思想進行分析[2～4]。本文嘗試從另一種角度，即馮紀忠在建筑教育事業上所做出的成就方面，通過華東水利學院工程館這一成功的教學實踐案例，來解讀他所提出的“空間原理”。

1 馮紀忠與“空間原理”

1.1 “空間原理”的提出

提到建筑學家馮紀忠，首先被討論的一般會是東湖客舍、同濟醫院或方塔園等較為知名的作品。這些作品有著一個主要的共同點，即有明確而嚴謹的空間組織邏輯。盡管一個是會所，一個是醫院，還有一個是園林規劃，設計手法必然各不相同，但這三者在回答“如何安排內部空間”這個問題上，其指導思想是高度一致的，即：重視各個功能區和交通流線的分配，優先考慮實用性，以令建筑最簡便、最輕松地實現它的功能價值[5]。

究其原因，馮紀忠曾留學于維也納技術大學，接受的是西方現代主義建筑教育，繼而將這種功能主義思想運用到了自己的工作之中。60年代初，馮紀忠提出了一系列理論設想，后將其總結為“建筑空間組合設計原理”，其中，總結了普適性的建筑設計工作流程，以及一些針對特定類型建筑的設計要點，包括以下幾方面。

（1）建筑設計次序應根據實際工程情況，同時綜合考慮室外和室內分組，得出通盤布置方案，并根據功能布局確定結構系統，最終通過結構和布置兩方面得到單體定案，而非“基地布置—單體布局—結構—室內”的單線思考。

（2）必須先分析、估計室外用地情況，不可先確定單體后被動填充用地，剩下多少就用多少。

（3）室內空間按功能分成使用上不可分離的組，以若干室內分組和若干用地項目來組織總體平面，從而達到用地經濟、布局緊湊。

（4）除了要在基地合理分配建筑用地，還要合理規劃道路和管線。

（5）基地布置是單體構成的依據，應有助于合理解決單體功能布局和結構系統之間存在的矛盾。

（6）設計全過程中，設計者都必須具有空間觀念。雖說設計理念是從適用角度出發，但不可片面、孤立地考慮和著手某個特定階段或局部問題，才能保證統籌解決適用、經濟和美觀。

（7）組織立體空間時，應先按照使用要求擬定高度，加蓋屋頂后再做調整，包括高度調整和解決承重手段與分隔手段之間的矛盾。這就要求設計者正確理解承重結構和平面的相互關系，搞清承重和分隔的物質手段之間分與合的關系。

（8）建筑空間是使用空間和構成空間在物質手段的統一，二者缺一不可。空間排比的大體步驟是先求單元后組合，其目的是求得功能單元與結構單元最經濟的結合方式。

（9）在辦公樓設計中，采光成為決定單元布局的重要因素。窗軸距關系到分間的靈活度和總面積的節約，既要考慮使用上對分隔的需求，也要考慮結構對窗距的限制，同時還要考慮插入體（如樓梯間、廁所等）的布置對使用面積、結構作用和自身功能的影響。

（10）在實驗樓設計中，確定單元時要考慮到設備這一因素，組合時也要額外考慮設備系統和暖通、空調的安排。固定設備與靈活分隔之間的矛盾大致有3 種解決方法，即：分段按功能確定單元、根據主要功能需求或設備設施確定單元、求兩者均適用的單元[6]。

馮紀忠的《建筑空間組合原理述要》一文可稱得上是一篇建筑學教學大綱，除此之外，還涵蓋了一些住宅、工業廠房等的設計思路和方法，本文暫不展開討論。

1.2 空間原理理論的獨特性

當時，有為數不少的留學建筑師學成歸國，推廣西方現代、科學的建筑設計體系，一度成為業界主流，提出設計應以功能為優先的理念也毫不新鮮。但是，如何將這些科學的建筑設計理念總結、提煉成為一種系統的、普適性的建筑設計理論，指導建筑師特別是建筑初學者理解和掌握建筑空間組合的基本原理及其精髓，并在建筑設計實踐中加以合理的、靈活的運用，則是設計理論的意義和價值所在。馮紀忠“空間原理”的獨特性在于，其并非僅僅著眼于將這些理論提煉為一些抽象的規則，或者單純從實用性角度便于建筑師的工程實踐，而是更多地思考了如何建立起一套全新的體系來教授建筑設計課程、傳授建筑設計理念和思想，以使建筑系學生在有限的大學就讀期間就能夠掌握建筑設計的基本原理。“空間原理”不是單純的設計理念，它更是建筑學專業的教學大綱。

回國后，馮紀忠一直任教于同濟大學，在建筑教育教學方面貢獻卓著，影響深遠[7]。“空間原理”對于建筑系學生認識建筑空間設計原理及設計能力的培養，具有根本性、普適性的指導，這是其有別于一般建筑設計理論的獨特之處。

2 “空間原理”的教學實踐成果——華東水利學院工程館

2.1 歷史背景

1952 年，在全國高等學校院系大調整中，由南京大學水利系、交通大學水利系、華東水利專科學校水利工程專修科、浙江大學及同濟工學院兩校的土木系水利組于南京組建成立華東水利學院。因建校之初無可用校舍，華東水利學院在一年多的時間內借用南京大學教室及辦公用房，基礎課、公共課等則同南京工學院相近專業的學生同堂上課。學校無法提供學生宿舍，一部分學生借住在南京工學院學生宿舍，另有部分學生租住在民房當中。經過多方比較，建校組委會最終決定將校址選定在環境安靜優美、交通便利的南京城西北的清涼山北麓，并逐步成立了校舍計劃研究組、校舍建設委員會、基本建設工程處，全面開展校園建筑及設施建設[8]。工程館即是第一批建設成果之一，設計方為同濟大學建筑工程設計處[9]，建成于1954 年1 月，用作實驗室、教學和辦公用房，現仍作為河海大學水文水資源學院教學樓在使用（圖1、2）。

2.2 總體布局

由于校區選址位于山地，場地內地勢多有起伏。工程館的建設用地剛好位于一塊南高北低的坡地上，北面緊臨通向校園主出入口的校園主干道河海路，與同時期建造的水利館隔道相望；西臨通向校園次入口的校園次干道；場地其它二面也布置有道路（圖3）。道路順應地勢，基本保留了原始地形，既減少了修整地形的工程量，又方便將景色引入室內。

工程館主體由4 個不同尺寸的長方形區域構成，由前到后錯落布置，并有連廊相連（圖4）。主入口面向北面的校園主干道，與道路間布置有廣場；次入口面向西，與校園道路之間布置有綠化。建筑布局舒展、靈活，各建筑區域既獨立又有聯系，并在前后均留有較大面積的綠地，方便課間活動。

圖1 現河海大學區位圖

圖2 工程館位置圖

圖3 1956 年華東水利學院規劃圖

2.3 空間布局

圖4 工程館總平面圖

工程館按照使用功能分為4 個部分，分別為教室、實驗室、辦公室和輔助用房。這樣的功能分區在建筑空間塑造上體現為：將作為主要功能的辦公室、教室、階梯教室、實驗室從前到后分別布置在4 個獨立的主要區域中，且主要區域之間由“廊”連接，區域內則沿內走廊雙側布置房間為主，以便捷交通。“廊”被布置成單面走廊串聯形式，提供輔助功能。各區域連接處由廳過渡，做到了既互不干擾又有所聯系。解決垂直交通的樓梯間分別布置在各個門廳中，與走廊、門廳及建筑的主次出入口共同構成建筑內部的交通系統，流線簡潔清晰，利于交通及安全疏散。衛生間分別布置在區域銜接處的過廳中，便于尋找，使用方便（圖5）。

圖5 工程館一層平面圖

（1）辦公區域位于最前部，緊鄰校園主干道。該地塊東西長32.24m，南北進深13.00m，2 層混合結構，其中，1 層層高為3.60m，2 層層高為3.30m。樓梯位于內走廊東端的主門廳內，主入口正對走廊，面向東，朝向主廣場。次門廳位于建筑西端，其西側為次入口，東面連接通向主門廳的走廊，南接通向教學區的連廊，與連廊交接處布置有衛生間。除在1 層北向及2 層東端分別布置1間會議室外，其它均為辦公室。辦公樓與教學樓之間的連廊為2 層，連廊的西側為單面走廊，東側為辦公室。

（2）教學區域位于辦公區域南面，并通過連廊與之相連。教學區域是工程館建筑中體量最大的部分，為3 層鋼筋混凝土結構，東西長約84.44m，南北進深約18.66m，層高均為4.00m。主入口位于一層偏東的位置，通過主門廳聯系各教學空間。主門廳東側為階梯教室，向南通過單層連廊連接兩間可容納200 人的階梯教室區域；向西為通向次門廳及次出入口的內走廊，走廊兩側布置普通教室及繪圖教室。次門廳位于最西端，連接向西的次出入口，向北通往辦公空間，向南通過單層連廊通往實驗室區域。在主次門廳中各布置一部樓梯，以解決垂直交通問題。主、次門廳及其上面二三層過廳中均布置有衛生間。在教學區域中，最東端的1～3層及最西端的2 層共布置有4 間階梯教室。階梯教室的門開向布置有樓梯的過廳，利于安全疏散。東端一層的階梯教室順應地勢，解決地面起坡，同時，建筑基礎的埋深也是順應地形走勢的。

（3）階梯教室區域位于教學區域的南邊，通過連廊與教學樓主門廳相連。由于其所處位置地勢較高，設計中并沒有簡單地將地面推平，而是順應地勢，通過在連廊與教學樓相結合部位設置臺階來解決前后的高低差問題（圖6）。

（4）實驗室體塊與階梯教室平行，位于整個建筑的西南角，東西長68.15m，南北進深13.5m，與階梯教室同樣為磚木結構。東西兩端分別為大空間的土力學實驗室和材料力學實驗室，各有1 個單獨入口直通室外，中段在辦公室和光學及建材實驗室之間形成了一個小型過廳，向北有單側廊通向西側次門廳，連廊中也布置有實驗室、儀器室等功能用房。

建筑整體布局將使用空間分散到單獨的區域中，不僅分區明確，還控制了建筑進深，提高了采光通風性能；進而使規則的細長型空間便于從內部進行單間分隔，這對于教學和辦公用房來說，是非常適宜的。

根據設計文件記錄，上述主要區域的結構型式各不相同：教室部分為鋼筋混凝土結構，采用人字屋架；辦公室部分為混合結構，實驗室部分為磚木結構，均采用豪式桁架。結構設計考慮到不同用途空間的區別，并與之結合選擇了相對合適的方案。隔墻材料主要采用雙面萬利板，荷載輕且隔音性能好[10]。

2.4 立面設計

工程館立面造型簡潔明朗，基本采用的是現代主義設計手法，建筑形象時代特征明顯。建筑對外出入口多采用內凹處理（圖7），利用形體的消減形成“灰空間”，通過陰影加強了明暗對比，進而強調出入口的作用。

開窗形式以矩形為主，根據內部空間使用功能的不同，窗口的大小及長寬比例都有所變化。公共空間部分的門廳、樓梯間等處對采光要求不高，開窗形式不拘一格、變化多樣，如辦公主入口門廳采用落地窗（圖8），樓梯間成組布置小方窗（圖9）等；辦公室部分由于采用混合結構型式且開間較小，窗洞口也就較小；教室部分對采光要求較高，開窗面積盡可能加大；實驗室部分僅有單層，采光方面也無特殊需求，窗口大小適中，形狀規律（圖10）；階梯教室的窗臺標高隨地面起坡而變化（圖11）。

圖6 教學樓門廳與連廊的銜接

圖7 工程館出入口的內凹處理

圖8 辦公樓主入口門廳落地窗

圖9 樓梯間小方窗

圖10 實驗室外窗

圖11 階梯教室外窗

工程館立面色彩以乳黃色為主，點綴窗臺、遮陽板等青灰色水平構件。屋面瓦青灰色，鋼窗墨綠色、斬假石勒腳（現已經涂刷青灰色涂料）。主入口大臺階配斬假石黑色磨石子門墩，與上部挑出的白水泥斬假石大窗格在色彩及明暗上形成對比，貼合校園氛圍（圖12、13）。這樣的立面處理手法雖然有一定的時代印記，但至今還有不少新建文化辦公類建筑也在采用相似手法。

圖12 工程館外觀（建成時）

2.5 細部處理

建筑內部除青色墻裙粉刷外，沒有其它過多裝飾，依靠墻、柱、門窗等構件自身的尺度建立起空間感。布置在大廳中的柱子為最常見的方柱，但在4 個柱角采用45°斜線倒腳。柱礎采用踢腳的做法，突出柱面1cm左右，高60cm，黑色，區別于柱身的乳黃色。柱礎周圍15cm 范圍內地面鋪裝黑色水磨石，柱頂設斗型柱帽，線條柔和，富于變化（圖14）。內走廊兩側的教室均設置高側窗，既解決了走廊的采光問題，又方便雙面教室形成對流，解決通風問題。樓梯在布置時退讓走廊，形成緩沖，利于交通。

不論是考慮到當時資金不足、工期緊張的背景，還是看造型處理、空間塑造的藝術性，這種施工簡單，耗材節省，效果美觀大方的方案無疑是優選。

2.6 不足之處

工程館自建成后一直使用至今，并且依舊適用，足以證明這一建筑在功能性上是合理的。但在一些細節方面，工程館還有進一步完善和優化的余地。

（1）過廳部分2 層、3 層層高不同，但柱子的做法和比例卻完全一致，致使2 層看起來比例合適，而3 層則顯得視覺效果并不協調（圖15）。

圖13 工程館外觀

圖14 工程館二樓過廳方柱

圖15 1 層（左）與3 層（右）過廳視覺效果對比

（2）未考慮遮陽設施，尤其是西南方向未設置任何遮擋物。南京夏季的陽光會直射進教室，影響學生的日間學習環境。

（3）工程館每層的過廳連接通向兩個區域的走廊，以及聯系垂直交通的樓梯，因此，此處為建筑中的交通樞紐，人流量較大。衛生間設于過廳中雖然便于使用，但對過廳空間的衛生條件有所影響，宜進一步推敲。

3 結語

1953 年，同濟大學成立建筑工程設計處，其下設的4 個設計室即相當于教研組，設計人員均為建筑、土木等系高年級學生，在各自小組的指導教師帶領下參與實際工程項目。一方面，由于抽調了大批建筑、土木系學生完全停課投入生產，有效地緩解了當時建設任務繁重卻人手緊缺的壓力，且頗有成效，僅1953 年前半年便完成了百余項設計項目；另一方面，對學生們來說，大量的設計和施工圖繪制工作成為實際工程的入門訓練，可以邊干邊學習。這種產學結合的教學方式如今已經成為同濟大學的一項傳統。

華東水利學院工程館正是“空間原理”用于教學實踐的一個實例。嚴格來說，工程館不是馮紀忠一個人的作品，而是他指導學生做的一個畢業設計項目。馮紀忠任主持人的第二設計室，專門承擔結構較為復雜的房屋設計任務[9]，工程館就是第二設計室的負責項目之一，其設計與繪圖工作大部分由同濟大學1952 屆工業與民用建筑專業學生完成。

馮紀忠先生的“空間原理”并非是一種單純的建筑設計理論，更是一份教學綱要，意在探索科學有效的高校建筑教學體系，對培養新生代人才并輸送給學界及業界發揮了極大的作用，具有重要意義。