綠色·共享·文化
——科研建筑公共空間設計策略初探

徐元卿 景泉 張翼南 李健爽 XU Yuanqing,JING Quan,ZHANG Yinan,LI Jianshuang

中國建筑設計研究院有限公司

業主：北京協和藥廠

建設地點：北京市大興區

建筑設計：中國建筑設計研究院有限公司

項目負責人：景泉、徐元卿

設計團隊：張翼南、吳錫嘉、李雪菲、王鑫、趙昕、李建業、祝秀娟、唐艷濱、張輝、劉曉琳、鄧雪映、張全全、李力

總建筑面積：43 088m2

設計時間：2013.01

建成時間：2019.07

攝影：張廣源、高文中

1 科研建筑公共空間的問題

《科研建筑設計標準》（JGJ 91-2019）明確規定，科研建筑宜設置供科研人員交流與研討的公共空間，該區域宜具有良好的空間環境[1]。本文探討的公共空間是指在一定范疇內，科研建筑中使用者均可進入的室內外場所。回顧我國早期的科研建筑設計，公共空間面積占比較低，隨著國民經濟的不斷發展，公共空間的規模有所擴大，但仍存在以下問題：1）重機電技術，輕綠色智慧；2）重空間面積，輕場所體驗；3）重科技時尚，輕文化傳承。針對上述問題，筆者從綠色、共享、文化三個維度進行了設計策略的研究。

2 科研建筑公共空間的策略解析

公共空間是科研建筑低碳運行的基礎、科研工作者交流互動的平臺以及科研組織機構文化認同的載體。

2.1 綠色策略

空間布局是綠色設計的基礎，傳統綠色建筑智慧在當下仍有重要借鑒意義[2-3]。傳統建筑公共空間尤其是四合院，在綠色建筑中的作用包括：1）有助于集約用地，標準四合院房屋建筑與院落的比例能更好地利用土地[4]；2）有助于自然采光通風，四合院建筑的圍合式布局為室內空間提供了更多的采光、通風界面；3）提供了更舒適的體驗，四合院東南角開口的處理方式既方便通風，又能屏蔽寒冷的西北風。

2.2 共享策略

使用者在可以參與活動的地方能夠有效激發其參與熱情[5]。因此，打造以共享為核心策略的公共空間體系，有助于以空間引導交流、以交流促進創新。建筑師可根據不同的行為模式，適當限定公共空間的位置、規模以及界面的開放程度，提升空間的復合性、多義性，注重適當留白，將更多創造的余地留給使用者，促進使用者積極參與空間中的活動。共享策略可概括為營造復合的公共屬性空間、多元的半公共屬性空間、便利的半私密屬性空間。

2.3 文化策略

科研機構需對自身的文化屬性予以關注。例如，高校教學科研建筑公共空間的設計應傳承校園文化特質、凸顯學科文化特點、構建文化交流網絡[6]。科研活動是一種基于共同目標的文化認同，科研建筑公共空間作為其載體，對提升科研機構的文化同化力具有重要促進作用。文化策略可概括為回應院所精神和延續空間記憶。

3 當代科研建筑公共空間設計實踐

中國醫學科學院藥物研究所新藥創制產學研基地項目（以下簡稱“產學研基地”）是基于綠色、共享、文化三個策略進行的設計，本文將以此為例詳細解析其中的設計要點。項目服務于中國醫學科學院藥物研究所（以下簡稱“藥研所”），該藥研所隸屬于中國醫學科學院北京協和醫學院，辦公場地位于城市核心區。為滿足發展需要，藥研所于北京大興生物醫藥基地協和藥廠新廠區內建設了新的辦公地點。

3.1 綠色實踐

藥研所的工作人員對協和醫學院舊址有著深刻的記憶——那是一座中西合璧的醫院建筑群，采用院落式布局，自然采光通風條件良好，院落空間環境宜人。我們希望在產學研基地的建設中延續協和醫學院舊址的特點，通過借鑒四合院的建筑空間形態應對當地氣候變化。從師法傳統院落布局、引導自然采光通風、營造舒適宜人環境三個層次，實現產學研基地公共空間的綠色策略。

3.1.1 師法傳統院落布局

建筑布局模式決定了室外公共空間的形態與品質。基地東西長128m、南北長113.9m，控制高度為24m。建筑滿鋪后，按三跨柱網控制進深，符合現代科研建筑對高效率、低能耗的要求，同時在場地中部形成一個64m×45m的公共院落。

首先，院落空間擴大了建筑的采光及通風界面；其次，建筑采用雙L形布局，為使用者提供了一個有別于外部工業園區的空間環境，西北側為生物樓，可屏蔽西北風，化學樓位于院落空間的下風向，二者通過室外連廊相連；最后，設計借鑒四合院建筑的高度關系，東西兩側建筑體量低于南北兩側，以利于院落內房間的采光得熱。

1 以問題為導向的研究框架

2 房屋院落占比圖

3 產學研基地圍合式院落布局

4 產學研基地主入口

5 擁有良好的采光及綠化的下沉庭院空間

6 過渡季及夏季距地面1.5m 處壓力云圖

7 過渡季及夏季距地面1.5m 處速度失量圖

8 入口大堂空間

9 院落空間

10 有圍合感的咖啡廳露臺空間

11 不同學科間連廊空間

12 交流共享空間體系

13 上淺下深的構圖關系

14 入口處垂花門的抽象再現

3.1.2 引導自然采光通風

設計借鑒了傳統四合院將主入口設置于東南側的做法，契合了其交通功能和建筑形象，對大廳采光和避免西曬十分有利，過渡季還能將東南風導入建筑及院落內部。

3.1.3 營造舒適宜人環境

階梯教室和圖書室設置在院落中部的地下空間，通過下沉庭院營造了地面空間的感官體驗；下沉庭院位于內院偏北的位置，便于庭院內的綠化植被接受日光照射；綠化作為圍合院落的重要構成要素，起到了局部遮陽、增加空氣濕度、改善空氣質量的作用。設計團隊針對通高空間及連廊的位置，進行了科學合理的計算，從而提升過渡季公共空間及辦公空間的自然通風效果，使這些交流討論場所的環境舒適度得到明顯改善；同時，使室內走廊空間自然采光，避免內走道過長產生不適感。

3.2 共享實踐

科研建筑需要多樣的交流場所，偶發的交流有助于思想火花的碰撞[7]。設計通過打造公共空間體系，提升科研場所的參與性，引導交流行為的發生，助力科研創新。下文按共享層級的不同，從復合的公共屬性空間、多元的半公共屬性空間、便利的半私密屬性空間三個方面進行論述。

3.2.1 復合的公共屬性空間

公共屬性空間包括入口大堂和院落。入口大堂是集交通、講演、展示于一體的復合空間，局部的木質臺階可以作為自習空間使用，通往階梯教室的通道承擔了展廊與休憩空間的作用。圍合的院落則是一處別具特色的“立體公園”，院落中部的屋面隨階梯教室的坡度向上升起，成為室外集會活動的舉辦地。

3.2.2 多元的半公共屬性空間

半公共屬性空間包括下沉庭院、首層露臺、通高空間、屋頂空間等。通過綠化和天井對庭院進一步劃分，院落中部地面層設置露臺，露臺內部設置咖啡廳，成為場所感和景觀視野兼具的室外空間。部分實驗室區域設置2～3層的通高空間，東西兩側屋面為藥用植物園，是科研工作人員在工作之余交流探討的場所。

3.2.3 便利的半私密屬性空間

半私密屬性空間需關注交流活動的隨機性與便利性。我們在化學樓與生物樓間設置連廊，在電梯廳設置咖啡休息區及展示墻，在辦公區設置露臺，使其成為一個適合隨時討論的場所，從而增加不同學科間的交流。設計以共享策略為核心，將不同層級的公共空間串聯起來，形成一個連貫立體的共享交流體系，最終實現促進科研工作人員交流、探討的目的。

3.3 文化實踐

藥研所以“獻身、創新、求實、協作”為指引精神，因此在進行公共空間設計時，需對原有空間記憶進行轉譯并回應其精神，如對協和醫學院舊址院落、灰磚、綠瓦、垂花門等中西合璧建筑風格的深刻記憶以及現藥研所辦公樓上淺下深的構圖等。

3.3.1 回應院所精神

在延續空間記憶的基礎上，對藥研所的指引精神進行解讀，并在設計中逐一回應。首先回應“獻身”，獻身源自熱愛，基于這種需求，我們打造了生機盎然的院落空間，提升了室內外公共空間的品質，使其成為科研工作者熱愛的空間場所；其次回應“創新”，構建由院落、中庭、連廊、露臺等構成的公共空間體系，通過促進交流，達到助力創新的目的；再次回應“求實”，多元復合的功能提升了公共空間的利用效率，以務實的方式提升了建筑的使用效能；最后回應“協作”，通過建筑布局與空間界面的記憶延續以及文化要素的轉譯升華，凝聚文化認同。

3.3.2 延續空間記憶

我們在布局上延續了圍合的院落空間形式，保留了“大院”的記憶；在界面維度延續現藥研所辦公樓上淺下深的構圖形式，立面仍采用方窗，上部為豎向肌理涂料，首層及二層為清水裝飾磚砌筑。整體設計師法協和醫學院舊址，注重窗洞口的處理，在傳承“老協和”的基礎上，打造“新協和”。

項目在傳承文化記憶的同時，通過現代轉譯，為協和文化注入了新的元素。首先，在立面窗洞口處設置木色通風百葉，為實驗室通風換氣，既保證了建筑立面的完整性，又為其增添了一些溫暖的色彩，這種做法與北京四合院外立面的木質裝飾異曲同工，讓人倍感親切；第二，對入口垂花門進行抽象再現，在登堂入室間升華記憶；第三，入口端部會議室的外部空間為回紋形構圖，是對傳統建筑元素的抽象體現；第四，會議室外窗采用黃綠相間的彩釉玻璃，象征綠色與生命，既強化了入口空間的標識性，又為建筑增添了活力，而且這種玻璃與教堂中的彩釉玻璃相似，符合協和東西合壁的特征；最后，立面通高空間綠色鋁板呈現的肌理是協和醫學院舊址琉璃瓦的演繹與升華。

4 結語

科研建筑不應僅是一部高效運轉的機器，而是應當通過公共空間設計，為科研人員創造生態自然、交流共享、傳承文化的產學研一體化空間。筆者基于工程實踐，從公共空間入手，針對綠色、共享、文化三個理念，探討了可實施性較強、普遍性意義較高的設計策略，以期為相關實踐提供一定的借鑒和指導作用。