高校教學樓彈性設計策略分析

陶 源 （安徽省建筑科學研究設計院，安徽 合肥 230031）

1 引言

高校校園建設規模較大，項目建設持續時間長。在建設過程中，需要投入大量的資金和人力。高校建設由國家計劃管理，需要通過預測、平衡、調整、決策等多個步驟來實現，過程較為復雜，建設很難一次完成，大多需要分階段建設，并在建設中不斷調整和變化。很多教學樓項目因為建設資金不到位，導致方案調整，規模變更，甚至建設暫停。這在一定程度上影響了高校的建設速度和整體協調性，甚至擾亂教學計劃。在高校教學樓設計之初，引入彈性設計思想，在時間軸上，教學樓的內部功能和外在形態不是靜止不變的，會因變化因素的影響而發生變化，在經濟性和舒適性原則下提高教學樓彈性，讓教學樓更具適應能力，設計師在設計中應注重靈活性、整體性、經濟性和合理性，規避短期行為的破壞，塑造更好的校園整體環境。

2 項目概況

項目位于昆明市呈貢大學城新校區內。規劃用地占地面積約25000m，內擬建醫學院教學樓，辦公樓，總建筑面積不超過60000m。醫學院成立伊始，需建設醫學院教學樓、辦公樓，前期因資金等原因處于停工狀態，現醫學院已招生，按照教學計劃，應進行相關實驗教學，醫學院專業教室的需求日益增加，教學樓建設迫在眉睫。因現狀，先期僅建設3500m教學樓，以便滿足醫學院近期教學需求，后根據醫學院規模發展需求和學校資金投入情況，分步實施剩余規劃設計內容。

項目難點分析：根據醫學院項目計劃現狀，醫學院先期建設3500m教學樓，功能以解剖學為主，兼顧組織胚胎學實驗室、病理學實驗室、功能性實驗室，病原生物學、免疫學和細胞培養實驗室和實驗教學教室等，為等待使用教室的學生和老師提供教學實驗場所。

不僅如此，設計師還要考慮遠期發展需求，讓前期建設的教學樓適應因后期建設、新增課程等產生使用功能變化的情況，以及教學樓建成后最終形態滿足協調統一的要求。所以我們不僅需要考慮四層教學實驗樓目前內部功能，同時也要兼顧后期建設中對建筑功能和形態的增加調整，比如擴建后外在形態如何拼接和延伸，內部空間如何銜接拓展，水平豎向交通如何順延。同時在設計時應充分考慮建設時序的劃分，不因分期建設而導致建筑整體形態上的割裂，達到可分可合，分則獨立成篇，合則整體氣韻的效果。

3 彈性設計策略

3.1 建筑形態生長策略

教學樓建筑外在形態不是靜止不變的，當內部空間難以容納下新的功能時，建筑形態將發生變化。建筑形態的變化可分為水平延伸、豎向疊加和包含型三種。

3.1.1 水平延伸

水平延伸式適用于前期規劃中留有備用場地的情況，連接方式有平接式和連接式。平接式通常用于需要延續原有風格的建筑，新舊建筑緊密連接，渾然一體。因采光疏散等原因，對原有建筑影響較大。連接式是指通過某種連接體聯系，連接體可以是連廊，豎向交通核，外立面造型裝飾等（圖1），教學樓中最為常見的是連廊連接，這種連接方式施工難度小，對原有建筑影響小，新舊建筑各自獨立又互相聯系，建筑形式上也有較好的完整性。

圖1 連接示意圖

3.1.2 豎向疊加

豎向疊加是指在原建筑上增加層數，通常用地緊湊，橫向擴展空間不足，對原建筑結構的承載力要求較高，故不能普遍應用，通常涉及結構加固，造價較高。

3.1.3 包含型

包含型是指保留建筑原結構，原建筑包含于新建筑內，這種形式適用于用地較為緊張，原建筑結構不適合豎向疊加，但內部空間已經飽和的建筑，這種方式難度最大，可針對原建筑有重要意義的建筑。

3.2 內部功能空間的彈性設計策略

人的活動不會把所有的空間占滿，使用者與空間之間會存在一定的余裕。有了余裕的存在，同一空間內就存在了容納多種使用功能的可能。這里的余裕也可以理解為是空間的彈性。彈性越強，所能兼容的功能也就越多。增加教學樓內部功能空間的彈性可以采用劃分空間、運用模數化、設定單元空間、布置靈活的隔斷桌椅等方法。

3.2.1 空間的劃分

為了增加建筑空間的彈性，我們需要將電梯、樓梯、衛生間及豎井管道等服務空間集中布置，方便維修和更換。整合實驗室、教室、活動室等被服務空間，增加其靈活性及適應性。服務空間與服務空間的劃分，使建筑內部功能由復雜變得簡單，有利于建筑內部空間的重組和拓展。

3.2.2 運用模數化

教室內活動單位基本活動范圍需要根據空間服務對象和使用要求來確定，實驗員做實驗需要的尺寸一般在1.8m范圍內。確定合理的柱網模數，滿足教學空間的要求，教室空間同時可以被劃分、拼接組合，模數化的制定有利于空間的組合與拆分，提高了空間的利用率，讓空間更靈活更具適應性，固定的模數可以便于生產和施工，加快施工速度。

3.2.3 設定單元空間

設定單元空間，單元空間內可以容納相似的多種功能。可分可合單元空間設計便于空間內部功能置換、更新，同時單元空間自身可以快速復制，各個單元體直接相連或者通過輔助空間相連，讓教學樓空間更具彈性。

3.2.4 布置靈活的隔斷

教學樓內可以采用靈活的隔斷、輕質隔墻等，輕質隔墻便于拆分組裝，同時在教室內布置一些可以移動的桌椅，適應多種教學活動的使用。

4 方案設計

本次方案要求考慮隨著醫學院的辦學規模發展，需要進行擴建發展建設；我們在總體布局上，統一規劃，以水平延伸的方式布置教學樓（圖2）。依據設計條件，我們在場地內以中軸對稱的形式布置4棟四至五層的南北向實驗教學樓，最小間距為25m。因先期建設的3500m教學樓以解剖學為主，我們選擇沿場地南側市政道路布置，此處較為僻靜，有市政道路相通，方便教學器材進出場地，對場地內及周邊其他教學樓干擾最小。因后期教學發展需要，在4棟教學樓西側布置1棟十二層高的醫學院辦公服務樓，作為醫學院的標志性建筑，辦公服務樓與教學樓高低錯落，有利于營造良好的校園景觀。教學樓與辦公樓中軸對稱，與周邊校園肌理相呼應，整體性強，均衡美觀。教學樓和辦公樓之間用連廊串聯，最大限度地讓每個教學樓各自獨立，又可通過廊道緊密連接。連廊每層的步行系統連貫，可為師生遮陽避雨，連廊與教學樓圍合出中庭空間，創造了積極共享的交流空間，增加各學科師生之間的交流和互動。

圖2 總平面圖

教室功能的變化主要表現在：教室空間內新舊功能的置換；直接增設新的功能教室；因學科滲透交叉出現復合功能教室。應對教室功能變化，把各個專業的實驗室、準備室、標本間劃分為服務空間，把樓梯、衛生間、殘渣室、配電間、電梯間等劃分為被服務空間。將服務空間置于條形建筑的兩端，建筑中間集中布置被服務空間，集中布置可以讓被服務空間的布局具有靈活性。選擇合適的柱網，組合成能適應多種功能的單元空間，因為本次設計的解剖教學樓多為實驗室，通過參考相關建筑設計資料，一般教學實驗室、科研室常用的柱網尺寸有7.2m×7.2m。在本次設計的過程中，為了增加空間的靈活性，適當擴大進深、減小開間。在滿足經濟性和舒適感的同時，進深增至8.1m。根據合理的長寬比，開間為6m，一跨柱網滿足小班教室的需求，可以合并兩跨甚至三跨成一個大空間滿足實驗室、大教室等空間需求。同時考慮到建筑未來內部功能的擴展，留出備用空間。根據內部空間的桌椅布置等變換，容納下多種功能。也可通對空間的稍微整改，如輕質隔墻的運用等讓空間更具靈活性。

5 結語

高校建設處于快速發展時期，如何合理規劃設計高校教學樓顯得日益重要。彈性設計思想的引入，讓空間更具適應性，讓外在形態更為統一。符合新時代新發展新思維的趨勢，符合可持續發展理念，符合經濟性原則，希望對高校教學樓建筑彈性設計有一定的參考作用。