高校“消極空間”教學樓屋頂公共空間設計探究

張 慧

（安徽信息工程學院，安徽 蕪湖 241199）

伴隨著我國高等院校事業的迅猛發展，不斷涌現出校園用地面積減少、教育資源不足等現象，因此充分利用教學樓屋頂這一“消極空間”資源顯得十分必要。高校教學樓屋頂公共空間的設計不僅可以改善校園日益緊張的活動空間問題，有助于生態節能技術的實踐，而且能夠營造富有文化內涵、使人流連忘返的校園特色空間。同時，改善校園環境中的消極空間，對高校校園建設乃至城市建設都有著錦上添花的作用。

通常，我們將整個大的空間環境中，那些沒有被利用到的，或者不能給使用者帶來愉悅心理感受的空間，稱之為“消極空間”[1]2。近年來，由于高校的急劇擴張，校園空間環境建設愈發缺乏獨特的校園文化與個性化設計，尤其是新校區的建設差異性越來越小；部分校園建設中，設計師過度追求校園公共空間面積率或單純追求視覺上的設計美感，設置過多的大面積草坪及過于空曠的下沉廣場等空間。但事實證明，師生對這些場所的使用率并不高，有時甚至成為師生抄近道的路徑選擇，這樣的空間設計毫無指向性作用，成為裝飾校園的布景板，而非真正意義上的師生交流空間[2]。長此以往，校園內這樣的一部分空間則可稱為“消極空間”。

在大學校園中，建筑構筑物是高校空間環境中的主要組成部分，其中教學樓可以算是高校建筑構筑物中重要的分支，在校生大多數的學習時間都是在課堂上進行的，而教學樓則是教學課堂的重要載體，但教學樓的使用面積是有限的。從大數據顯示得知，大多數高校建筑屋頂空間因沒有得到有效的設計改造再利用，這一部分就成為校園的“消極空間”。

屋頂作為建筑的“第五大立面”[1]4，要利用好屋頂空間，設計者需要在改造或建筑體構建之初就考慮其中，將校園建筑空間設計及校園公共景觀設計相互關聯，進行全方位的設計考量，極致提升空間使用率。若能積極地改建或構建好教學樓屋頂空間，則可以將該部分校園“消極空間”轉變為“積極空間”，為校園環境增添一抹亮色，讓學生產生更多的認同感和歸屬感，樂在其中。

一、高校教學樓屋頂空間目前存在的問題

隨著高校規模的日益擴大，校園建筑物日益增多，屋頂公共空間場地也日趨增多，但由于各高校未能對其進行有效的改造再利用，導致校園中有效的公共空間使用率日趨低下，“消極空間”的擴大在一定程度上影響了師生的校園學習生活質量。因此，無論是從校園教學樓屋頂空間營造的角度出發，還是從校園整體環境或是從校園所處地域的城市環境著手去探討，不難發現，依然存在著諸多問題。

1. 屋頂空間目前閑置較多，缺乏利用改造且具有安全隱患

隨著高校規模的不斷擴大和快速發展，教學和公共活動空間緊缺，多數學校選擇擴大地塊、新增建筑物來解決問題，忽略了現有教學空間的再利用與改造，從前期的調研數據來看，大多數校園的教學樓屋頂空間處于閑置狀態或者堆放雜物，空間利用率極低，甚至產生了一定程度的安全隱患，導致有學生在屋頂發生意外摔傷及墜樓等安全事故。

2. 缺乏對校園文化特色和城市地域特色的雙重考量

隨著城市空間的不斷發展，目前已有大量城市公共建筑的屋頂空間已被合理利用，商業建筑空間、住宅屋頂花園的營造極具代表性，在提高城市公共環境空間使用率的同時，也改善了城市高空景觀，打造俯瞰城市美景的別樣視角。反觀高校近年來的發展現狀，作為城市環境中重要的組成部分，在大力建設新校區的同時卻忽略了自身個性化的校園營造，以及特色化的校園文化展示，校園歷史文化的延續性在一次次建設中未能得到應有的延展，在屋頂空間營造上的校園文化展現更是鳳毛麟角。首先，大學校園是體現場所精神的重要載體，如果能夠在教學樓屋頂空間傳達出校園文化特色，讓其具有一定的場所精神體現，不僅可以較好地利用其空間，還可以讓校園師生達到一種強烈的歸屬感和認同感；其次，在空間設計中除了應體現具有本校的特色文化外，還應體現所屬當地城市的地域文化，從而塑造出兼具地域和校園雙重文化屬性的屋頂空間。

3. 缺乏校園整體建設規劃

目前有部分高校已經開始注重教學樓屋頂的空間營造，但基本都屬于相對獨立的空間設計，與該教學樓的屬性以及校園環境氛圍、文化等內容關聯度不大，缺乏設計的統一性和連續性。大多數屋頂空間只是在場地中放置一些盆栽植物等，或僅僅追求視覺上所謂的設計感，缺乏實用性的設計考量。從大多數的校園鳥瞰來說，更多出現的則是“千頂一面”的局面，缺乏對建筑“第五立面”的設計營造。目前，多數院校均沒有將屋頂空間納入教學樓設計以及整體校園的規劃建設之中，任其成為校園的“消極空間”。

二、高校教學樓屋頂公共空間的安全考量

教學樓的使用人群大部分都是在校師生，安全性顯得尤為重要，它直接關系到學生能否安全成長，關系到千萬學生家庭的幸福安寧和社會穩定，校園安全問題已成為社會各界關注的熱點問題。由于校園屋頂空間場所的特殊性，在設計中如何最大限度地避免意外事件的發生則顯得極其必要。

校園屋頂空間安全隱患主要為高空意外墜落、意外摔傷、不規則物件擦撞、高空墜物和緊急情況下人流疏散等問題，因此在設計中應極力避免此類問題的發生。設計前應先征詢專業建筑人員，對房屋結構、屋頂樓面承載壓力情況進行評估，避免設計中過多運用厚植土壤、鋼構鐵藝等對屋頂結構安全產生影響。設計時應運用動線設計原理規范空間中師生活動人員的流動范圍，使其遠離樓頂四周的壓檐墻，可以在壓檐墻附近布置綠植等作為隔斷，隱形阻攔活動人員靠近屋頂邊緣，避免發生高空意外墜落事故；路面設計盡量平整，不設過多高差，通過設計細節將不平整的突出物遮蔽或修補平整，或明確相應臺階等標識，路面鋪裝選擇防滑材質的材料，在人員動線上不設計阻擋視線的景觀裝飾，防止人員行進過程中意外摔傷；設計中可運用燈光、小品、色彩涂裝等不同手段裝飾空間，起到安全提示的作用，防止師生在空間活動中意外擦撞到堅硬物體；設計中所有材料擺設均應牢固固定，壓檐墻邊不應設置過高易落物品，避免因樓頂風力較大吹落造成高空墜物傷人事故；設計中應有消防安全考量，進出口數、走道寬度、電梯樓梯設置應符合教學樓屋頂空間人流量需求，設置消防器材，避免發生緊急情況時出現師生疏散不及造成踩踏事故等。

總而言之，安全性是基礎性問題，安全考量應體現在教學樓屋頂公共空間設計中的各個方面，一切設計皆要考慮是否對安全有利，一切對安全有害的設計皆不可用，把牢安全底線，構造安閑平和的校園屋頂空間，使校園屋頂空間成為一個安心閑適的積極空間活動場所。

三、高校教學樓屋頂公共空間設計策略

為了有效利用校園教學樓的屋頂空間，減少校園“消極空間”，提高綠化覆蓋率，完善校園中的綠色景觀，美化校園環境，實現人與自然的和諧，高校屋頂空間設計需要充分考量高校的外在空間格局和內在場所精神，在規劃設計中體現出一定的統一性和連續性，使營造出的屋頂空間能夠與校園的整體公共空間存在一定的呼應，將屋頂空間建設成為校園特色文化的一項重要組成部分，實現設計在協調人與自然和諧共處方面的意義，創造出最大化的“積極空間”環境效益。

1. 教學樓屋頂公共空間的設計思路

教學樓屋頂公共空間可用作師生休閑、交流和學習的空間，可以讓師生們體驗站在高處時不同的景致，放松身心，從而為師生創造一個區別于傳統模式的綠色學習環境。試想能在校園中擁有一個兼具綠色生態學習功能的屋頂空間是多么愜意的事情。在教學樓屋頂空間設計營造中，首先，在宏觀層面，設計者需從學校的整體環境架構出發，了解學校的環境規劃和校園文化等內容，將教學樓屋頂空間營造納入教學樓建筑設計、校園環境整體規劃之中，做到與校園整體布局相融，凸顯校園特色文化；其次，充分考慮教學樓的教學屬性，以教學樓受眾群體的使用需求為出發點，對該場所進行空間序列的組合、場地設施的安排等；再次，在微觀層面，以教學樓屋頂實地現狀為依據，考量該教學樓實際的承重力情況，做到相對減少對屋頂承重的壓力，最大限度地發揮屋頂積極空間的作用，使其界面空間具有一定的安全性、連續性和整體性，滿足師生日常學習、休閑交流等需求，展現其場所精神，發揮其生態景觀作用，做到功能性和藝術性的有機統一，探求屋頂空間的最大潛能，最終實現屋頂消極空間轉化為積極空間的目的。

如內蒙古農業大學新校區主教學樓屋頂空間的“云上”空間設計，其設計理念主要從樓頂現狀出發，以內蒙古地區極具民族特色的“哈達”為主要設計元素，利用哈達的顏色、造型等特征營造出多個大小各異的校園屋頂空間，并結合智慧云端等智慧工具，打造出智慧校園領域下的智慧“云端”屋頂空間[3]57。

2. 教學樓屋頂公共空間的設計原則與方法

（1）凸顯整體思維，構建協調統一的校園空間

系統哲學論認為，整體大于它的各個部分的總和。所謂整體思維，是要將研究對象作為一個有機的整體對待[4]43。因此，在設計之時就需要從整體結構脈絡出發，將教學樓屋頂空間與整個校園環境空間內的建筑主體、交通道路、景觀水系、文化內涵等內容元素相關聯，通過統一的規劃將其與校園環境緊密融合，將個性融于共性，部分匹配整體，進而使屋頂空間設計與校園其他界面空間設計具有連續性和整體性，從而塑造出全新的校園環境空間。典型案例當屬全球15大最美校園之一的新加坡南洋理工大學，屋頂花園隨處可見，屋頂空間的設計貫穿整個校園規劃設計之中，兩大地標之一的藝術與設計學院教學樓，三棟相連的建筑圍成一顆心型，俯瞰又似一只眼睛，無需爬樓沿著屋頂特制的綠色斜坡就可以走進神奇的屋頂世界，整棟建筑又被屋頂設計融入校園空間中。而且屋頂設計將節能環保理念貫穿其中，通過草坪屋頂降低室溫、收集雨水灌溉植被等手段達到節能減排的設計理念。

（2）滿足使用需求，打造多功能的教學樓屋頂空間

教學樓屋頂活動空間設計主要是形成供師生室外學習、休閑、娛樂的功能空間，以此延續校園公共空間功能、豐富校園公共活動。如香港城市大學的教學樓屋頂空間，其設計主要以景觀為主，以增加校園綠化率、給建筑使用者提供更多的室外活動空間為主要目的。香港理工大學紅磡灣校園的屋頂空間則是設置了露天咖啡吧和一些功能性的休閑活動場所來營造屋頂空間[5]。

基于屋頂空間和校園環境的獨特性，在校園建筑屋頂空間的設計準則和高校師生行為活動需求的共同推動下，以藝術設計學院教學樓的屋頂空間營造為例，可設計以下相關功能空間：依據教學內容、形式等行為活動組成的教學展示空間；依據園藝觀賞、戶外寫生等行為活動組成的園藝景觀空間；依據休憩閱讀、學術交流等行為活動構成的休閑學習空間；依據放松休閑、舒緩身心等行為活動組成的運動舒緩空間。如浙江理工大學21號樓的屋頂空間，作為藝術與設計學院生態營造與參數化設計實驗室基地，耗時兩年打造了多重能量循環系統，設計出集教學科研與休憩娛樂于一體的活動場所，既營造便于學生學習交流與科研教學等活動的場所空間，也將其作為一個典型示范點，用作宣傳生態環保、科技展示等用途[6]。

優化空間功能，在設計中可采用對景、障景、框景等設計手法合理有序地組織各個空間序列，為師生們提供一個舒緩身心、休閑娛樂、學習交流的活動場地。針對藝術設計學院教學樓這一特殊屬性，可依據藝術創作為本的設計理念打造寓教于樂的學習園、趣玩園，營造濃郁的藝術氣息，讓師生不僅能從教學樓外觀上分辨出藝術設計學院，還可從屋頂頂層空間設計中一目了然。可通過前導、高潮、演進、后續四個空間形態的收放突出主體空間，使空曠的屋頂空間生動、活潑，增強空間的節奏感，同時也可以讓藝術設計專業的學生在屋頂空間進行室外寫生創作等活動。華南理工大學建筑學院的屋頂空間就是以此為目的進行設計。教學樓的屋頂花園理應給師生創造一種功能明確、生態美麗、舒適安全的學習交流環境。

（3）注重以人為本，營造宜人尺度的教學樓屋頂空間

空間設計的意義在于提升人的滿意度和獲得感，出于人性化的考慮，設計者在設計教學樓屋頂空間時，需要從使用人群尤其是師生的行為需求、心理層面出發，充分考量師生的活動方式和行為習慣，注重其空間感和節奏感的營造，不過多追求設計的形式感，避免產生不合時宜的空曠消極空間。要從學生的學習、休閑、運動等功能性出發，設計中體現適宜的人性化設計及準確親和的尺度關系，形成宜人的屋頂積極空間。

在流線設計層面上，可采用網格式的設計手法，將每個功能區域巧妙地串聯起來，可形成一條環狀的主要路線，豐富使用者的步行空間體驗，注重舒適感與親切感，讓師生們可以愉快的學習和休憩。主要路線可糅合在各功能區域之間，次要路線可為靜態空間的漫步道路，在設計中可沒有所謂明顯的道路，將流線融合在各個節點中，讓人們感知空間、感知校園。如湖南農業大學圖書館的屋頂，則是利用屋頂本身的高低落差進行區域劃分和流線設計，在豐富空間層次的同時，還能讓師生享受到趣味多變的多樣化空間感受。

（4）彰顯文化底蘊，塑造延伸交流的教學樓屋頂空間

在屋頂公共空間設計塑造之中，文化性的設計更多的是體現校園文化和地域文化特色，賦予景觀以文化內涵，以此塑造校園的標記與象征，適應周邊的校園環境肌理[7]。譬如構建與校訓、學院特色相關的文化內容景觀載體，顯性文化與隱性文化表達并存，不要過于突兀的呈現，讓學生在潛移默化之中感知校園文化氛圍，引發聯想，產生共鳴。在屋頂空間中，人們既可以看到學校的整體環境，也可以在其中感受到屋頂空間的宜人場所性。如藝術設計學院教學樓在屋頂公共空間設計中，可選擇部分墻體空間讓學生自行繪制具有藝術特色的墻繪，或者保留部分空間以備學生舉辦戶外藝術展覽等，使人不僅能從建筑體外觀形態、建筑內部看出它是藝術樓，還能從屋頂公共空間中感知它的獨特性。如此，既可以適度展現校園文化及地域文化，也可以塑造出富有文化底蘊、地域特色的校園屋頂空間。

例如，位于呼和浩特市的內蒙古農業大學教學樓營造的屋頂空間加入“嘉禾依田”元素，設計結合學校自身優勢學科——草業科學，在主教學樓屋頂空間中設置草業文化種植試驗區，不僅將屋頂這一空間完美地利用起來，同時也在一定程度上表現出農業院校這一特殊的文化屬性，不僅增添屋頂空間的寓教意義，也讓屋頂空間具備一定的校園展示作用，使校園文化得到良好的延續，以此達到讓“校園文化走出去”的美好愿景[3]58。

（5）遵循可持續發展原則，創造綠色生態的教學樓屋頂空間

屋頂公共空間設計中可利用生態原理，不單單是增添幾抹綠色，更應該注重的是生態科學技術的加入，使建筑與外環境建立可持續發展的融合交流。設計者在屋頂空間設計時，可根據高校各教學樓的屬性及實際現狀進行對應的屋頂綠化、雨水收集與利用，以及太陽能、風能等要素考量設計。對于高校而言，節能減排、降低電力負荷是校園建設的發展趨勢，綠色建筑的校園理念日趨明確，因此，在高校教學樓屋頂空間設計中，低碳環保的理念和光伏綠電、雨水回收灌溉等技術的應用已逐漸成為未來主流設計理念，在設計中注重高新技術的引入，以求達到高效節能、智慧控能、減排降耗、低碳環保等設計目標。

如澳大利亞墨爾本伯恩利大學，該校一直在可持續發展、建筑綠化等方面有著創造性的研究，其屋頂設計秉持生態理念，分成三個不同卻又相互融合、層次分明的植物群空間，在體現生態性的同時，每一個區間的屋頂還有著其獨特的科研試驗功能。又如同濟大學的JOY GARDEN屋頂花園則是利用場地的風環境以及對日照等因素進行模擬分析，從空間的安全性、人性化、環境效益等多維角度去評價并進行設計，輔以參數化曲線流線式設計，從而營造出半圍合式的屋頂空間，實現了節能供電、雨水收集凈化、屋頂綠化灌溉等功能。在提升屋頂綠化環境的同時，使消極的屋頂空間轉變為“積極空間”，發揮生態效益和社會效益。

3. 教學樓屋頂公共空間的設計要素

（1）植物設計

教學樓屋頂空間最主要的構成部分可以說是植物。在設計時可以選擇高校當地特有的鄉土樹種、花卉等園林植物，尤其是能改善空氣質量、吸收污染的植物，通過層次分明的設計擺放，使屋頂空間環境展現出層出不窮的景觀，讓植物在一年四季變換中產生生動的表情。充分利用教學樓的屋頂空間，最大限度地增大綠化面積，合理優化地進行植物空間布局。設計時需要考慮到戶外空間的日照等天氣因素，選擇喜光的淺根性植物。另外，在做屋頂空間設計時，需要考慮植物種類、形狀的多樣性，可營造立體式綠植，保持四季常青，這將給屋頂空間帶來強烈的視覺效果，同時也可利用植被形成柔軟的邊界，給使用者帶來舒適的環境，植物千變萬化的色彩更增添了屋頂空間的迷人魅力。如華南農業大學農學院屋頂是通過對植被統一的盆栽以及箱栽的方式進行屋頂空間設計管理。位于芝加哥大隧道附近的芝加哥蓋瑞康莫爾青年中心屋頂花園[4]33，是景觀園林設計師與建筑師進行緊密合作的產物，該設計運用超出傳統觀念的創意理念、豐富鮮明的色彩進行分區域的植被有土栽培，將有機農產品耕作地營造成一塊可供人小憩的場所，達到視覺和功能的雙重設計需求，該項屋頂花園設計也因此獲得美國風景園林師協會（ASLA）綜合類設計榮譽獎。

（2）材料選擇與鋪裝設計

在材料選擇方面，首先，屋頂空間地面部分應以滿足功能需要的綠色環保材料為主，地面材料可選擇防腐木、鵝卵石等，要注重防滑、耐磨等，立面材料可選擇防水磚等，務必要體現出生態環保可持續發展的原則。其次，因屋頂空間的場地獨特性，可根據師生公共空間活動中的行為特征，適當利用指向性的材料和鋪裝設計引導師生們的流動路線方向，同時呼應整個環境區域間的設計，使其空間中的公共服務設施、廊架、綠化和景觀墻等融入整體和諧的空間之中，同時兼顧不同的區域，力求在每個功能空間都給人帶來不同的視覺感觀，又能使得每個建筑的屋頂空間形成一個整體，以求達到融入校園環境肌理的作用。例如，暨南大學惠樓的教學樓屋頂，地面大面積是仿真草坪以及木質的矩形棧道相結合，在節點轉角處設置了一定數量的遮陽傘帳篷、石桌、坐凳等，以此方便師生的學習交流等。

（3）燈光設計與小品設計

在教學樓屋頂空間設計中，可以投射燈和線性燈為主，選擇符合空間氛圍的燈光，打亮景觀物件，營造溫馨舒適的氣氛，增強空間的舒適性，還可以注重聲光電影現代化智慧設施的設計。屋頂花園空間的景觀小品設計需要符合其建筑風格以及校園文化特色，譬如符合場所精神的景墻、秋千、廊架、座椅等，使其具有一定的參與性和趣味性，同時也成為整個空間環境的一大亮點。基于屋頂空間這一特殊場所，在公共藝術小品、公共設施設計中也應充分考量其安全性和人性化設計，如依據人們的需求適當利用小品進行動靜空間區域劃分，注重使用者的私密性和開放性，讓人們可以舒適地停留在此空間環境中。如中山大學的教學樓屋頂設計則是以藝術燈具、木質坐凳等小品設施來讓整個空間中處于不同位置的人產生置身不同空間的感受。

四、結語

校園空間儼然一個小型的城市社會空間，隨著經濟社會的飛速發展，師生在校園學習生活中的壓力也迫切需要得到更好的釋放和更多的重視。教學樓空間作為師生學習的重要場所，其屋頂公共空間如何能從“消極空間”改善成為校園極具特色的“積極空間”是值得不斷探究的課題。屋頂空間設計作為校園整體空間環境設計一個長期被忽略的部分，隨著時代的發展正逐步凸顯其重要的設計意義，優秀的屋頂空間設計不僅可以滿足師生們學習工作、調節身心狀態的環境需求，也是建設和諧美麗、綠色低碳校園的重要補充。