空間可變和功能融合:未來大學教育空間模式探究
——以建筑類專業教學空間為例

文／侯珠琳 太原理工大學

石謙飛 太原理工大學 副院長 教 授 工學碩士

引言

本研究的靈感來源于一項全國大學生建筑設計競賽。設計面向未來的校園，關于多元化、生態、智慧和夢想。該主題基于當代中國大學校園生活的現實并指向未來。“我的大學”的未來愿景，本質上是對當今校園建筑設計問題的回應，利用技術和理念的力量，創造一個更加多樣化、智能化和可持續的校園環境。創造以教師和學生為主體，社會群體可以參與教育、學習、生活的場所。本文通過對建筑系館的空間可變和功能融合的展示，探索未來大學教育的空間模式，并預測未來可能的大學教育和生活方式，以應對未來社會技術創新背景下的校園環境演變[1]。

1 建筑系館現狀調研

設計中擬定的場地位于山西省太原市萬柏林區，位于太原理工大學校區內，是具有深厚文化歷史底蘊的大學校園環境（圖1）。場地與具有濃厚歷史氛圍的圖書館以及機械館相鄰，這使得場地具有對歷史的呼應，同時場地位于前往教學建筑思賢樓的主要交通道路旁，這也賦予了場地極大的活力。

圖1 建筑系館區位及現狀圖

本研究選取建筑系館來進行重新設計，重視建筑系館的空間可變和功能融合，在此基礎上進行再創造。

1.1 空間功能分析

建筑系館的傳統空間形態經歷兩次演變：繪圖室階段、中庭交流空間階段。初期建筑專業教學實行傳統師徒制，繪圖教室是主要空間，由老師帶領學生進行藝術創作，傳授設計理論以及培養學生設計訓練，注重手繪能力的表達。中期中庭交流空間形成，注重理論和實踐的結合，培養動手能力，學生和老師通過手工模型以及圖紙進行設計教學，因此需要設計作品實物展示空間。目前，進入“互聯網+”時代，建筑系館應如何適應？

建筑系館是建筑系學生學習和實踐的場所，應該滿足學生交流、學習和實踐的目的。激發學生的學習熱情，實現學生在建筑設計中的創新，增強學生的創作靈感和動力，促進人才交流，提高知識效益，是營造建筑系空間氛圍的目的。

1.2 師生需求分析

在對建筑學院同學老師進行采訪和調研的過程中發現，同學們希望在滿足現有專業教室的條件下擁有相對獨立的創作空間。當今建筑教育已經不局限于理論知識的傳授和動手能力的培養，師生之間的交流、學生之間的交流成為建筑教育中的重要部分，但就現狀來講，交流空間數量之少根本無法滿足學生的需求。同時，師生對于線上交流的需求也亟待滿足。

1.3 新型教學空間創新必要性

在當前“互聯網+”與傳統教學混合的新教學模式下，適應多媒體和新技術的空間越來越少[2]。原建筑系館嚴格區分不同專業，不同專業教室位于學院大樓不同方向。然而，這種傳統的教學空間模式已經不適應全方位多專業合作的教學理念，新的教學空間的創造迫在眉睫。

2 未來新型教學空間創新思路

未來大學校園建筑的設計應具有更長遠的眼光，基于未來可能的信息交互方式與教學體系的變化與現有的建筑空間形式之間的矛盾，我們提出了未來的大學建筑設計方案。我們認為在未來的大學校園中，新技術將帶來新的交互方式，新的授課方式將帶來全新的空間需求，二者結合將引導新的建筑設計形式。該方案著眼于未來的大學校園建筑，以建筑系館作為研究對象，對未來的大學教育、生活作出探索性設計，圖2為概念展示。

圖2 概念圖解

當新的信息交互技術與建筑相結合時，建筑本身將不再受限于空間的載體，其本身已然能夠成為空間與信息的雙重載體，同時可以通過新的交互方式來完成信息的雙向傳遞。在傳統的建筑空間當中，信息的傳遞受限于終端等交互方式，而在新的形式中，終端的概念將被淡化，建筑的結構將成為信息交互終端的本身，以實現處處交互、時時交互的功能。

2.1 空間可變

2.1.1 由傳統空間變為可變空間

未來大學校園建筑空間應該擁有可變性，以滿足在不同需求下使用空間的需要。建筑的可變也許可以是主動的，即與人的主動互動。建筑的互動是基于人的需求，感知周圍環境的變化，并作出積極的反應和變化。建筑將成為有感覺、有思考、有調試的有機體，并與環境及時互動。同時，空間應能根據需要轉換成不同的形式：開放和封閉空間、公共空間、半公共空間、私人空間等。個人使用時可以有個人獨立空間，小組使用時可變化為相對更大的空間，更多空間合并可以形成供多人使用的大空間。不只是學習空間，也可以對包括中庭空間在內的公共空間變化進行探索，使原本對建筑空間內外的界定不再固定，而成為可變的概念。

在新冠疫情中，未來的教學形式已經初步顯現，可以預期到未來的教學空間將不再局限于傳統的教室概念，甚至教學活動不再受時間與空間的限制，學生們可以自由地安排自己的學習時間。在此基礎上，我們將空間打碎，從而形成一種混沌的狀態，同時，我們通過懸掛結構將空間設置為可變，便于小空間與大空間根據需求進行整合與分離，具體構造細節如圖3所示。

圖3 懸掛結構構造細節

2.1.2 由信息終端變為信息交互

傳統教學空間中建筑的一部分圍護結構將作為信息交互的載體（圖4），建筑將從信息交互終端的空間載體轉變為信息交互終端本身，通過不同功能模塊可以成為教學空間內外信息、數據等交互的接口和通道[3]。

圖4 數據交互反饋

中庭空間是連接各個平臺的樞紐，巨大的空間是處理新交互技術產生的海量信息的最佳場所[4]。

智能化表皮實現空間結構與使用者的交互，使用者在使用模塊時可以根據個人喜好或當天工作安排設置模塊的表皮，智能式表皮通過不同模式間切換，實現交互式、適應性空間環境，將空間秩序歸于人性，如圖5所示。

圖5 智能化表皮模式選擇

2.1.3 由中心空間變為去中心化

未來的教學空間應該是一個鼓勵行為的空間而非控制行為的空間，傳統建筑不同空間對應不同功能，空間中心功能突出，去中心化是未來的一種趨勢，未來非正式學習空間可能將會占50%。與傳統教學空間不同，本設計將單一功能弱化，將建筑空間轉變為通用空間，實現多種功能融合的全新教學空間。

2.1.4 由封閉空間變為開放空間

大學的未來不只是“一個在特定年齡進入、獲得學位后離開的地方”，而是作為一個平臺——一個適應學生群體日益多樣化的年齡和社會經濟地位的開放平臺。

傳統教學空間過于封閉，在一定程度上減少了多學科交流的可能性，本設計將底層架空，在面向操場的建筑出口設置了大型半開放式臺階，與空間中的斜向軸線一致，強調了其動態的空間屬性，也是學生互動、接觸自然、展示自我的重要場所。在首層設立共享學習設施，不僅實現空間共享，還能實現信息共享；同時在建筑空間不同高差的平臺上設置開放空間，允許包括社會中不同年齡段的人在內的所有人能夠共享教學資源。為滿足個人需求，也可通過可移動隔板進行空間區域的劃分。

2.2 功能融合

建筑的單一空間中可實現多種不同功能，或在其主要使用功能上還可以加以擴展，同時這種空間還應能夠滿足多學科使用要求，即允許單一空間滿足不同的學科教學使用要求，進而促進不同學科的學生之間的交流與學科融合。這種空間與可變空間結合起來可以實現建筑空間的多功能化，進而使建筑實現泛中心化或者去中心化。這種新型教學空間是以項目合作、團隊展示、自主學習、自由討論、休閑放松、工程設計為基礎的多元化未來學習空間。圖6為模塊組合模式。

圖6 模塊組合模式

2.2.1 均分模式

對于教學空間的使用者來說，他們實際上對空間有更多的需求。芬蘭教育工作者認為，課堂不僅是學生學習知識、發展能力的場所，更是師生相聚生活的“白天之家”。本設計同時滿足使用者的學習與生活要求，使不同屬性的空間在同一建筑內共存，方便大家的使用。

圖7中所示功能模塊最小構成單元，可根據需要選擇課間休息模塊、小組討論模塊、輕度睡眠模塊、繪畫教室模塊、會議室模塊、專業教室模塊等不同功能，當兩模塊錯開使用時，模塊的頂部也可以利用，做到空間利用最大化。

圖7 均分模式下功能模塊展示

2.2.2 中型模式

當兩個功能模塊組合拼成一個中型空間時，空間功能可轉變為模型儲藏模塊及繪圖作坊模塊或美術教室等（圖8）。空間變化使得不同使用需求得以滿足，進而期待實現學習以外的功能。繪圖作坊這一功能的保留是為了致敬包豪斯時代的傳統作坊形式。功能的設置以現有教學模式為基礎，又能滿足未來可能的教學模式需要。

圖8 中型模式下功能模塊展示

2.2.3 集合模式

當四個最小單元模塊組合成一個超大空間時，該空間具有集體評圖、大型學術講座等強大的互動功能，可以滿足多個專業師生在此聚集交流的需求，也可以利用VR技術實現遠程互動，能夠滿足多學科教學工作，有利于學科融合與學生間的交流，能夠在單一空間的基礎上具備更多的功能（圖9）。

圖9 集合模式下功能模塊展示

結語

本設計著眼于未來的大學校園建筑，以建筑系館作為研究對象，對未來的大學教育、生活作出探索性的設計。新教學樓的建設、傳統建筑的沉淀，在場地上建立的不只是新的建筑，更是歷史與未來的聯系紐帶。前瞻性的未來建筑，可以解決未來學習方式與建筑空間的矛盾，滿足未來學生的使用需求，同時使用懸掛結構為建筑的進一步發展留下可能。

建筑類專業教學空間研究的根本目的是為了適應未來建筑教育對教學空間的需求，在當前教育背景下，必須注重建筑類專業教學空間的創新，結合新型的建筑學理論教學模式，提升教學質量。隨著技術的發展，本設計中一些虛擬的構想與現實空間也將在未來融合在一起，我們認為在未來的大學校園中，新技術將帶來新的交互方式，新的授課方式將帶來全新的空間需求，二者結合將引導新的建筑設計形式。通過預測未來的建筑教育體系發展趨勢，提前改變對固有教學空間的感知，是為未來建筑思潮做準備。

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