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阅读 9474 次 西安交通大学人居生态楼建筑设计

摘要:西安交通大学人居学院生态楼属于新校区教学建筑。总建筑面积2万平方米。其中包括建筑学系,土木工程系,城市气候与人居环境研究中心,建筑设计院和院行政办公等内容。建成后将是人居学院教学,科研,办公,交流的综合平台。...
 
西安交通大学人居生态楼建筑设计
 
(西安交通大学  建筑学专业  李驰毕业设计  2010年)

西安交通大学人居生态楼建筑设计效果图
 
工程概况:
    西安交通大学创建于1896年,至今已经有100多年的历史,在“面向21世纪教育振兴行动计划”中,西安交通大学被国家定为中西部地区唯一一所建设世界知名高水平大学为目标的大学。
 
    随着社会的进步和发展,学科的发展也呈蓬勃之势,学校现有用地已经不能满足各学科的发展,为整合学校的有效资源,结合交大科技园的建设,学校计划迁移几个院系到科技园发展建设新校区。为配合学校的发展,新校区拟建人居生态大楼。
 
    西安交通大学人居学院生态楼属于新校区教学建筑。总建筑面积2万平方米。其中包括建筑学系,土木工程系,建筑环境与设备工程系,环境科学与技术系,城市气候与人居环境研究中心,建筑设计院和院行政办公等内容。建成后将是人居学院教学,科研,办公,交流的综合平台。
 
总平面设计:
    基地位于交大科技园东南角,为约80米*80米的正方形,轴线略偏离正南北方向。东面,北面为园区主干道,西面,南面是园区规划内属于交通大学的待征用地。基地面积为5760品方米。
 
    基地四周均是待征用地或低矮建筑,建筑基地内文脉缺失,而人居学院内诸学科均有较强的人文色彩,如何在缺失文脉的基地和建筑的人文需求之间寻找平衡?建筑与环境是相互影响的,在此基地上,基地小环境对于建筑的影响比较有限,更影响建筑的是基地所处的大环境,如西安市的气候条件等。而建筑对于基地的影响会较之更大一些。建筑建成后,其开放的系统和生态的魅力将会给周围的环境带来变化,会影响周边人们的行为,最终会形成交大科技园的地标建筑。
 
    建筑基地面积比较紧张,但是人居学院生态楼却集多种功能为一体,各功能之间相互影响,相互联系,且需要很多的交流平台和灰空间。这些诸多功能如何合理的安排到基地空间内,不但能满足建筑本身复杂的功能,降低能耗,同时又能提高使用者舒适度也成为设计者必须思考的问题之一。
 
    总平面设计中建筑依按规范退界后的范围而建,最大限度的利用有限基地内的空间,并为建筑内部空间的渗透和穿插等提供可能性。并且打开底层,为建筑留出广场和可参观空间。
 
    方案设计中功能部分分为院行政办公,建筑学系,土木工程系,建筑设备与环境工程系,建筑科学与环境系,城市环境中心,建筑设计院以及服务设施用房。

    在分区上采用水平分区与垂直分区相结合的方式,在水平和垂直方向上对各系统加以区分,并分别通过交流空间和展览平台等将它们加以联系,串通成一个整体。
 
    方案中合适处理了人流和车流的流线关系。考虑到使用的方便性和来自各个方向的人流关系,在大楼的四个角部设置四个交通核,并设置相应的入口门厅,保证普通人流的使用要求。在主入口处设置了礼仪空间需要的通高的大中庭,另外,还设置了便于参观人流使用的内街,公共庭院等参观流线。车流部分在北向设置了地下车库入口,兼顾来自北向和东向的主要车流。物流开口在结构大厅西侧。

建筑设计:
一.设计理念
    什么是学校?
    东方。
    一位老夫子带着自己的几名门徒,周游列国,兜售他的思想百家争鸣之后,教育开始兴起书院建筑作为官式建筑的一种层层院落,每一次登堂入室都代表着更高的境界而这最深的院子里,必有一株粗壮的松柏,守卫着万世不灭的先师孔子。
 
    读书人被儒释道三位一体的中国式宗教耳濡目染怀着接近圣贤,对先师的敬仰之情开始了读书生涯而书院中明显的礼制空间也让读书人在一开始就找到了读书人的定位。
 
    西方。
    一位先哲在一棵树下演讲有人来了又走了,有人来了留下了有人来了又离开,并带来了更多的人。后来,先哲变沉过了牧师,大树变成了教堂人们对于真理的向往开始演变成对于上帝的膜拜。教堂也就是高等的学校人们处于对上帝的仰慕而歌颂上帝在唱诗班的哈里路亚里诞生了巴赫和他的歌剧人们出于对上帝的赞叹而修建教堂在那些对于无法企及的高度的向往中建筑学得到了发展并由此带动了数学,几何学,物理,雕塑,绘画。那些高耸如云的哥特教堂又让多少人感叹于上帝的力量,从而继续投身于技艺和思想的发展壮大。 

    由以上分析可以看出,学校的原型与空间的体验有密切的联系教堂与书院的共同特点是:
    1. 崇高空间的体验让知识与信仰挂钩,人们在崇高空间里会自觉的按照内心的指引去学习知识。并同时达到内心的愉悦和修身养性。
    2. 体验先于学习本身。空灵的教堂和肃穆的书院本身就让人感到知识的威严和力量。
    如果对于建筑来说,教堂本身就是一部建筑的教科书。有多少人是赞叹于教堂之精美才会投身于继续修建上帝居所的事业。

    简单的来说,这些空间体验带来的对信仰的追求构成了人们学习的动力和热情。空间是有教育意义的。
 
    对于人居学院教学楼来说,作为建筑教育的载体,其本身就应该是可以教育的建筑,建筑的各个部分都如同教科书一般,可以被阅读,可以被体验,学生通过感性的了解到建筑的魅力,激发出强烈的学习欲,并能更好的学习人居学科相关知识。
 
    体验建筑措施:柱网标准化,模数化;各种不同尺度,不同标高的庭院;各种不同的空间组合,空间序列;植树,遮阳板,风道等绿色生态措施;结构,管道外露,结构试验大厅设置参观围廊,对全院开放,人居大楼底层架空,对全校开放;各院系之间通过展览空间互相垂直联系,达到学科之间的交流。
 
二.形体的生成
    形体最初由基地退红线后形成的约60*60米的方形体块开始演绎。将其切开两个切口,形成S型平面,从而满足各个部分的采光和通风要求。再赋予S型的两侧以不同的功能,比如A系和B系,中间部分,也是光照和通风相对不好的部分,用作连接两个主要功能块的展览空间或交流平台。两个功能块之间通过灰空间联系起来,在水平方向上就获得了既分又合的融合状态;这样的S型单层形体单元通过旋转叠加,就获得了最初的形体组合——每一层在水平方向上相互独立又充满了联系和沟通;各层之间通过垂直叠加的交流空间取得联系,这些展览或交流空间把各层的各种不同的功能块串通起来,在内部形成了一个完整的交流空间带。这个纽带给各系,各种不同专业的人提供了认识,交流乃止合作的机会。

三.空间的渗透和穿插
    排布功能空间的时候,对原始的S体型进行变形和调整,尽量达到各系之间都能方便的沟通和接触。交流空间之间直接可达,或视线可达。看似完整的建筑外表面内,拥有丰富的内涵。这也正好体现了中国空间的内敛,含蓄的风格。
    在各系之间的衔接处,断开形成休息平台或植树庭院,和交流平台一样,这些休息庭院一方面形成了两系的界限,让各系之间不会互相干扰,另一方又为各自提供了休息,交流的可能。
 
四.底层空间的架空
    人居学院作为开放的学院和学科系统,其建筑应该体现出内外一致,对内各系之间加强交流,对外和学校其他院系,乃至对社会敞开胸怀。人居学院开放的底层空间内设置了水面,以及亲水设施;书店,小超市,中式快餐和西式茶座;开敞的底层形成了内街,砖石铺成的地面上种植有竹等植物。穿过内街到达南入口庭院,豁然开朗的庭院内种有落叶乔木。夏天树荫洒满地面,冬天阳光照射庭院。
 
五.庭院序列的形成
    内部的庭院有大有小,有高耸的如歌特教堂中的神性空间的中庭,也有如同中国礼制院落的层层递进层层上升的院落组合。还有各种不同位置,不同尺度的小庭院和连续休息平台等。这些不同组合的庭院之间不是孤立的,而是互相联系,互相可达的,最终形成一个连续的建筑虚体空间,和建筑实体空间相加,就得到了一个完形的立方体。
六.生态策略
    设计采取的主要生态原则有三点:
    1. 遮阳板加双层玻璃幕墙,两种通风百叶系统,构成可调节室内气候和舒适度的表皮系统。
    2. 绿化系统的合理种植。与庭院尺度和庭院性格相适应,种植各种不同的绿化,达到视野中处处有绿色,处处可以接近绿色。
    3. 合理的庭院通风体系
    庭院为建筑打开了许多透风口,空气在建筑中得以流通。
 
七.建筑平面设计
    总体平面布置考虑到基地环境,布置一个主入口和四个次入口。确保流线的畅通和分区的合理。建筑平面形态和基地形态结合,采用正方体的空间形态,外表完整,内容丰富。每个独立功能内附带自己的休息绿化平台,部分与其他功能公用。
 
    1. 公共服务设施
    安排在底部两层,内街的两侧。人流通过主入口进入内街后,空间尺度缩小,形成街巷的空间比例。内街铺有青砖,上面留出覆土层栽种竹子。内街出口处的院落引进水系,竹园流水,形成了具有中国传统风韵的特色空间。
 
    2. 院行政办公部分
    设置在3-4层,从东南侧门厅或从西南侧门厅可以方便的到达建筑外立面采用玻璃幕墙,寓意行政的透明公正。行政两层空间内设置有两层通高中庭,让两层行政部分连成一个整体,又保证了景观和绿化,休闲的需要。在通高部分内,可以设置接待,等候,等。
 
    3. 土木工程系
    设置在1-4层,从东北,西北,西南三个入口皆可方便的到达。土木系呈L型布局,西侧以实验用房为主,北侧以科研,教学用房为主。立面采用红土和杂色红砖,使用基地内原有的红土材质,并且象征了关中民居的红土夯土墙文脉。
 
    4. 城市气候与人居环境中心,建筑设计院科研单位均处于5层东侧,由东侧两个门厅可直达。立面采用彩色遮阳板,连接处设置景观极佳的两院合用接待会客厅,并且交谈,会议情况可视。
 
    5. 建筑设备与环境工程系
    位于6-7层,东南,西南,西北三个门厅可直达。立面采用高科技自动控制遮阳板,体现了学科的特点,主要为科研用房,在建筑内部设置交流平台,可以通过旋转楼梯与上下层平台沟通。
 
    6. 环境科学与技术系
    位于7-8层,可以由东北,西北,西南三个门厅直达。立面处理采用了另一种遮阳板系统,主要考虑到防止西晒的作用。建筑内部设有交流平台,可以和上下层通过旋转楼梯沟通,视线可达。
 
    7. 综合学科交流平台
    位于8层南部,空间,景观位置极佳,可以和内部的交流展览空间紧密联系,设置了公共使用的会客厅,会议厅,多媒体教室等,南向退台形成交流空间,空间灵活,为多种行为提供可能。
 
    8. 建筑学系
    位于9-11层,顶部的景观和采光最好,拥有广阔的视野和相对独立的环境,教室部分采用大空间加隔断的处理方式,空间灵活方便交流,教室层和展览,阅览层形成通高空间,方便信息交流;屋顶局部降层形成屋顶花园。立面采用杂色青砖,寓意对交大50年代教学楼(原建筑系)文脉的回归,使人获得归属感。
 
9. 屋顶
    红色单坡屋顶不仅延续了关中民居的屋顶形态,吻合建筑整体内敛,含蓄的风格,而且也继承了关中民居“肥水不流外人田”的思想——屋顶是中水收集系统的一部分,雨水顺着单坡屋顶流下,会汇聚到中水槽中,并经过处理继续供马桶冲水等使用。
 
    建筑立面设计(材料选用):
    立面反映功能,是造型设计的原则。建筑造型遵照形体生成的后的体块,基本没有添加装饰,丰富的功能穿插关系真实的反应在立面上,形成了立面的穿插形态,不矫揉造作,让人一目了然,而又耐人寻味。
 
    现实中我们不难发现,很多教学楼,科研楼,办公楼的立面前篇一律,乃至导致千楼一面,千城一面的局面出现。人居大楼既然一开始就定位成地标建筑,就应该在立面上有其自己的特点,不能和周围建筑雷同,而且这些特点应该是由内而外的,是建筑自发的形成的特点,而不是通过表皮手段或者纯装饰构架来完成。本方案建筑本身特点鲜明,其中的不同功能空间空间关系穿插有序,每个功能空间都各有特点。在此基础上,立面的形成就水到渠成了。
 
    用青砖材质代表建筑学。因为建筑学是人居学院诸学科中综合性最高,对人文要求最高的学科,青砖很好的体现出文脉延续的感觉。
 
    用红土材质代表土木工程。不仅是因为名称上的相近,也是因为红土是当地的土质,用当地的土质代表最底层的土木工程系,令建筑有如同从土中生长出的感觉;同时,也象征着土木工程作为基础学科,其朴素的学科特点和重要作用。红土还是关中民居夯土墙的材质。也是文脉的延续。
 
    用两种不同的百叶加双层玻璃墙立面代表建环系和环境系,这些学科科技含量高,在立面上也应该有所体现;同时,高技术的生态手段,可以让这两个系的学生能够更好的体验生态科技带来的好处。
 
    用玻璃幕墙代表低层的院行政办公,一方面可以使建筑低层获得通透感,另一方面也寓意行政办公的透明,真实。
 
结构形式:
    1. 层高
    建筑除了一层采用4.5米层高外,其余层数均是3.9米层高。和标准柱网一起,构成了结构体系的标准统一模数化,增强学生对于结构模数的体验。
    统一的剖面设计给空间带来很多变化,拼接的可能,从而带来丰富的建筑内部空间体验。
 
    2. 结构类型
    基本全部采用框架结构,只有核心筒附近采用少量剪力墙。整个建筑稳定,坚固。
    3. 柱网尺寸
    柱网系统全部采用标准的7.5*7.5米规格,其中通高空间抽取少量柱子并架设大梁。完全标准柱网是结构体验的一部分。
 
    4. 结构差异沉降处理
    报告厅周围架设双柱,结构大厅与标准柱网衔接处加设双柱,以获得结构的稳定性。另外北面两跨和南面建筑群体脱开,加设双柱处理。使建筑能承受更大的形体变化和结构沉降。
 
设计依据:
    《民用建筑设计通则(GB50352-2005)》
    《高层建筑设计规范(GB50045-95)》
    《高层民用建筑设计防火规范(GB50045-95)》
    《汽车库、修车库、停车场设计防火规范(GB50067-97)》
    建筑学2008届毕业设计任务书
 
李驰个人简历:
姓    名:李驰
性    别:男
民    族:汉
生    日:1985年 1月22日
籍    贯:安徽省合肥市
院    系:西安交通大学人居环境与建筑工程学院
 
表彰或奖励:
    2004年 新生奖学金
    2005—2008年 连续第四年思源奖学金
 
主要事迹:
    协助建筑学系完成专业评估工作并积极参加建筑系里的科研项目
    先后完成《西安市碑林区祭台村城中村改造规划设计》
    《福建适中典常楼维修工程》《社会主义新农村改造尚南丰村规划》
    《山西高平市市民活动中心规划设计》《西安东新花园景观设计》
    《山西高平市中等专业学校规划设计》等
 
 
 
(本文来源:陕西省土木建筑学会  文径网络:文径 尹维维 编辑  刘真 审核)
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