试谈冯纪忠“空间原理”的建筑教学实践——以华东水利学院工程馆为例

李搏宇 LI Boyu

冯纪忠先生是中国现代建筑的奠基人之一，他不仅创作出多个脍炙人口的建筑作品，是公认的建筑大家，而且还是中国现代建筑教育的先驱。他从教60 余年，是我国城市规划专业、景观园林专业的创始人。20 世纪60 年代初提出的“建筑空间组合设计原理”（后称为“空间原理”），是他最为学界称颂的学术贡献之一[1]。在对冯纪忠的相关研究中，大部分着眼点聚焦于他的几个知名作品的鉴赏，或是对其设计理念和思想进行分析[2～4]。本文尝试从另一种角度，即冯纪忠在建筑教育事业上所做出的成就方面，通过华东水利学院工程馆这一成功的教学实践案例，来解读他所提出的“空间原理”。

1 冯纪忠与“空间原理”

1.1 “空间原理”的提出

提到建筑学家冯纪忠，首先被讨论的一般会是东湖客舍、同济医院或方塔园等较为知名的作品。这些作品有着一个主要的共同点，即有明确而严谨的空间组织逻辑。尽管一个是会所，一个是医院，还有一个是园林规划，设计手法必然各不相同，但这三者在回答“如何安排内部空间”这个问题上，其指导思想是高度一致的，即：重视各个功能区和交通流线的分配，优先考虑实用性，以令建筑最简便、最轻松地实现它的功能价值[5]。

究其原因，冯纪忠曾留学于维也纳技术大学，接受的是西方现代主义建筑教育，继而将这种功能主义思想运用到了自己的工作之中。60年代初，冯纪忠提出了一系列理论设想，后将其总结为“建筑空间组合设计原理”，其中，总结了普适性的建筑设计工作流程，以及一些针对特定类型建筑的设计要点，包括以下几方面。

（1）建筑设计次序应根据实际工程情况，同时综合考虑室外和室内分组，得出通盘布置方案，并根据功能布局确定结构系统，最终通过结构和布置两方面得到单体定案，而非“基地布置—单体布局—结构—室内”的单线思考。

（2）必须先分析、估计室外用地情况，不可先确定单体后被动填充用地，剩下多少就用多少。

（3）室内空间按功能分成使用上不可分离的组，以若干室内分组和若干用地项目来组织总体平面，从而达到用地经济、布局紧凑。

（4）除了要在基地合理分配建筑用地，还要合理规划道路和管线。

（5）基地布置是单体构成的依据，应有助于合理解决单体功能布局和结构系统之间存在的矛盾。

（6）设计全过程中，设计者都必须具有空间观念。虽说设计理念是从适用角度出发，但不可片面、孤立地考虑和着手某个特定阶段或局部问题，才能保证统筹解决适用、经济和美观。

（7）组织立体空间时，应先按照使用要求拟定高度，加盖屋顶后再做调整，包括高度调整和解决承重手段与分隔手段之间的矛盾。这就要求设计者正确理解承重结构和平面的相互关系，搞清承重和分隔的物质手段之间分与合的关系。

（8）建筑空间是使用空间和构成空间在物质手段的统一，二者缺一不可。空间排比的大体步骤是先求单元后组合，其目的是求得功能单元与结构单元最经济的结合方式。

（9）在办公楼设计中，采光成为决定单元布局的重要因素。窗轴距关系到分间的灵活度和总面积的节约，既要考虑使用上对分隔的需求，也要考虑结构对窗距的限制，同时还要考虑插入体（如楼梯间、厕所等）的布置对使用面积、结构作用和自身功能的影响。

（10）在实验楼设计中，确定单元时要考虑到设备这一因素，组合时也要额外考虑设备系统和暖通、空调的安排。固定设备与灵活分隔之间的矛盾大致有3 种解决方法，即：分段按功能确定单元、根据主要功能需求或设备设施确定单元、求两者均适用的单元[6]。

冯纪忠的《建筑空间组合原理述要》一文可称得上是一篇建筑学教学大纲，除此之外，还涵盖了一些住宅、工业厂房等的设计思路和方法，本文暂不展开讨论。

1.2 空间原理理论的独特性

当时，有为数不少的留学建筑师学成归国，推广西方现代、科学的建筑设计体系，一度成为业界主流，提出设计应以功能为优先的理念也毫不新鲜。但是，如何将这些科学的建筑设计理念总结、提炼成为一种系统的、普适性的建筑设计理论，指导建筑师特别是建筑初学者理解和掌握建筑空间组合的基本原理及其精髓，并在建筑设计实践中加以合理的、灵活的运用，则是设计理论的意义和价值所在。冯纪忠“空间原理”的独特性在于，其并非仅仅着眼于将这些理论提炼为一些抽象的规则，或者单纯从实用性角度便于建筑师的工程实践，而是更多地思考了如何建立起一套全新的体系来教授建筑设计课程、传授建筑设计理念和思想，以使建筑系学生在有限的大学就读期间就能够掌握建筑设计的基本原理。“空间原理”不是单纯的设计理念，它更是建筑学专业的教学大纲。

回国后，冯纪忠一直任教于同济大学，在建筑教育教学方面贡献卓著，影响深远[7]。“空间原理”对于建筑系学生认识建筑空间设计原理及设计能力的培养，具有根本性、普适性的指导，这是其有别于一般建筑设计理论的独特之处。

2 “空间原理”的教学实践成果——华东水利学院工程馆

2.1 历史背景

1952 年，在全国高等学校院系大调整中，由南京大学水利系、交通大学水利系、华东水利专科学校水利工程专修科、浙江大学及同济工学院两校的土木系水利组于南京组建成立华东水利学院。因建校之初无可用校舍，华东水利学院在一年多的时间内借用南京大学教室及办公用房，基础课、公共课等则同南京工学院相近专业的学生同堂上课。学校无法提供学生宿舍，一部分学生借住在南京工学院学生宿舍，另有部分学生租住在民房当中。经过多方比较，建校组委会最终决定将校址选定在环境安静优美、交通便利的南京城西北的清凉山北麓，并逐步成立了校舍计划研究组、校舍建设委员会、基本建设工程处，全面开展校园建筑及设施建设[8]。工程馆即是第一批建设成果之一，设计方为同济大学建筑工程设计处[9]，建成于1954 年1 月，用作实验室、教学和办公用房，现仍作为河海大学水文水资源学院教学楼在使用（图1、2）。

2.2 总体布局

由于校区选址位于山地，场地内地势多有起伏。工程馆的建设用地刚好位于一块南高北低的坡地上，北面紧临通向校园主出入口的校园主干道河海路，与同时期建造的水利馆隔道相望；西临通向校园次入口的校园次干道；场地其它二面也布置有道路（图3）。道路顺应地势，基本保留了原始地形，既减少了修整地形的工程量，又方便将景色引入室内。

工程馆主体由4 个不同尺寸的长方形区域构成，由前到后错落布置，并有连廊相连（图4）。主入口面向北面的校园主干道，与道路间布置有广场；次入口面向西，与校园道路之间布置有绿化。建筑布局舒展、灵活，各建筑区域既独立又有联系，并在前后均留有较大面积的绿地，方便课间活动。

图1 现河海大学区位图

图2 工程馆位置图

图3 1956 年华东水利学院规划图

2.3 空间布局

图4 工程馆总平面图

工程馆按照使用功能分为4 个部分，分别为教室、实验室、办公室和辅助用房。这样的功能分区在建筑空间塑造上体现为：将作为主要功能的办公室、教室、阶梯教室、实验室从前到后分别布置在4 个独立的主要区域中，且主要区域之间由“廊”连接，区域内则沿内走廊双侧布置房间为主，以便捷交通。“廊”被布置成单面走廊串联形式，提供辅助功能。各区域连接处由厅过渡，做到了既互不干扰又有所联系。解决垂直交通的楼梯间分别布置在各个门厅中，与走廊、门厅及建筑的主次出入口共同构成建筑内部的交通系统，流线简洁清晰，利于交通及安全疏散。卫生间分别布置在区域衔接处的过厅中，便于寻找，使用方便（图5）。

图5 工程馆一层平面图

（1）办公区域位于最前部，紧邻校园主干道。该地块东西长32.24m，南北进深13.00m，2 层混合结构，其中，1 层层高为3.60m，2 层层高为3.30m。楼梯位于内走廊东端的主门厅内，主入口正对走廊，面向东，朝向主广场。次门厅位于建筑西端，其西侧为次入口，东面连接通向主门厅的走廊，南接通向教学区的连廊，与连廊交接处布置有卫生间。除在1 层北向及2 层东端分别布置1间会议室外，其它均为办公室。办公楼与教学楼之间的连廊为2 层，连廊的西侧为单面走廊，东侧为办公室。

（2）教学区域位于办公区域南面，并通过连廊与之相连。教学区域是工程馆建筑中体量最大的部分，为3 层钢筋混凝土结构，东西长约84.44m，南北进深约18.66m，层高均为4.00m。主入口位于一层偏东的位置，通过主门厅联系各教学空间。主门厅东侧为阶梯教室，向南通过单层连廊连接两间可容纳200 人的阶梯教室区域；向西为通向次门厅及次出入口的内走廊，走廊两侧布置普通教室及绘图教室。次门厅位于最西端，连接向西的次出入口，向北通往办公空间，向南通过单层连廊通往实验室区域。在主次门厅中各布置一部楼梯，以解决垂直交通问题。主、次门厅及其上面二三层过厅中均布置有卫生间。在教学区域中，最东端的1～3层及最西端的2 层共布置有4 间阶梯教室。阶梯教室的门开向布置有楼梯的过厅，利于安全疏散。东端一层的阶梯教室顺应地势，解决地面起坡，同时，建筑基础的埋深也是顺应地形走势的。

（3）阶梯教室区域位于教学区域的南边，通过连廊与教学楼主门厅相连。由于其所处位置地势较高，设计中并没有简单地将地面推平，而是顺应地势，通过在连廊与教学楼相结合部位设置台阶来解决前后的高低差问题（图6）。

（4）实验室体块与阶梯教室平行，位于整个建筑的西南角，东西长68.15m，南北进深13.5m，与阶梯教室同样为砖木结构。东西两端分别为大空间的土力学实验室和材料力学实验室，各有1 个单独入口直通室外，中段在办公室和光学及建材实验室之间形成了一个小型过厅，向北有单侧廊通向西侧次门厅，连廊中也布置有实验室、仪器室等功能用房。

建筑整体布局将使用空间分散到单独的区域中，不仅分区明确，还控制了建筑进深，提高了采光通风性能；进而使规则的细长型空间便于从内部进行单间分隔，这对于教学和办公用房来说，是非常适宜的。

根据设计文件记录，上述主要区域的结构型式各不相同：教室部分为钢筋混凝土结构，采用人字屋架；办公室部分为混合结构，实验室部分为砖木结构，均采用豪式桁架。结构设计考虑到不同用途空间的区别，并与之结合选择了相对合适的方案。隔墙材料主要采用双面万利板，荷载轻且隔音性能好[10]。

2.4 立面设计

工程馆立面造型简洁明朗，基本采用的是现代主义设计手法，建筑形象时代特征明显。建筑对外出入口多采用内凹处理（图7），利用形体的消减形成“灰空间”，通过阴影加强了明暗对比，进而强调出入口的作用。

开窗形式以矩形为主，根据内部空间使用功能的不同，窗口的大小及长宽比例都有所变化。公共空间部分的门厅、楼梯间等处对采光要求不高，开窗形式不拘一格、变化多样，如办公主入口门厅采用落地窗（图8），楼梯间成组布置小方窗（图9）等；办公室部分由于采用混合结构型式且开间较小，窗洞口也就较小；教室部分对采光要求较高，开窗面积尽可能加大；实验室部分仅有单层，采光方面也无特殊需求，窗口大小适中，形状规律（图10）；阶梯教室的窗台标高随地面起坡而变化（图11）。

图6 教学楼门厅与连廊的衔接

图7 工程馆出入口的内凹处理

图8 办公楼主入口门厅落地窗

图9 楼梯间小方窗

图10 实验室外窗

图11 阶梯教室外窗

工程馆立面色彩以乳黄色为主，点缀窗台、遮阳板等青灰色水平构件。屋面瓦青灰色，钢窗墨绿色、斩假石勒脚（现已经涂刷青灰色涂料）。主入口大台阶配斩假石黑色磨石子门墩，与上部挑出的白水泥斩假石大窗格在色彩及明暗上形成对比，贴合校园氛围（图12、13）。这样的立面处理手法虽然有一定的时代印记，但至今还有不少新建文化办公类建筑也在采用相似手法。

图12 工程馆外观（建成时）

2.5 细部处理

建筑内部除青色墙裙粉刷外，没有其它过多装饰，依靠墙、柱、门窗等构件自身的尺度建立起空间感。布置在大厅中的柱子为最常见的方柱，但在4 个柱角采用45°斜线倒脚。柱础采用踢脚的做法，突出柱面1cm左右，高60cm，黑色，区别于柱身的乳黄色。柱础周围15cm 范围内地面铺装黑色水磨石，柱顶设斗型柱帽，线条柔和，富于变化（图14）。内走廊两侧的教室均设置高侧窗，既解决了走廊的采光问题，又方便双面教室形成对流，解决通风问题。楼梯在布置时退让走廊，形成缓冲，利于交通。

不论是考虑到当时资金不足、工期紧张的背景，还是看造型处理、空间塑造的艺术性，这种施工简单，耗材节省，效果美观大方的方案无疑是优选。

2.6 不足之处

工程馆自建成后一直使用至今，并且依旧适用，足以证明这一建筑在功能性上是合理的。但在一些细节方面，工程馆还有进一步完善和优化的余地。

（1）过厅部分2 层、3 层层高不同，但柱子的做法和比例却完全一致，致使2 层看起来比例合适，而3 层则显得视觉效果并不协调（图15）。

图13 工程馆外观

图14 工程馆二楼过厅方柱

图15 1 层（左）与3 层（右）过厅视觉效果对比

（2）未考虑遮阳设施，尤其是西南方向未设置任何遮挡物。南京夏季的阳光会直射进教室，影响学生的日间学习环境。

（3）工程馆每层的过厅连接通向两个区域的走廊，以及联系垂直交通的楼梯，因此，此处为建筑中的交通枢纽，人流量较大。卫生间设于过厅中虽然便于使用，但对过厅空间的卫生条件有所影响，宜进一步推敲。

3 结语

1953 年，同济大学成立建筑工程设计处，其下设的4 个设计室即相当于教研组，设计人员均为建筑、土木等系高年级学生，在各自小组的指导教师带领下参与实际工程项目。一方面，由于抽调了大批建筑、土木系学生完全停课投入生产，有效地缓解了当时建设任务繁重却人手紧缺的压力，且颇有成效，仅1953 年前半年便完成了百余项设计项目；另一方面，对学生们来说，大量的设计和施工图绘制工作成为实际工程的入门训练，可以边干边学习。这种产学结合的教学方式如今已经成为同济大学的一项传统。

华东水利学院工程馆正是“空间原理”用于教学实践的一个实例。严格来说，工程馆不是冯纪忠一个人的作品，而是他指导学生做的一个毕业设计项目。冯纪忠任主持人的第二设计室，专门承担结构较为复杂的房屋设计任务[9]，工程馆就是第二设计室的负责项目之一，其设计与绘图工作大部分由同济大学1952 届工业与民用建筑专业学生完成。

冯纪忠先生的“空间原理”并非是一种单纯的建筑设计理论，更是一份教学纲要，意在探索科学有效的高校建筑教学体系，对培养新生代人才并输送给学界及业界发挥了极大的作用，具有重要意义。