当代校园建筑设计中的人文与绿色维度＊——以杭州师范大学仓前校区新能源学院楼为例

邱培昕 蒋楠

1 杭州中联筑境建筑设计有限公司

2 东南大学建筑设计与理论研究中心

1 当代校园建筑设计中的人文与绿色维度

在可持续发展的指导思想下，在“适用、经济、绿色、美观”的新建筑政策下，绿色发展是当代建筑行业对日益脆弱的能源危机和资源环境问题的明确回应，对当代校园建筑设计来说亦是如此。在以追求真理、培育人才为使命的大学校园中，文化内涵和教育氛围是不可忽视的重要因素，关注中国当代校园建筑设计中的人文与绿色维度，实现校园物质空间与精神文化的永续发展显得尤为必要。

在江南地区进行当代校园建筑创作时，需关注文化、地理、资源等诸多要素，研究建筑对环境、气候和人文体验的设计需求，从空间精神上传承江南文脉特征，转化传统绿色生态智慧，改善校园环境和自身性能，创造出独具江南韵味的校园场所，进而实现人文与绿色维度的融合统一。

由程泰宁先生主持设计的杭州师范大学仓前校区B1区块1位于杭州余杭区仓前高教基地内，东至常二路，西至A区块及研发路，北至余杭塘河（图1）。其中新能源学院楼作为十三五国家重点研发计划课题“长三角地区基于文脉传承的绿色建筑设计方法及关键技术”示范工程，按照绿色三星标准进行设计，目前已建成并投入使用（图2～4）。区块的西北角有两栋4层建筑通过连廊围合而成，北侧隔环岛路为学校生态绿岛，西侧为学校共享区建筑群（包括实验室、教师办公室、行政办公室、报告厅、会议室及附属用房等），采用书院组合的方式，将教学区所要求的各功能块整合为若干大小不一的院落。该示范工程的设计与建造，反映出设计团队在当代校园建筑设计中对人文与绿色维度的有益探索。

1 杭州师范大学仓前校区B1 区块总平面图

业主：杭州师范大学

建设地点：杭州市余杭区仓前高教基地内

建筑设计：杭州中联筑境建筑设计有限公司

项目负责人：程泰宁

设计团队：王大鹏、殷建栋、柴敬、汪毅、孙会郎、吴建乐、唐伟 朱蓓、王芳、冯自强、张庚、杨迎春、何佩峰、潘军

建筑面积：9 440m2

设计时间：2015

建成时间：2019

2 新能源学院楼建成实景

3 新能源学院楼建成实景

4 杭州师范大学仓前校区B1 区块建成鸟瞰图（近处为新能源学院楼）

2 融于自然——湿地书院的有机布局

2.1 浑然天成——江南地理与文化特征的当代表达

正如程泰宁先生所言：从“天人合一”、万物归于“道”的哲学认知出发，要看到身处大千世界，建筑从来不是一个孤立的单体，而是“万事万物”的一个组成分子。在创作中，摆正建筑的位置，把建筑放在物质环境和精神环境下考量，既重分析、更重综合，追求自然和谐；既讲个体、更讲整体，追求有机统一。使建筑、人、环境呈现一种“不期工而自工”的整体状态，这就是我们所追求的“天人境界”，也是我们所需要建构的建筑观与认识论[1]。杭州师范大学（以下简称“杭师大”）仓前校区B1区块的规划布局很好地体现了设计者对江南地理环境及地域文化的整体观和自然观。

与浙江大学紫金港校区的湖泊型水域不同，仓前校区拥有更为典型的湿地环境，结合常年的农耕环境，形成细碎斑驳和复杂交错的水网系统。针对场地环境特征，规划设计摒弃了以完整水域空间为轴线的常规思路，而是尊重湿地环境，将水进行适当疏导和整合，形成环通整个校园并汇入北侧余杭塘河的活水，既保留了湿地特征，又利于水生态系统的净化和自洁。为进一步梳理水系、组团及道路的关系，以水划分组团并优化组团景观环境，水域网络渗透于整个场地，建筑物有机穿插其间，既维系了整个湿地的生态平衡，又建立了与自然的和谐对话（图5～7）。

5 杭州湿地现状

6 项目原始场地水环境

7 项目设计水环境

从数据上看，杭师大仓前校区的湿地面积约3.65ha，占设计用地面积的11.4%，大大超出同类学校的湿地面积占比。湿地景观为环状斑块湿地，其水体边界较同面积块状湿地更长，可以提高湿地形态的多样性，丰富湿地景观，为人与自然的和谐共处提供了更多机会。

2.2 景由院生——湿地书院与自然景观的融合互动

8 湿地书院与自然景观的融合互动分析

校园空间格局继承了传统书院的空间组织方式，同时结合当代教育功能，融入场地环境元素，整体布局既有书院的礼乐之制，又不乏现代空间和景观的丰富变化。建筑单体组合打破传统院落四面围合的形式，采用三面围合或两面围合的方式，空间组织变得更加灵活；在群体组合中，通过多轴线的书院并联模式，既保留书院的“礼制”格局，又打破中轴对称的威严感，借助自由多变的景观渗透，增添书院“乐制”的趣味性，礼乐相成，景由院生，融合互动（图8）。

书院建筑与自然景观成为相互依存的整体，将建筑融合于环境，将景观渗透于院落，这不仅符合当代绿色建筑设计中节地和生态的要求，也体现了江南园林文化的环境观。对校园建筑而言，在有限的空间中创造出丰富的视觉感受尤为重要，建筑和景观互为表里、相互融合，这一点在仓前校区的设计中被充分考虑。书院的边界灵活，尺度疏密变化、界面开阖不一，围合的同时强调空间的流动变化和景观的外延渗透。同时通过建筑体量的大小组合和进退变化，形成景观视线的丰富层次，曲折变化的空间结构也使人在穿行于校园时忽略了空间的界限而去重点关注校园景观的延伸。

另外，设计中将校园的主要步行流线、建筑的立体廊道与景观环境有机结合，既提高了景观的空间效率，又提升了校园路径上的景观体验，使校园空间真正成为园林式体验空间。江南水乡的传统建筑空间常常沿水布局，这种临水而建、过桥而入的方式将建筑与环境紧密结合，减少了周围环境的纷杂干扰，提供了生态绿色的通行路径。杭师大仓前校区湿地水系景观尺度虽小，但渗透广泛，并且与建筑联系紧密，因此在穿行校园、穿越建筑时具有空间尺度宜人的观景体验。除水环境外，植被的植栽也遵循类似方法，结合主要步行路径，形成空间渗透及环境指引，给人流连忘返的景观感受。

3 融合空间——因势利导的环境调控

3.1 空间调适——绿色生态的空间导向

长期以来，中国建筑师很少主动运用“绿色”帮助创作，而是在设计完成后交给专门的技术人员计算热工性能指标，再通过指标确定外围护做法以及选用相应节能产品。换句话说，建筑师能够切实把控的是最基本的形式和空间，通过空间设计策略将“回应气候”的被动式绿色建筑元素（自然采光、自然通风、隔热、遮阳等）整合进建筑形式空间中，以提升建筑综合品质[2]。然而，从单纯追求性能指标的“绿色”转向建筑空间的“绿色”，从依赖耗能设备的“空气调节”转向“空间调节”，从设备工程师主导的“绿色”转向建筑师主导的“绿色”，正日益得到建筑设计行业的重视[3]。

在示范工程新能源学院楼设计中，就考虑了如何应对江南地区夏热冬冷的气候条件来改善建筑和庭院的微气候环境。因该楼北侧为景观湿地，南侧及东侧为教学组团，西侧未来也会建设配套校园建筑，面对周边场地环境，在体型设计上并没有将新能源楼做成简单的三合院或四合院形式，而是将前后两个建筑体量错动，并从中部进行连接，将庭院一分为二，利用错动的体量引导春夏季东南侧的风向。

空间调适上注重三类空间的有序设置：（1）底层架空空间。在北栋一层靠近庭院一侧形成一个完整贯通的架空区，该区域背侧为各种服务功能空间，南侧与整个庭院融合，并通过开敞的连廊与南栋连通，形成半围合的气候界面。由此南向获得良好的采光通风，北侧为实体墙面，以防冬季形成穿堂风（图9）。（2）空中露台空间。随着建筑形体上部的收小变化，形成朝南的共享露台，因楼层较高，有更好的景观性和私密性，这里成为该楼层教研人员的共享活动空间。同时平台的绿化形成微气候边界，局部调节空间界面的温湿度变化（图10）。（3）屋顶夹层空间。在顶层的天花板与建筑的坡屋面之间形成一个夹层空间，局部放置设备，其余空间形成一个完整的平层大空间，并且有较好的自然采光和通风条件。屋顶夹层形成一个可以调节温湿度的空腔，在侧边设置采光和通风的格栅，两侧形成对流的风道，适时调节夹层内部的温湿度变化（图11）。

9 底层架空空间空间调适

10 中央露台空间空间调适

11 屋顶夹层空间空间调适

设计中运用Ecotect等软件对场地风环境进行模拟（图12～19）。从模拟结果来看，由底层架空空间、空中露台空间和屋顶夹层空间形成的立体开敞空间体系有利于建筑获得良好的日照与通风条件，空间调适大幅度降低了江南地区湿热、湿冷、阴雨等不利气候条件的影响。

当然，这种空间调适的手法不仅回应了自然气候的在地性，也丰富了校园的活动空间，正如江南的水乡聚落建筑因其对环境和功能的不同需求形成了自由错落的形体空间，杭师大仓前校区的校园建筑组群注重和而不同，整体的校园空间呈现出富于变化的层次和趣味。

12 形体深化过程分析

13 冬季建筑迎风面压力分布

14 冬季建筑背风面压力分布

15 夏至日通风模拟对比

16 冬至日通风模拟对比

17 冬季1.5m 速度风场矢量图

18 夏季1.5m 速度风场矢量图

19 过渡季1.5m 速度风场矢量图

3.2 技术调控——适宜技术的在地应用

江南地区作为经济发展较发达的区域，对绿色技术的重视程度和普及度较高。设计中除运用了大量被动式绿色技术外，还结合实际情况采用了部分主动式技术。尤其在可再生能源规模化应用方面，采用保温墙体、节能玻璃、外遮阳、地源热泵系统及屋面太阳能光伏板等，建筑整体节能率达到60%。

值得一提的是，示范工程新能源学院楼的屋面太阳能光伏板与建筑形体及坡屋面形成了一体化的整合设计（图20），色彩处理上也与建筑构件的深灰色相似，融于建筑形态之中，避免了太阳能光伏板对建筑第五立面的负面影响。

另外，在设置坡屋面的太阳能光伏板时，不但更换了屋顶表面材料，而且针对杭州当地日照高度、日照时长等特征，截取3～9月太阳能效率较高的时段，绘制出太阳的入射角范围，并以此确定了建筑坡屋面的倾斜角度，最大程度地确保太阳能光伏板的转换效能（图21～23）。同时，南长北短的双坡面，还进一步扩大了光伏板的铺设面积，绿色技术与建筑形态融于一体（图24，25）。

20 屋面太阳能板与造型分析

21 日照高度与日照长度分析

22 日照高度与日照长度分析

23 日照高度与日照长度分析

24 屋顶角度与日照关系分析

25 屋顶角度与日照关系分析

4 融入体验——校园文化的匠心营造

4.1 人性场所——校园环境的核心指向

究其本质，塑造校园整体环境的核心是为在校师生创造人性化的场所空间。随着时代的发展，当代校园建筑不再仅仅关注使用功能与形象表达，而是基于人文关怀愈加注重空间的人性化体验以及教育氛围。日趋丰富的校园生活和多元化的教学方式将信息与文化带出封闭的室内，进入更具开放性、共享性、体验性的室外及半室外空间，这大大促进了在校师生的身心发展。

类似的体验在江南传统建筑营造中亦有同理之处。正如设计者程泰宁先生在论述江南传统建筑的“理”时指出：和西方建筑重视形式、空间等视觉经验不同，江南传统建筑注重个人体验，追求的是由视觉经验引入到静心观照的领域，在这种追求中，物理时空淡漠了，建筑摆脱了形制和建筑主体意识的束缚，从而向更广阔的时空延伸，将人们引入进一个超越有形形态的精神世界[4]。

新能源学院楼公共空间体系的设计与校园文化营造、人性场所塑造、环境氛围体验紧密相关。为了提升校园空间体验，设计中主要关注两个方面：1）公共空间的功能模糊性与使用灵活性。校园处于动态变化的社会之中，建筑功能在其生命周期内也会发生变化，如教学模式的演变、交往方式的更替、场所环境的变迁等，在此过程中师生对空间的功能需求也随之变化。为了应对这样的局面，新能源学院楼的公共空间留出了一部分模糊地带，以满足新的使用需求。2）与师生行为有机结合，提升校园环境氛围，激发场所活力。新能源学院楼的架空区域位于北栋建筑的南侧空间，面向师生主要活动的庭院，并与立体连廊和主要出入口衔接，充分考虑了大学生的行为需求，将建筑主要流线和周边环境景观紧密结合，有利于激发教学与交往活动的发生（图26～28）。

26 新能源学院楼的场所营造——内院及架空空间

27 新能源学院楼的场所营造——内院及架空空间

28 新能源学院楼的场所营造——内院及架空空间

在仓前校区B1区块建成并投入使用半年后，课题组进行了一次问卷调查，以此得到了该示范工程设计的实际反馈与相关问题。调查对象既包括学生（本科生和研究生），也包括少数教师和管理人员。问卷的内容涉及整体认知、公共环境、景观生态、建筑空间、形式风格、使用体验等方面。从校园步行体验的满意度可以看出校园场所的体验品质，“非常满意”和“满意”的比例达到86%。此外，在影响步行穿过校园空间的相关因素中，步行距离更受关注。除了步行距离对精力和时间消耗的影响外，校园使用者更注重校园场所的体验和氛围活力。本设计结合了师生在主要空间路径上的行为习惯，积极引导活动发生，为在校师生提供感官上的愉悦和丰富的行为选择，赢得了良好的使用反馈。

4.2 文化表达——江南韵味的绿色建筑

毋庸讳言，新能源学院楼在空间组织、功能构成、环境塑造等方面均不吝运用现代技术与方法，是一座不折不扣的当代绿色建筑。然而设计者程泰宁先生在建筑创作方面的追求从来不仅限于此，对他来说，建筑除了要让人“眼前一亮”，更应让人感受并体验其文化内涵。在本项目的文化表达中，程泰宁先生秉承形式语言的一贯主张，即“抽象继承”，正如他曾经指出：我们的目的不是弘扬传统文化，而是在批判性继承和跨文化对话的基础上，通过转换创新，构建新的现代中国文化。就建筑创作来说，我们需要跳脱语言形式来重新解读传统，以“抽象继承”的方式借鉴传统，在现代化、全球化的语境下，与西方文化碰撞创新，从而形成新的有中国特色的建筑哲学和美学理念[5]。

新能源学院楼的建筑设计将绿色维度与人文维度紧密结合，其外界面包括结构梁柱、窗墙围护结构、立面构造细节等，不仅起到了承重、围护、保温、隔热、遮阳的作用，还将建筑形象与地域文化完美结合。问卷结果显示，师生对仓前校区B1区块校园建筑的江南地域特征的认知度和认可度较高，约85%的受访者认为仓前校区B1区块的建筑及环境反映了“江南传统韵味”，江南文化的当代传承与转译也能被非建筑学专业的使用者识别并接受。

在建筑的具体形象塑造及文化表达中，其立面依托承重框架形成立体分格，结合连廊等元素形成层次多元的整体空间构架，局部利用仿花格漏窗等细部构造进一步增加感官体验，强化了江南地域特征的抽象表达。建筑端部结合楼梯间等垂直元素构成建筑的“山墙”，并与南北立面形成体量与尺度上的对比。为加强与江南意象的视觉关联，山墙上部随建筑体量的收分形成错落变化，楼梯间体量高起并以“师”字图案形成具有砖雕意象的顶部细节（表1）。另外，南楼底层临近广场需考虑防干扰，其立面开窗与北侧不同，采用了竖高的条窗，南侧的窗台增加出挑的横向构件，既构建了窗边的绿植布置空间，又形成了富有韵律的遮阳格栅。建筑北侧立面将窗扇分布两侧，中部形成外实内空的墙面凸起，既能置物又能保温。在墙体的不同位置设计不同尺度的出挑，在保持视觉整体性的同时丰富了立面效果（表2）。在融入了以上诸多元素后，新能源学院楼得以初步实现设计者最初的建造理想——具有江南韵味的当代绿色校园建筑及其场所环境。

表1 形式与细节

表2 材质与色彩

注释

1 杭州师范大学仓前校区B1 区块的主要建设内容包括经济学部的国际服务工程学院，理工学部的信息科学与工程学院、遥感与地球科学研究学院、材料与化学学院、新能源学院、图书馆分馆、公共教学楼、理学院、公共实验楼、工科实验楼、有机硅化学及材料技术实验楼、学生活动中心、学生公寓、食堂及后勤用房、教师公寓、专家公寓、附属设施等。

图片来源

图1，6，7 由杭州中联筑境建筑设计有限公司提供；图4 由陈畅拍摄；图5 来自网络；其他图表均由作者自绘或自摄。