关于科学研发类建筑的设计思考——以合肥工业大学智能研究院为例

周亚东 （合肥工业大学设计院（集团）有限公司，安徽 合肥 230000）

1 研究背景

1.1 科技创新是实现强国的必经之路

产业等级会随着社会的发展而提高，传统的工业、手工业已经不再是引领社会进步的主要产业类型，科技创新能力成为衡量社会发展潜力的重要因素，也是制约高端科技发展的最大阻碍。未来的强国必是科技强国，自主创新是实现科技强国的必经之路。在这个关键的历史发展时期，各地组织也积极响应号召，加大了科技创新的研发投入，注重人才培养与引进。由此，也掀起了一股新建科学研究类建筑的浪潮。

1.2 合理的建筑设计是保证研发效率的基础

和传统办公类建筑相比，科技研发建筑包含相关科学实验研究和实验教学等功能的需求，建筑的空间尺度与形态需要满足相对应的科研需求，需要建筑设计者深刻了解相关科研实验内容与流程，需要以满足建设条件为首要原则，在此基础之上方可进行特色设计发挥，从而设计出满足实际使用需求、美观、先进的科技研发建筑。

2 科学研发类建筑的设计要点

2.1 满足特定科研方向与工作流线需求

实验用房、辅助用房和公用设施用房应当是科学实验建筑的主体部分。实验用房是科学研发类建筑的设计重点，而在实验用房的内部划分上，又可分为实验空间、研究空间与辅助空间。多样的功能必然会带来复杂的交通流线，因此在设计功能布局过程中，需要熟悉相关实验流程与内容，科学地梳理各类流线，考虑空间之间的相互关系。

2.2 空间功能分区多元化整合

科学研发类建筑的内部功能更加多元复杂，占地面积更大，场地选址也大多位于城市中心区。因此，对基地内部的功能的复合、多元化整合是设计要点，这可以避免土地资源的浪费与不必要的交通出行，提高运行效率。

2.3 生态、健康的研发环境

科研场地的生态景观条件环境十分重要，是研究人员的交流空间、冥想空间，也会是激发科研人员创造力的重要媒介。从建筑入口到内部庭院，都应当提供兼具办公与生活的场所，以及丰富的景观、健身、体育等配套功能，体现人文关怀。

2.4 突出企业文化与特点

对于科学研究本身来说，它就是一个创新的过程，同质化的建筑设计并不符合其功能定位。因此，在进行科学研发类建筑的设计过程中，要根据不同的科学研究内容以及企业文化，获得标志性的符号化设计语言，再将其进行抽象化、艺术化的表述，结合建筑设计美学综合部署，打造具有标志性和行业气息的现代化科学研发建筑。

2.5 注重前沿建筑技术的运用

随着建筑材料、建造技术的进步发展，新的建筑技术不断涌现，建筑也在朝着生态化、节能化、智能化等方向转变。而科学研发、创新类建筑作为引领科技发展的龙头，其本身也应该使用前沿的建造技术，例如充分利用自然能源等清洁能源，使用各类循环可持续化手段，增加装配式使用比例，使用BIM技术等，建造创新企业的同时也会推动建筑企业的发展。

3 合肥工业大学节能与新能源汽车研究及检测中心修建性规划方案解析

3.1 区位及现状概况

本项目位于合肥市包河区大圩镇境内，属滨湖卓越城文华园科研用地。

如图1所示，合工大智能院一期用地北至花园大道（建成），西至辽宁路（规划），东至泰山路（规划），南至西安路（规划），中间由黑龙江路分隔为东西两个地块，东地块8.79hm²，西侧地块9.22hm²，总用地18.01hm²。

图1 智能院区位图

基地现状为空地，内有几处水塘，较为平坦，平均高程约为16m，总体建设条件较好。

3.2 规划设计分析

3.2.1 一轴两片区

如图2所示，一期地块总体布局为“一轴两片区”。一轴为东西两个地块的联系轴，主要通过东西向的景观主路串联。东片区为研发中心，中部设置弹性支路，方便穿行以及消防安全。西片区为节能与新能源汽车研究及检测中心，主要为新能源汽车的检测及研发功能。

图2 智能院功能分区

此规划结构满足了高效性的要求，为使用人员提供了优质的环境品质，同时也为城市贡献出共享绿色空间，满足特定科研方向与工作流线需求，做到了空间功能分区多元化整合。

3.2.2 道路交通分析

如图3所示，东侧的研发中心共设置4个出入口，南侧东西侧为机动车出入口，北侧花园大道设置人行出入口；西侧的节能与新能源汽车研究及检测中心设置东西两个出入口。东侧研发中心主要以地下停车为主，在各个出入口设置临时地面停车位。西侧检测中心主要以地面停车为主，满足其特殊的功能要求。

图3 智能院交通分析

3.2.3 “一轴两区多点”的景观结构布局

如图4所示，总体布局景观结构布局为“一轴两区多点”，打造了生态、健康的研发环境。

图4 智能院景观分析

一轴：为东西两个地块的联系轴，主要通过东西向的景观主路串联，强调景观的连续性。

东区：为研发中心区。空间布局丰富，绿化面积较大，是智能院城市形象展示的重要区域。

西区：为节能与新能源汽车研究及检测中心，主要为新能源汽车的检测及研发功能，绿化面积相对较少，景观以绿化种植为主，在主要东西向的景观主路上布置景观节点。

3.2.4 研发中心建筑设计分析

研发中心：为地上5层，地下1层大体量单体。

设计切入点源于对研发机构的内在功能逻辑的整合与城市周边环境对位关系的思考。以智能院标志iMi抠出景观庭院空间，再对庭院进行规整化调整以便于配置功能，通过整合建筑与城市、建筑与人的关系使得研发中心在宏观与微观层面上形成高度统一的有机体。

内部庭院空间都成为研发人员激发灵感的场所。建筑不再是一个冰冷、封闭的场所，而是一个开放、自由，容纳不同思想的容器。

建筑形态考虑到东侧文化园的空间对位关系，形成东侧主入口架空两层的灰空间。建筑的东南西北四个方向均可以通过灰空间的过渡到达主庭院。本设计的重点在于底层灰空间与庭院空间的环境营造，形成富有东方韵味的空间形态，突出了企业文化与特点。

3.2.5 绿色建筑设计

在综合考虑项目特点与本地域环境条件的基础上，遵循“被动式技术优先、主动技术优化”的设计理念，注重前沿建筑技术的运用，打造绿色自然、亲切宜人的校园文化。

①建筑布局最大化利用自然通风和自然采光，建筑与环境融合。

图5 智能院鸟瞰图

图6 研发中心绿建设计

②为防止夏季强烈的阳光直射入室内，在部分建筑外立面与外廊设置遮阳板。

③采用种植屋面，提高空气质量、改善热岛效应。

④采用树阵停车，提升场地绿化率。

⑤因地制宜，采用环保节能的建筑材料与节水节电产品，照明采用声光控节能灯具，室外采用太阳能灯具。

⑥雨水回收用于绿化灌溉与道路冲洗。前广场设置景观水池，与场地雨水回收系统相连。吸收地表雨水，广场铺装采用透水砖，道路采用透水沥青地面，减少地表径流。

⑦保护现有场地环境，将场地内径流组织成水景，利用建筑周边覆土将场地内多余的杂填土就地平衡。

⑧收集场地雨水用于办公楼绿化灌溉、景观补水等。

⑨可在屋顶设置集中太阳能光伏发电系统，供主楼走廊区域照明和应急照明。

⑩低碳友好的景观设计：采用地表水回渗材料和技术；采用透水铺装与下凹式绿地，增加场地雨水与地下水涵养。运用当地绿化植被，采用复合式种植，提高园区内的生物多样性。

4 结语

随着科技创新的推崇宣扬，各类研发类建筑的需求也与日俱增，而合理、人性化的建筑设计可以给学者们提供良好的研究场所。本文首先交代了当下科研创新理念的重要性，接着从使用者需求、场所、企业文化等基本点出发，提出科学研发类建筑的设计要点，然后以合肥工业大学智能研究院为例，探究复合性和育人性研究空间的塑造，为此类建筑设计提供参考。