建筑中的九个庭院

　　建设单位：中物院成都科学技术发展中心
　　建设地点：四川省成都市
　　设计单位：中国建筑西南设计研究院有限公司（郑勇建筑设计工作室/设计三院）
　　设计总负责人：郑勇
　　建筑设计：郑勇、贾伟、汪宇、杨鹏程、杜晓凡、肖迪佳
　　结构设计：杨曦、张彦、高博
　　机电设计：石永涛、李慧、辜兴军
　　幕墙设计：董彪、殷兵利、封宇
　　景观设计：史笑微、汪永源
　　用地面积：约18600m2
　　建筑面积：约69900m2
　　设计/竣工时间：2012/2015
　　摄影：存在建筑
　　项目概况
　　中国工程物理研究院科研创新基地位于成都双流区，是由中国工程物理研究院和成都市政府共同建设的国家级综合科技创新基地。而中国工程物理研究院成都基地科研综合楼项目位于基地中心轴线的端头，是集科研办公、创新研发、科技展示等功能为一体的综合办公楼。用地面积约18600m2，呈半圆形，地势平坦，三面均临园区规划道路，交通便捷，具有核心位置优势。
　　庭院融入建筑
　　项目始于2012年3月，＂庭院融入建筑＂是项目设计的出发点，建筑师希望把自然融入建筑，创造具有中国传统特色的建筑空间，为使用者提供一个亲近自然、绿色舒适的工作环境。项目按照绿色建筑二星标准设计，采用主动式和被动式节能相结合的方式，减少能耗，提高使用舒适度，打造绿色、生态的现代科研办公建筑。
　　根据建设方提出的要求，总建筑面积约69900m2（其中地上面积约52800m2），建筑高度约100m，与传统建筑的尺度差异巨大，这样一个大体量的建筑，如何与传统融合，是设计之初面临的最主要的问题。
　　现代办公建筑对环境的要求越来越高，设计从空间的角度切入，把具有中国传统特色的庭院空间融入建筑，将其立体化以创造多个空中庭院，由外及内、由下至上地将建筑各部分串联起来，通过＂庭院融入建筑＂来提高空间舒适度。
　　＂竹影斑驳、静水深流＂，建筑大堂被水面环绕，东侧水面宽度约15m，西侧水面宽度约8m，东西两侧均通过＂桥＂跨越水面进入大堂。二层南北两侧裙楼＂挖＂出一个12m×25m的＂水院＂，院内种植毛竹，阳光恰好可以穿过院子在大堂洒下斑驳的光影；＂水院＂中的水从两侧深灰色的花岗岩石景墙溢下，大堂空间被＂光＂和＂水＂包围，自然地融入整个建筑。
　　＂把自然引入建筑＂是设计一直贯彻的思路。设计师精心组织一条＂游览＂路径，打造＂一院一景＂的空间体验。建筑共20层，从一至十八层，根据不同空间特点而设置不同特色的庭院，七层、八层、十七层、十八层的庭院呈U形，庭院面积约1500m2，将核心筒和办公空间包围起来，形成曲折的空间效果。上下层之间通过悬挂的钢梯连接，穿过挺拔有序的竹阵，达到一院一景、移步换景的空间体验。
　　传统韵味
　　竹影斑驳
　　建筑外立面的菱形肌理来源于中国传统菱形花格窗。建筑师没有直白地照搬传统装饰符号，而是对传统的菱形窗花进行抽象简化，将传统韵味藏于简洁的图案中，含蓄而巧妙地营造出独具韵味的立面形式，轻盈而自然，阳光通过菱形幕墙照进室内，穿过竹丛，投下斑驳的光影。
　　建筑是整个园区的中心与标志，采用单栋主楼的形式，兼顾每个方向的均衡性及形象的完整性。建筑主楼约50m×90m，在如此巨大的尺度上，采用单一的图形容易产生单调感，如何塑造典雅的外观效果是建筑创作中的一大难题。
　　设计从传统庭院中＂竹影斑驳＂的场景中汲取灵感，在每个菱形网格中＂投影＂出一个等边菱形，并引入参数化设计技术，结合房间对采光照度的不同需求，生成规律变化且有韵律感的立面肌理，形成灵动的外观效果。
　　韵律与模数化
　　幕墙工程是该项目的亮点，具有一定的原创性，却给设计与控制带来了很多难题。玻璃参数、膜层颜色、彩釉点的尺寸和颜色等多种因素，都与室内、外的视觉效果密切相关。首先是菱形模数和平面尺寸的协调问题，为了形成统一整体的效果，立面采用四边均等的菱形，平面与立面的尺寸是相互关联的，因为在设计之初就需要将建筑的高度与平面尺寸精确控制。建筑层高4.1m，将其四等分后形成1445mm×1445mm的菱形窗（其对角线长度为2050mm）。建筑平面的轮廓尺寸需满足菱形窗的模数，建筑东西向为弧面（弧长5535m），采用27块菱形窗；建筑南北向为平面（边长53.3m），采用26块2050mm的菱形窗。
　　为实现具有韵律感的效果，采用模数化的设计方法把立面形状简化成6种模板，在1445mm×1445mm的菱形网格中，通过彩釉玻璃覆盖范围的不同，形成边长分别为282、424、566、707、849、990mm的6种不同大小的＂孔洞＂，通过模块的排列组合形成自然的韵律。
　　开式幕墙与空中庭院
　　建筑外立面＂透空＂的部分与空中庭院位置相对应。外立面需要保证统一的体量，庭院又有开敞的通风需求，设计采用开式幕墙的构造来处理这一矛盾，在幕墙的＂开闭＂之间协调立面效果与通风要求之间的数据关系，最终确定留出250mm的缝隙。建成后的空中庭院部分通风效果极佳，缝隙与缝隙之间所夹的不锈钢片也结合立面形成韵律，最终形成精致、细腻的外观效果。
　　玻璃的韵律变化由彩釉形成，彩釉玻璃的范围、大小、块面处理等也是设计中需要解决的问题。片状的彩釉涂层会影响玻璃的光线透射率，视觉效果死板，同时也会影响室内使用者的感官。設计采用点状彩釉玻璃，既可通过彩釉点的尺寸、间距、密度来调节光线的透射率，也可以调节外立面效果形成均匀、朦胧的视觉感受。彩釉点的尺寸和密度，经过了一系列推敲比较，设计先后尝试了3×3@2mm、4.5×4.5@3mm、6×6@3mm等尺寸，并通过打样、挂样反复推敲尝试，最终实现设计之初的构想效果。endprint
　　立面采用菱形方格窗户后，给立面开窗带来问题。为保证室内通风和换气的功能要求，以及不影响菱形幕墙的建筑效果，在1445mm×1445mm的菱形方格中，幕墙开启采用三角形平推电动开启扇。为了把控玻璃外观效果，设计师多次去现场看样，前后尝试了多种玻璃参数，在反射率、透射率、遮阳系数与外观效果之间反复摸索，最终确定玻璃参数，实现精致、细腻的幕墙外观效果。
　　高效经济的科研办公
　　建筑采用方形体量，平面尺寸55.35m×53.30m，内部办公空间规整合理，体现了科研建筑的实用性。同时，规整的形体不仅使建设成本得到有效的控制，还提高了建设的速度和效率。标准层主要采用＂工＂字形平面，电梯厅位于中心，办公用房置于南北，东西两侧两层或三层一组形成通高庭院，将电梯厅包裹在浓浓的绿色之中，形成宜人的绿化庭院，为办公人员提供交流休憩的场所。主要办公空间层高4.1m、净高2.8m，尺度舒适、开敞明亮，外窗可平推打开，通风效果良好。
　　绿色生态的设计策略
　　＂庭院融入建筑＂不仅是空间的使用需求，同样也是与绿色节能技术结合的产物。项目按绿色建筑二星标准设计，采用主动式节能与被动式节能结合的方式，利用外围护结构隔热、遮阳、屋顶绿化、雨水回收利用、光导照明、天井、拔风等绿色建筑技术措施，减小建筑能耗，提高使用舒适度。
　　建筑借鉴传统川西庭院建筑的气候适应性特点，把庭院空间引入建筑，营造绿色生态庭院环境，外立面幕墙采用开式幕墙方式，控制庭院自然通風和换气率，实现良好的自然通风、采光效果。为了提高通风换气效率，借鉴传统中式庭院中的＂天井＂空间，在空中庭院之间设计了串通的＂天井＂。暖通专业在设计前期便介入并进行CFD模拟计算，调整天井尺寸，大大提高了自然通风换气效果。
　　项目室外设有两个950m2的大型景观水池，通过设计收集水池水面的降雨（优质原水），不再收集屋面和场地上的雨水，不需做弃流设施，使原水水质有保障。处理后的雨水回用于景观水池补水和绿化浇洒。建筑多处采用屋面绿化系统，在裙楼屋面、空中庭院等处进行屋面种植，选用适宜本地气候的植物，配置灌木、小乔木等绿色植物，改善建筑空间环境。项目采用光导照明、地下室设侧高窗等措施，经过采光计算引入自然采光改善地下车库采光效果，节约能源。
　　＂好的建筑一定是精致的＂，设计团队为了这个目标付出了很多努力。项目从2012年初开始至2015年竣工，历时近四年，整个阶段设计团队用心投入，从设计、施工到后期的每个阶段都紧密控制，最终实现了项目的高完成度。