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既有大学校园更新规划中的可持续设计——以山东工艺美术学院长清校园规划完善设计为例

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2016·第十二届国际绿色建筑与建筑节能大会暨新技术与产品博览会·绿色校园

本研究受"十二五"国家科技支撑计划课题(2013BAJ15B01)资助/This research is supported by the 12th Five-Year National Science & Technology Support Project of China(2013BAJ15B01)

既有大学校园更新规划中的可持续设计

——以山东工艺美术学院长清校园规划完善设计为例

The Sustainable Design in Renovation Plan for an Existing Campus

- With a Focus on the Improvement Planning for

the Changqing Campus of Shandong University of Art & Design

黄献明 王宁 Xianming Huang, Ning Wang

摘要:论文以山东工艺美术学院长清校园规划完善设计方案为例,展示如何通过建筑-景观一体化设计手法,提升既有校园的可持续表现。

Abstract: The thesis takes the Improvement Planning for the Changqing Campus of Shandong University of Art & Design as examples, shows how the concept of green infrastructure and landscape building integrated design method influence the renovation plan of an existing campus, and its enhancing effect on the performance of campus’ sustainable performance.

关键词:校园更新  可持续设计  绿色基础设施

Keywords: campus renovation, sustainable design, green infrastructure

1 中国大学可持续设计关注点的转向

大学是今天和未来领导者的摇篮,她们具备了通过其研究功能,为最重要的全球性问题开出创新性的“药方”的潜力,校园同时也是大量消耗能源和资源的地方,因而,建设一个可持续的校园不仅是大学的责任,也是其义不容辞的义务。大学设计与运行的可持续化,将在区域乃至全球层面上,对人类发展和自然生态环境的改善发挥积极作用。在中国,有关大学可持续设计的讨论面临如下两个背景:

背景1:面对气候变化、资源枯竭和环境退化的压力,高等教育应在可持续发展中承担更多责任,为此,大学的使命和功能应随之重建,这是中国大多数大学的共识。2008年上海,在一个由教育部组织召开的研讨会上,32所重要高校签署了《同济宣言》,宣布高等学校应通过课程设置和研究开发方面的努力,推动高等教育在可持续发展方面发挥更大作用。2011年,在中国政府和美国能源基金会的支持下,上海10所大学发起成立中国绿色大学网络(CGUN)。2012年,中国的第一部绿色校园评价标准在北京通过有关部门的审查,正式颁布实施。

背景2:中国的高等教育在过去的20年里,刚刚经历了一场前所未有的数量扩张。在高峰期,总共有87个大学城项目在全国几乎每个省同时建设。在大学城建设高潮的带动下,中国刚刚完成了一次高等教育的数量扩张,到2013年,中国已经有超过2198所各类大学和学院,在校学生达到2500万人,这一数字大概是20年前的10倍。而随着建设热潮的退却,有关可持续校园的探讨,正从新建校园、新建建筑的绿色化,向既有校园的可持续更新、改造角度转变。可以预见在新时期,绿色大学的可持续设计任务将从“从无到有”的描绘,向对快速发展遗留下的“既有”问题的修复、“原”规划的延续等方面转变,如何做好“画龙点睛”的工作,将是未来相当长时间内,中国大学可持续设计的主要关注点。

图1:中国大学城分布图(来源:作者自绘)

2015年,我们参与了“山东工艺美术学院长清校园规划完善设计”项目的投标工作,项目获2015年“山东省优秀建筑设计方案评选”二等奖。虽然最终因为种种原因,我们的提案未能付诸实施,但是我们在其中开始涉足的诸多可持续规划设计尝试,仍可视为对新时期大学可持续设计的一次有益探索。

2 项目概况与设计挑战

1、设计概况

山东工艺美术学院位于济南市西部城区长清大学科技园的东部,校区规划提出于处在全国大学城建设高潮的2003年,经过10余年的建设,校园的教学、居住、生活、体育等主要设施已初步建立,本次完善设计主要希望在校区的东部和北部建设区域内,建设馆藏、教学、创作、文化创意产业研发和社会服务等新功能,总用地面积约18公顷,总建筑面积约70000平方米,建筑高度不超过20米。

    

图2:校园区位、原规划及本次规划设计范围示意图(来源:校方提供)

2、挑战

现有校园的优点:校园生态环境好,西、北、东三面均为山体环绕,景观丰富,规划范围内现有植被覆盖率大。原规划功能分区清晰明确,校园建筑特色较鲜明。

同时,根据现场踏勘我们也发现现状校园景观设计存在如下的提升空间:

Ø公共绿色开放空间的设计不成体系。开放空间作为校园的主要识别性空间,能够体现学校的气质和品味,虽然现状中有多处以绿化、广场为主的开放空间,但均成点状布局,空间不连续,尚未形成体系,且没有考虑人的停留,无法激发和促进师生交流活动的发生

Ø交通组织缺乏层次。校园内的原有交通体系以机动车通行为核心,对师生的步行交通考虑不足,使得校园街道活力不足,缺乏人性化的设计;

Ø校园绿色基础设施考虑不足,山地雨水排放基本依靠传统的市政雨洪体系,欠缺可持续雨洪利用与管理的相关策略。

图3:校园现状景观(来源:作者自摄)

3 更新规划设计中的可持续思考

在更新规划设计方案中,我们试图在分析校园所在生态环境系统的基础上,重新完善和建立一套绿色基础设施,最大限度地保留现有树林、果林、菜园、本地植被等环境要素,对现状等高线和地势高差仅作最小限度的改造,将生态系统的保留、维护和构建放在第一位,而把建筑组团的建立放在第二位,让建筑自由地生长于土地之上。通过生态系统的保护、修复,以及融入自然的新建筑,帮助实现既有校园的生态化提升。具体设计策略如下:

1 自然环境的分析与呼应

为了保护规划范围内的山体不受建设的影响:等高线密集区域——整个校区北边靠近北大山部分——地势坡度较大,坡度普遍大于10%,布置小体量的建筑较为适宜,而中央道路两边的坡度较小,在10%以下,适合建设任何建筑。据此,新设计建议既有山体全部予以保留,仅在地势较为平坦的区域进行建设,建筑尊重场地高差变化,形成高低错落、起伏变化的格局。

图4:场地坡度分析(来源:设计团队绘制)

图5:依山就势、化整为零的建筑空间布局手法(来源:设计团队绘制)

2 结合雨洪管理的景观体系构建

在景观设计上,整合现有山体坡地、坑塘及现校园的林地、绿地等空间,规划绿色生态廊道,打造校园绿网,在完善区域生境系统的同时,营造环境的均好性。将周边连续的丘陵、山体作为生态源点,将步行道路、景观路、临时山洪汇流路径作为联系的生态廊道,将规划范围内的树林、果林、菜地、绿化植被等作为重要的生态节点。在细节设计上,将生态廊道分为主要廊道和次要廊道两种:主要廊道一般采用以果树类乡土树种为景观树,打造生产性景观空间;而次要廊道主要是泄洪通道,种植一些水生植物和石头,净化水质的同时丰富景观体系。

图5:既有绿色斑块的识别与小型生态网络的构建(来源:设计团队绘制)

对规划范围进行了雨洪调蓄分区设计,根据雨水蓄积量计算结果划分5个分区,分区域管理雨洪,便于雨水就地滞蓄,就地消纳,就地利用。具体的计算公式如下:


其中:V-干塘蓄水量(L);Ø-径流系数,其中绿地草地为0.15,铺砌路面为0.6;F-汇水面积(ha);i-降雨强度,济南规定为451L/5min·ha(五年一遇),597L/5min·ha(10年一遇),687L/5min·ha(50年一遇);t-降雨持续时间,不确定性强,本设计定为2h;k-修正系数。

表1:雨洪调蓄分区计算表

根据水量计算结果规划干塘4处,加上既有的校园湖泊和喷泉,共同进行水量平衡分析。在降雨丰水期,降雨丰沛,来水充足,通过廊道收集的雨水一部分就地回渗,另一部分流入干塘景观,使干塘变成了水景,上游干塘多余的水量下泄至下游干塘,满出后溢流排入市政雨水收集管道系统里。在降雨平水期,采用廊道收集的雨水,可基本维持干塘及既有景观水体内的水量采补平衡。在降雨枯水期,降水较少,干塘蓄积水量少或无水,就完全变成绿化景观。

图6:雨水调蓄系统与景观设计的结合(来源:设计团队绘制)

在完善绿色基础设施建设的基础上,针对既有校园开放空间的不足,新规划利用保留的生态要素及建筑室外广场、庭院,形成新的开放空间节点,并通过步行道路和自行车道的串联,帮助构建校园连续的开放空间界面,并籍由景观小品、铺砌、灯具、植被等方面的细节完善设计,为师生提供一个充满活力的室外交流空间和亲近自然的校园场所,通过环境教育和审美启智,发掘艺术院校师生的灵感来源。

图7:融入校园景观体系的绿色基础设施(来源:设计团队绘制)

3 人文内涵的挖掘

校区北侧所依的北大山,是1931年著名近代诗人徐志摩的坠机地,诗人的罹难仿佛将他的才情、艺术和对生活浪漫的理想主义情怀的种子也一并留在新校区所在的这片大山之中。这样的历史和层叠的山峦,给予建筑师以灵感,设想以散落一地的“青花”作为主要的建筑意象,既与山形地势的场地适宜性分析相适应,又因取自徐子的诗歌《水墨青花》中的“绽放一地情花,覆盖一片青瓦”,而与场地的文化特质取得某种接续,从而形成富有特色的建筑特色风貌。

图8:“绽放一地情花,覆盖一片青瓦”的建筑意象(来源:设计团队绘制)

在技术层面上,新规划通过整合建筑节能策略(通过建筑材料、屋顶绿化、玻璃、墙面保温等方面减少能耗损耗)和以太阳能技术为核心的可再生能源利用策略,降低校园对常规化石能源的消耗。通过计算机模拟的情境分析,本方案每年可为校园实现节约能源消耗约140万kwh。绿色建筑与绿色基础设施景观一起,在为校园带来实在的绿色效益同时,也使校园自身成为一个绿色教育的基地和可持续理念的“播种机”。

4 结语

2014年“海绵城市”渐成中国城市建设的新焦点;2015年济南市入选全国海绵城市的试点城市,我们既把山东工艺美院长清校区的这次完善规划设计,作为对既有大学校园空间绿色设计理念的尝试,也是在校园层面上对“海绵城市”理念实施的可行性和技术路线的一次探讨,希望以此篇总结,对同行的相关实践有所启发。

附:项目设计团队——王宁、黄献明、何孝亮,胡凯,李玉玲,高强,梁越,孙越琦

参考文献

[1 山东工艺美术学院长清校区总体规划. 2003

[2 百度百科“大学城”,http://baike.baidu.com/view/46244.htm

作者基本情况表

姓名

黄献明

性别

职称

高级工程师

工作单位

清华大学建筑设计研究院有限公司

职务

副所长

联系电话

010-62797533

传真

010-62797533

通信地址

北京市海淀区清华大学设计中心楼505房间

邮编

100084

E-mail

75150231@qq.com

姓名

王宁

性别

职称

研究员

工作单位

中国航天建设集团有限公司

职务

副总建筑师

联系电话

18601038959

传真

010-68749185

通信地址

北京市西四环南路83号

邮编

100071

E-mail

Wning0536@126.com