任 易
高校校園地下空間的開發(fā)利用探索
任 易
[南京大學(xué)資產(chǎn)管理處]
中國高校校園建設(shè)已進入以更新完善為主的新階段。開發(fā)利用地下空間能夠有效緩解校園發(fā)展建設(shè)矛盾,對校園容量擴充和功能配置優(yōu)化具有重要意義。通過總結(jié)適宜地下化的主要功能,結(jié)合國外典型案例,可以初步探索我國高校地下空間綜合利用的拓展方向,以期為校園可持續(xù)發(fā)展提供借鑒。
高校校園;地下空間;可持續(xù)發(fā)展
過去20年中,我國高等教育經(jīng)歷了令人矚目的跨越式發(fā)展,大量高校校園迅速建成,新校區(qū)建設(shè)趨于穩(wěn)定。然而,隨著在校人數(shù)繼續(xù)攀升、校園功能日益多樣化,許多高校仍面臨空間和用地資源短缺的困難。
除了以填入式開發(fā)和高層建筑提高密度,高校集約用地的另一條路徑就是“向地下要土地”。合理開發(fā)校園地下空間不僅能有效拓展空間容量,還有利于促進功能分區(qū)的整合優(yōu)化、增強連通性、緩解地面交通與景觀空間發(fā)展的矛盾,創(chuàng)造出更具吸引力的校園環(huán)境。
地下空間具有溫濕恒定、穩(wěn)定性強等優(yōu)點,但在采光通風(fēng)、成本、使用心理上存在劣勢。高校地下空間的實用功能主要體現(xiàn)在以下方面。
1.教學(xué)用房
傳統(tǒng)觀點認為教學(xué)用房使用時間長,不宜置于地下。但若能通過適當?shù)慕ㄖO(shè)計彌補通風(fēng)、采光方面的不足,將部分教學(xué)用房設(shè)于地下不失為一個可選項。地下空間的封閉性為具有噪聲控制要求的教學(xué)用房提供了天然隔音環(huán)境。對于獨立的學(xué)院樓,地下教室與地面建筑的物理隔離使其他院系的學(xué)生不經(jīng)過學(xué)院門禁即可進入地下教室,在不影響院系獨立性的同時獲得全校共享空間。
2.實驗室
高校實驗室對恒溫恒濕、承重、穩(wěn)定性、隔音降噪等方面的要求越來越嚴苛,這些需求正好與地下空間的特征相契合。
1.會堂和報告廳
現(xiàn)代會場通常配備專業(yè)聲光系統(tǒng),不依靠天然采光;演出時會產(chǎn)生較大噪聲,需要良好的隔音措施。因此,將會堂、報告廳等集會、演出空間置于地下恰好能將地下空間在采光、封閉性方面的劣勢轉(zhuǎn)為優(yōu)勢。針對會堂層高要求較高的問題,可將會堂入口設(shè)置在地面首層標高,利用會堂逐級下沉的趨勢將舞臺或主席臺設(shè)在地下,以半地下形式完成地上地下的自然過渡,在降低下挖深度的同時消解置身地下的心理障礙。由于人群聚集,要重點關(guān)注安全、消防和疏散問題,充分考慮疏散流線和出入口便捷性。
2.體育建筑設(shè)施
將大跨度、大層高的體育場館置于地下是拓展校園運動空間的有效措施。地下體育場館若能作為地面田徑場的延伸,可在垂直方向上做到功能疊加。此外,可以利用宿舍區(qū)和辦公區(qū)的地下空間設(shè)置健身房等小型體育設(shè)施。
3.餐飲與商業(yè)空間
高校食堂需要為大量師生同時就餐提供充足空間,再加上相應(yīng)比例的廚房和配餐空間,占地面積很大。建設(shè)地下食堂可有效節(jié)約用地資源,緩解就餐壓力。目前,公共服務(wù)性質(zhì)和商業(yè)性質(zhì)的地下餐飲空間在國內(nèi)高校都有較為成熟的應(yīng)用。
隨著生活條件的提高,大學(xué)生對商業(yè)空間的需求也更加多樣化。許多商業(yè)休閑空間均可進行地下化開發(fā),采用集中與分散相結(jié)合的方式做好不同功能的整合與協(xié)調(diào)。例如,理發(fā)、洗衣、文印、快遞柜等功能適合在宿舍地下空間分散配置,縮短學(xué)生使用距離;而零售、書店、咖啡吧等功能適宜集中開發(fā),便于學(xué)生比較選擇和學(xué)校統(tǒng)一管理,營造高質(zhì)量的校園休閑娛樂與公共活動中心。
1.地下停車設(shè)施
地下車庫是當前我國高校應(yīng)用最廣的地下空間開發(fā)類型。隨著校園機動車保有量不斷增長,地面停放空間日趨緊張。新增地面停車位會破壞校園景觀環(huán)境,而建設(shè)附建式或單建式地下車庫可以有效解決這一矛盾。
附建式車庫的建設(shè)已相對成熟,可利用辦公樓、教學(xué)樓、圖書館等人員密集場所的地下空間進行開發(fā)利用,這也是目前最為常用的建設(shè)方式。單建式車庫在結(jié)構(gòu)上相對獨立,不受地面建筑制約,其規(guī)模和空間利用效率比附建式車庫高。因此,越來越多的高校開始利用校園內(nèi)運動場、景觀廣場和綠地的地下空間建設(shè)地下車庫。此舉不僅可以充分挖掘用地潛能,滿足停車需求,也不會對地面建筑造成影響。
2.地下道路系統(tǒng)
地下步行系統(tǒng)和車行系統(tǒng)可以有效改善地面步行環(huán)境,再結(jié)合地下停車空間,形成相對安全、順暢的地下交通體系,減少人車混行的狀況。
3.地鐵站
有條件的大學(xué)可以依據(jù)城市總體規(guī)劃選址將校園與地鐵站連通。
1.設(shè)備用房
在地下空間設(shè)置消防、泵房等設(shè)備用房已是較為成熟的做法。
2.儲存空間
地下空間的溫濕環(huán)境更好控制,適宜作為儲存空間。無論是與教學(xué)相關(guān)的書庫、標本室、樣品室,還是家具倉庫、設(shè)備倉庫等后勤庫房,均可選址在地下。前者可作為圖書館或院系樓的地下延伸加強豎向一體化開發(fā),后者則應(yīng)優(yōu)先選擇零散地下空間加以充分利用。
地下空間的開發(fā)利用在國外高校起步較早。早期的開發(fā)利用更多是為適應(yīng)當?shù)貧夂蛱攸c或特殊教學(xué)需要而將部分地上功能轉(zhuǎn)入地下。以美國亞利桑那大學(xué)為例,校園內(nèi)大部分老建筑采用半地下室的形式將一層架高,主要是考慮到入口的莊嚴感和地面霜凍對建筑的影響。該校梅內(nèi)爾光學(xué)科學(xué)中心大樓深入地下的廣闊空間則是為了增加結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,使光學(xué)研究不受日常駛過的汽車等外界環(huán)境干擾。[1]
走過早期的被迫試探性利用階段,國外高校對地下空間的探索已逐漸走向主動規(guī)劃、綜合開發(fā)。地下空間的開發(fā)規(guī)模越來越大,新的功能不斷涌現(xiàn),開發(fā)形態(tài)也日益復(fù)雜多樣,呈現(xiàn)出如下發(fā)展趨勢:
高校地下空間的利用在開發(fā)形態(tài)上經(jīng)歷了“點-線-網(wǎng)”的發(fā)展趨勢。
“點”狀形態(tài)是利用單體建筑的地下空間進行開發(fā)。其中不乏改擴建工程,例如美國密歇根大學(xué)法學(xué)院擴建了地下3層、建筑面積約7200m2的地下圖書館,設(shè)有500座的閱覽空間和書庫。也有高校采用全地下方案建設(shè)新系館,例如明尼蘇達大學(xué)土木與礦物工程系新館,建筑面積14100m2,95%的部分在共計7層的地下,埋深30余米。[2]
“線”狀形態(tài)通過廊道將一個區(qū)域內(nèi)的“點”與“點”串聯(lián)起來。例如美國哈佛大學(xué)普西圖書館,建筑面積8000m2,整體埋在地下,通過地下通道與原有的三座圖書館連通。
“網(wǎng)”狀形態(tài)將多個區(qū)域內(nèi)的地面建筑進行有效聯(lián)系,形成系統(tǒng)性、整體性的地下空間。例如,新加坡管理大學(xué)通過一個地下大廳打通了學(xué)校主要地上建筑之間的聯(lián)系,并將校園內(nèi)5棟主要建筑與附近的火車站打通,大大提升了校園空間的連通性和可達性。
以地下空間開發(fā)形態(tài)的拓展為基石,地下空間的功能也由單一性轉(zhuǎn)向復(fù)合性,納入了越來越多的服務(wù)功能。
近年來,韓國高校通過一些標志性項目在地下空間綜合利用方面取得了突出進展。高麗大學(xué)哈那廣場是一個地下共三層、建筑面積28155m2的大型綜合體,整合了教室、會議室、閱覽室和實驗室等教學(xué)空間以及銀行、美容院、郵局、健身中心、餐飲等服務(wù)空間,并將原先擠占戶外活動場地的地面停車位移至地下(526個泊位)。梨花女子大學(xué)校園中心依山就勢,在坡地地形中開辟出一個建筑面積近70000m2、共計6層的下沉式廣場,接近地面的4層為閱覽室、階梯教室、會議室、劇場和健身中心,能夠容納2萬名學(xué)生,最下2層為停車場(750個泊位)。延世大學(xué)白楊路項目對校園原有的林蔭大道進行了地下空間改造,為校園新增了共計3層、建筑面積58700m2的地下空間,可停放機動車917輛,設(shè)有餐廳、會議室、便利店、書店和其他服務(wù)設(shè)施,并將沿林蔭大道分布的建筑物緊密地連接起來。[3]
上述案例中的地下綜合體大大拓展了校園功能,滿足了學(xué)生課業(yè)之外對交流研討、休閑娛樂的需求,這與當代高等教育注重多樣化、人性化發(fā)展的理念不謀而合。此外,這些地下綜合體的頂部大多覆土還原為綠地,創(chuàng)造了舒適優(yōu)美的綠化空間和活動場地。
在少數(shù)用地匱乏的發(fā)達國家,隨著淺層地下空間的全面開發(fā),一些高校正嘗試開發(fā)地表以下50–100米范圍內(nèi)的深層地下空間。大深度地下空間利用需要考慮的要素更加復(fù)雜,包括校園地質(zhì)條件、地下基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)物的形態(tài)及位置、與地面建筑及淺層和中層地下建筑的協(xié)調(diào)性等。
新加坡南洋理工大學(xué)于2012年啟動了地下空間規(guī)劃研究項目,計劃在15年內(nèi)開發(fā)占地200萬平方米的地下空間,提供校園整體地下空間規(guī)劃方案,分為地下20米、地下46–70和地下96–120米三個層次進行開發(fā),對一棟5層地下綜合教學(xué)中心和一座4層地下體育中心提出了初步設(shè)計。[4]新加坡還規(guī)劃建設(shè)一處30層樓深的地下科學(xué)城,包括40個連通的巖洞,供生物醫(yī)療和生命科學(xué)產(chǎn)業(yè)的數(shù)據(jù)中心和研發(fā)實驗室使用。[5]
從目前我國高校的建設(shè)實踐來看,低密度、低容積率和松散的用地模式仍是主流,地下空間的開發(fā)雖然積累了一定的經(jīng)驗,但開發(fā)潛力尚未得到充分挖掘。結(jié)合國外高校的典型案例和發(fā)展歷程,我國高校地下空間的綜合利用應(yīng)重點關(guān)注以下方面:
地下空間資源在很大程度上不可再生,改擴建難度極大,造價成本高,因此在開發(fā)前必須做好長遠、合理的規(guī)劃。要從宏觀角度將高校地下空間作為一個整體進行規(guī)劃設(shè)計,而不是作為地面建筑附屬用房的建設(shè)淪為一個個割裂的項目。高校應(yīng)全面考慮校園整體空間需求、空間功能布局和空間組織關(guān)系,統(tǒng)籌規(guī)劃地下空間開發(fā),通過地下綜合體的建設(shè)將原本零散分布的功能區(qū)聯(lián)系起來,形成體系。
開發(fā)地下空間之前要認真評估開發(fā)方案的可行性和安全性。受地質(zhì)條件限制,發(fā)生災(zāi)害時地下空間疏散和救災(zāi)難度大,因此必須將安全性放在第一位。
地下空間的開發(fā)還要兼顧經(jīng)濟效益。地下化的根本目的是節(jié)約土地資源。若校園用地資源矛盾突出,例如老校區(qū)用地趨于飽和或新校區(qū)建設(shè)已進入更新調(diào)整階段,則開發(fā)地下空間是大勢所趨;在地上建設(shè)剛起步、用地資源相對富余的新校區(qū),開發(fā)地下空間的效益不高,反而是對地下資源的提前消耗。對后者來說,切不可本末倒置、盲目跟風(fēng),但可以有預(yù)見性地考慮遠期需求,提前收集和分析學(xué)校地形地質(zhì)數(shù)據(jù),為未來地下化發(fā)展做準備。
目前我國校園地下空間利用大多集中在人防、停車、后勤輔助等簡單功能上。若想真正發(fā)揮地下空間的優(yōu)勢,就必須置入教學(xué)科研、集會觀演、商業(yè)服務(wù)等更豐富的功能加以綜合利用。第一,要加強教學(xué)功能性空間與生活輔助性空間的有效銜接,逐步形成教學(xué)、交際、生活相融合的地下綜合體;第二,要促進地下地上空間的垂直聯(lián)系,方便功能聚集、疊加和互補;第三,要拓展地下空間的復(fù)合利用,除平戰(zhàn)結(jié)合外,采用設(shè)施共享、錯峰使用等手段提高空間復(fù)合利用率,例如將體育館與會堂復(fù)合、報告廳與大課教室復(fù)合、就餐與自習(xí)空間復(fù)合等。
其一,要加強地下空間與地面建筑的聯(lián)系。地下空間的可達性相對較差,要想提高使用率,就必須利用適宜的位置布局、出入口設(shè)計和過渡高差,使師生能夠便捷地到達地下。
其二,要加強不同地下空間之間的聯(lián)系。通暢的地下步道可以擋住雨雪和酷暑,優(yōu)化師生體驗。大型地下車庫在實現(xiàn)人流密集區(qū)域地下泊位共享的同時有助于加強地上建筑之間的聯(lián)絡(luò)。下沉廣場、地下庭院等設(shè)計可以有效串聯(lián)不同功能的地下區(qū)域。
傳統(tǒng)意義上,地下空間是幽暗封閉的代名詞,即便通過人工手段解決了照明和通風(fēng)問題,使用者在心理上依然會有置身地下的不安??紤]到高校地下空間的功能指向,使用者在地下空間停留時間較長,因此在設(shè)計上更要注重人本主義體驗,通過設(shè)置天窗、采光天井、下沉式廣場等方式引入光線和空氣,力求為師生創(chuàng)造品質(zhì)宜人的地下空間。
此外,盡管地下空間深埋地下,仍需注重提升美學(xué)價值。一個可借鑒的案例是墨爾本大學(xué)的地下停車場,其哥特式拱門、立柱吸引了許多知名電影劇組前來拍攝,成為學(xué)校的文化標志。由此可見,地下空間在實用功能之外,還可通過美學(xué)設(shè)計和景觀設(shè)施滿足精神需求,與校園個性特色相應(yīng)和,帶來立體化的良好校園風(fēng)貌。
地下空間開發(fā)能夠為校園提供必要的新容量和新功能,是提高土地和空間利用率的有效策略。當老校區(qū)無法在用地擴張和建筑高度上取得突破,新校區(qū)建設(shè)也開始面臨用地緊缺矛盾時,綜合開發(fā)利用地下空間成為必然要求。有條件、有需求的高校應(yīng)順應(yīng)發(fā)展趨勢,加強緊迫感,將地下化建設(shè)作為一項重要發(fā)展路徑納入學(xué)校長期規(guī)劃,以節(jié)地集約模式拓展校園空間。
[1]Rebecca Peiffer. “A Look Beneath the Surface of Campus Reveals Plenty”[EB/OL].(2016-02-23)[2020-07-20].https://uanews. arizona.edu/story/look-beneath-surface-campus-reveals-plenty.
[2]莊梓濤.城市中小學(xué)地下空間綜合利用設(shè)計研究[D].廣州:華南理工大學(xué),2019.
[3]趙景偉,彭建,彭芳樂.論高校校園地下空間的綜合利用——一種可持續(xù)的校園空間發(fā)展模式[J].國際城市規(guī)劃,2016,31(06):104–111.
[4]范劍才,趙堅,趙志業(yè).新加坡NTU深層地下空間規(guī)劃探討[J].地下空間與工程學(xué)報,2016,12(3):600–606.
[5]辛斌.“新加坡向地下探索城市空間”[EB/OL].(2019-03-29)[2020-07-20].https: //finance.huanqiu.com/article/9CaKrnKjnL0.
(責任編輯:趙永奎)