□ 刊发于《中外建筑》
2005年第4期
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与历史对话，与环境共生——醴陵一中科教馆设计
张宏儒
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与历史对话，与环境共生
Dialogue with history, Symbiosis with environment
——醴陵一中科教馆设计
张宏儒
Zhang Hongru
摘 要：本文总结了在一个中学科技教育楼的设计中充分尊重历史和环境的设计方法。对于历史，这种尊重并不体现在对实体的过多保留，而是重在对传统的核心场所感及其价值和意义的强化与再现；对于原有的良好自然环境，则通过精心保护和建立其与建筑的密切关系，最大限度地发挥其优化空间质量的作用，从而形成与建筑的共生关系。同时，教育建筑本身被当作一个含义丰富的“教具”来设计。
关键词：教育建筑；延续；历史；环境；
Abstract: The article notes down the creative process and experience in the designing of the scientific education center of a senior middle school, trying to give a solution for how to build close relations among architecture, history and nature. It also involves some architectural details for expanding value of the educational building as a teaching aid.
Keyword: educational building, continue, history, environment, coexist
中图：TU244.5 文献：B 文编：1008-0422（2005）04-0007-03
自二十世纪末以来，随着人类社会进入知识经济时代，教育已成为一个国家、一个地区乃至个体发展和成熟的关键。教育手段自身的演变，也随着新世纪的到来进入了数字化时代；与此同时，教育的内涵特质又趋向于更加鲜活更加人性化，这又是一种返朴归真。表象上相异的两极一旦融合起来，教育便完成了世纪之交的一次蜕变，具备了在新世纪里孵育人才的无穷生命力。对于一个受教育者，这种融合的最佳生发点便是中学时期。如果说高校是雄鹰练习飞翔的山岭，中学则是孵雏的鹰巢。
“醴陵一中科教馆” 建筑设计的构思立意就是──一个融合现代化教学手段与人性化教学方式的“人才摇篮：孵化器”。
项目背景
湖南省醴陵市第一中学乃百年名校，其历史渊源发端于宋朝学者朱熹设坛讲学，到上世纪初由基督教会兴办现代中学。校园独占城中心之小山，古木参天、池塘如镜，近百年历史的清水红砖校舍掩映其间，蕴含着深厚的历史意味和文化气息。由于教学现代化的需要，校方拟兴建一座综合性的科教馆，作为学生实验、多媒体教学、计算机教学、语音教学以及教学科研基地。
为了尽量留下宝贵的空地，使整个校园布局疏密有度，减少对原有校园生态的破坏，根据建筑师的建议，校方在工程选址上决定拆除一栋旧的综合楼（四合院），利用其基地。砖木结构的老四合院虽已破损，安全性及适用性均远不符合要求，但其建筑形象与空间意象已深深扎根在一代代师生的心目中，尤其是院子中有一座六角攒尖琉璃瓦顶清水砖亭“潜亭”，是学校的重要纪念建筑。另外，该基地处于山坡，被许多高大树木环绕，其中百年古樟就有好几棵，建筑和结构设计难度都较大。
我们在设计中主要从以下几方面进行了探索与研究：
1 空间组织：延续历史，与历史对话
建于上世纪初的旧综合楼，是本校历史渊源的发祥之地，四合院中的“潜亭”，下镇幽深古井，上被一株高大香樟如华盖般荫庇，散发出百年教学传统的悠悠灵气。亭和院，在这里既是历史，也是环境，尤其是从人文的角度。当环境承载了历史的厚重、记录了一代又一代人追求梦想的激情和孜孜求学的沉静，并在他们心灵中留下了不可擦去的刻录时，它就不再仅仅是一个“场所”，而成为集聚和发散精神能量的“场景”，具有了根深叶茂的生命力。这也就是 “风水”中的人文内涵，既是“风水”之果，又是“风水”之因。
设计方案承继这一意蕴深厚的格局，仅将原四合院略作放大，完整保留“潜亭”、古井、香樟，新的四合院仍将其围绕于核心。
但是，仅仅“保留”还远不够。除了在博物馆和纪念遗址，历史应该是（也必然是）延续的，是活的。如果将活着的历史与新的现实剥离，进行一种无形而有意的封固，这只能是对历史的谋杀。这种“虔诚”的供奉也许会得到人们的首肯，却也在同时涸断了其精神流域的一脉分支。所以，设计方案必须将保留的一切有机地融入新的格局，新的四合院也应被赋予时代精神和生命活力。
遵循这一思路，将矩形的门厅空间开放、延伸，与正方形内院叠合，再用椭圆的“蛋”形进行重构。椭圆的一心是“潜亭”，另一心是嵌在门厅与内院结合处的圆形陈列厅；连结两心的长轴打开四合院之一角，直通院外广阔空间，豁然开朗。(图1、13)
主入口设于南部主楼正中，几乎与原综合楼入口位置重合，以宽敞明亮的门厅接纳莘莘学子，正对圆形陈列厅；从广场经入口空间及门厅的南北向中轴线止于陈列厅中心，在此向西北旋转450，厅内展示当前的教学成果；透过圆厅一层半高的弧形落地大玻璃窗外望，象征着传统与过去的“潜亭”一览无余；视线越过亭顶直达隐喻未来的无垠天空；展望未来，天高地广。这一空间轴线同时也是一条“时间轴”，但并不拘泥于时间顺序之先后，而是对时空进行了解构，以求引人遐思。传统的院落不再封闭，“人才孵化器”的生命核心由此凝聚。
门厅的宽阔落地窗可让“潜亭”与入口外广场间取得通视，空间更为通透，一扫原有老楼的封闭与沉闷。（图10）
2 建筑布局：融入环境，与环境共生
基地处于山腰，东倚山陵，西临旷地。设计将建筑作东高西低布局，依山就势，并形成一种开放的整体造型（图2）。各部分建筑体量被赋予多种个性，反映当今世界“多元”与“多极”的时代特征，同时通过其内在精神气质的统一组织在一起，成为一个充满活力的有机整体。
基地上所有十年以上树龄的乔木都保留下来，对于百年古樟更是连树冠都尽量避开。
这些对环境的尊重获得了很好的回报。竣工时，山坡上生机盎然的树木与洁白的建筑相映成趣（图2、4、9、12），令设计者对大自然充满无限感激。
3 形态与细部：理性与感性互动，历史与环境交融
建筑核心之椭圆构图的外沿放大成为“蛋壳”，作为连结主入口门廊和西南角次入口的纽带，次入口因此也有机地融入整幢建筑之中（图5）。四合院的西楼为两层的多媒体阶梯教室，可通过次入口快速集散；其造型结合内部后排座位地面与顶棚逐渐升起的空间特点，如一艘知识的帆船，在科学的海洋中破浪前进（图3）。次入口小门厅及楼梯部位设计成一个透明玻璃盒，成为刚性主楼与流线形阶梯教室之间的衔接，虚实相生（图2）；其二层和顶层视野十分宽阔，可尽览楼外古木之巨大树冠，作为教师休息室和科普活动角，为师生提供很好的休憩、交流场所。（图12）
当地政府为了逐步淘汰千篇一律的釉面砖建筑饰面，希望将本工程作为推广建筑外墙涂料的第一个试点。同时，为了适应当地建设投资水平和施工技术水平，我们舍弃了轻钢结构、玻璃幕墙等易出“效果” 的时髦手法，建筑造型与立面设计均考虑充分展现涂料的表现力。主体大面积的白色辅以局部的砖红色，在大量绿色植物的映衬下，突出生动而明亮的现代感；粉刷分格缝的设计经过了仔细推敲（图4~6）。这样，用于“效果”与外墙装饰的成本相当低。本工程竣工后，由于其示范作用，外墙涂料很快在当地非常顺利地推广开来。
和校内许多老建筑一样，旧综合楼为清水红砖砌外墙，门廊走道皆砖拱砖柱，麻石台阶延伸至门廊内这一空间处理颇有特色。新建科教馆通过各种细部处理体现这些特征的延续：
南、东、北三面主楼的一、二层外墙采用砖红色涂料加白色水平勾缝，以写意的方式唤起人们对从前红砖老楼的温暖记忆，恍若是在老楼上加建了几层而成新楼（图4）；西面阶梯教室凌空8米，由一列砖红色长柱支撑（图3），形成一段柱廊“灰空间”，正好与对面的体育馆柱廊相呼应；主入口处，麻石台阶从广场延伸至弧形门廊内，但比老楼门廊更加宽敞、明亮，充满活泼的现代气息。
科教馆是学生进行科学实验的场所，它本身就应该是一个教具，能表现庄子“判天地之美，析万物之理”的境界。为此，设计者希望找到一个符号，它不但要体现科学精神，还要体现科学的美。搜索世界科学史，当年伽利略亲自登上比萨斜塔，用两个铁球做自由落地实验以向世人证明科学的真理，这已成为昭示“实践是检验真理的唯一标准”的经典事件，因为它既是一个经典的科学实验，又是一场经典的行为艺术。受此启发，我们设计了一座现代斜塔：大楼东南角楼梯出屋面直达楼顶天文台，其半层平台处空间逐层向外倾斜放大，形成一座嵌入大楼的方形斜塔（图7~9）。教师可带领学生，在此重演当年比萨斜塔上的一幕。生动直观而有气势的第一堂物理课必然给所有的学生留下极其深刻甚至终生难忘的印象。斜塔层层外倾的大玻璃窗还能更好地将东面山景引入室内。（图9）
圆形陈列厅（图11）的地面按比例设计成彩色水磨石的太阳系图谱，中心是太阳，有两颗远日行星则镶嵌在室外庭院中。
二层阶梯教室的平顶屋面，设计为一个巨大的元素周期表简化图案，站在三楼以上的外廊均可看到，深受学生们喜爱，因为他们拥有了一张可能是全世界最大的元素周期表。
4 功能之善与形式之美的统一：适应教学现代化的需要
科教馆主楼外窗大多利用框架柱之间的空间，结合宽窗台设计成储物低柜，一些开间不做低柜而将窗台下空间隔于室外，形成一个个横向矩形“壁龛”，取得有立体感和节奏感的立面效果，还可作为将来某些房间安装分体式空调器时放置室外机之用（图7）。
教室单外廊靠内院设置，交通便捷，同时大大降低院内的声反射干扰。
东楼进深较大，设有内廊。内廊两侧每根结构柱两边各有一个半透明长条形窗，高处可开启。这样内廊可有自然通风和一些间接自然光，具有舒适和节能双重意义；走廊空间也有了一种虚实相间的节奏感。（图14）
建筑主色调为白色，因此四合院中即使是底层的实验室也很明亮（图13），一扫老楼的阴暗感，将人工照明的需求降至最低。
几乎所有室内空间都组织了良好的对流通风，这一点在当地气候条件下非常重要；绝大部分外窗都带有混凝土遮阳板，夏季高入射角的太阳光不易进入室内，并起到雨篷的作用。（图7、8、15）
总之，本工程的建筑设计在对传统有所继承的基础上，着眼于未来，表达新的思维，传递新世纪的气息，将“教”与“学”置于一个生气勃勃的“孵化器”中相辅相成，生生不息。
工程技术设计与施工过程中，由于地质、地形、建筑形体与细部都较复杂，各专业（尤其是结构）设计人员付出了大量心血；设计者与学校、施工单位、监理单位配合十分密切。特别是负责施工的醴陵浦口建筑工程公司，以非常出色的施工质量实现了这些设计构想。工程竣工后，得到当地政府和市民的充分肯定，被师生们当作学校新的标志。
作者单位：上海建科建筑设计院有限公司
基地上所有十年以上树龄的乔木都保留下来，对于百年古樟更是连树冠都尽量避开。
这些对环境的尊重获得了很好的回报。竣工时，山坡上生机盎然的树木与洁白的建筑相映成趣（图2、4、9、12），令设计者对大自然充满无限感激。
3 形态与细部：理性与感性互动，历史与环境交融
建筑核心之椭圆构图的外沿放大成为“蛋壳”，作为连结主入口门廊和西南角次入口的纽带，次入口因此也有机地融入整幢建筑之中（图5）。四合院的西楼为两层的多媒体阶梯教室，可通过次入口快速集散；其造型结合内部后排座位地面与顶棚逐渐升起的空间特点，如一艘知识的帆船，在科学的海洋中破浪前进（图3）。次入口小门厅及楼梯部位设计成一个透明玻璃盒，成为刚性主楼与流线形阶梯教室之间的衔接，虚实相生（图2）；其二层和顶层视野十分宽阔，可尽览楼外古木之巨大树冠，作为教师休息室和科普活动角，为师生提供很好的休憩、交流场所。（图12）
当地政府为了逐步淘汰千篇一律的釉面砖建筑饰面，希望将本工程作为推广建筑外墙涂料的第一个试点。同时，为了适应当地建设投资水平和施工技术水平，我们舍弃了轻钢结构、玻璃幕墙等易出“效果” 的时髦手法，建筑造型与立面设计均考虑充分展现涂料的表现力。主体大面积的白色辅以局部的砖红色，在大量绿色植物的映衬下，突出生动而明亮的现代感；粉刷分格缝的设计经过了仔细推敲（图4~6）。这样，用于“效果”与外墙装饰的成本相当低。本工程竣工后，由于其示范作用，外墙涂料很快在当地非常顺利地推广开来。
和校内许多老建筑一样，旧综合楼为清水红砖砌外墙，门廊走道皆砖拱砖柱，麻石台阶延伸至门廊内这一空间处理颇有特色。新建科教馆通过各种细部处理体现这些特征的延续：
南、东、北三面主楼的一、二层外墙采用砖红色涂料加白色水平勾缝，以写意的方式唤起人们对从前红砖老楼的温暖记忆，恍若是在老楼上加建了几层而成新楼（图4）；西面阶梯教室凌空8米，由一列砖红色长柱支撑（图3），形成一段柱廊“灰空间”，正好与对面的体育馆柱廊相呼应；主入口处，麻石台阶从广场延伸至弧形门廊内，但比老楼门廊更加宽敞、明亮，充满活泼的现代气息。
科教馆是学生进行科学实验的场所，它本身就应该是一个教具，能表现庄子“判天地之美，析万物之理”的境界。为此，设计者希望找到一个符号，它不但要体现科学精神，还要体现科学的美。搜索世界科学史，当年伽利略亲自登上比萨斜塔，用两个铁球做自由落地实验以向世人证明科学的真理，这已成为昭示“实践是检验真理的唯一标准”的经典事件，因为它既是一个经典的科学实验，又是一场经典的行为艺术。受此启发，我们设计了一座现代斜塔：大楼东南角楼梯出屋面直达楼顶天文台，其半层平台处空间逐层向外倾斜放大，形成一座嵌入大楼的方形斜塔（图7~9）。教师可带领学生，在此重演当年比萨斜塔上的一幕。生动直观而有气势的第一堂物理课必然给所有的学生留下极其深刻甚至终生难忘的印象。斜塔层层外倾的大玻璃窗还能更好地将东面山景引入室内。（图9）
圆形陈列厅（图11）的地面按比例设计成彩色水磨石的太阳系图谱，中心是太阳，有两颗远日行星则镶嵌在室外庭院中。
二层阶梯教室的平顶屋面，设计为一个巨大的元素周期表简化图案，站在三楼以上的外廊均可看到，深受学生们喜爱，因为他们拥有了一张可能是全世界最大的元素周期表。
4 功能之善与形式之美的统一：适应教学现代化的需要
科教馆主楼外窗大多利用框架柱之间的空间，结合宽窗台设计成储物低柜，一些开间不做低柜而将窗台下空间隔于室外，形成一个个横向矩形“壁龛”，取得有立体感和节奏感的立面效果，还可作为将来某些房间安装分体式空调器时放置室外机之用（图7）。
教室单外廊靠内院设置，交通便捷，同时大大降低院内的声反射干扰。
东楼进深较大，设有内廊。内廊两侧每根结构柱两边各有一个半透明长条形窗，高处可开启。这样内廊可有自然通风和一些间接自然光，具有舒适和节能双重意义；走廊空间也有了一种虚实相间的节奏感。（图14）
建筑主色调为白色，因此四合院中即使是底层的实验室也很明亮（图13），一扫老楼的阴暗感，将人工照明的需求降至最低。
几乎所有室内空间都组织了良好的对流通风，这一点在当地气候条件下非常重要；绝大部分外窗都带有混凝土遮阳板，夏季高入射角的太阳光不易进入室内，并起到雨篷的作用。（图7、8、15）
总之，本工程的建筑设计在对传统有所继承的基础上，着眼于未来，表达新的思维，传递新世纪的气息，将“教”与“学”置于一个生气勃勃的“孵化器”中相辅相成，生生不息。
工程技术设计与施工过程中，由于地质、地形、建筑形体与细部都较复杂，各专业（尤其是结构）设计人员付出了大量心血；设计者与学校、施工单位、监理单位配合十分密切。特别是负责施工的醴陵浦口建筑工程公司，以非常出色的施工质量实现了这些设计构想。工程竣工后，得到当地政府和市民的充分肯定，被师生们当作学校新的标志。
作者单位：上海建科建筑设计院有限公司
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