藥物研究中心建筑設(shè)計(jì)剖析
時(shí)間:2022-12-18 03:56:03
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1當(dāng)代實(shí)驗(yàn)建筑的新特點(diǎn)
從多方面實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)部的靈活性。人性化的設(shè)計(jì)。舒適的實(shí)驗(yàn)環(huán)境能夠?yàn)楦邚?qiáng)度工作的科研人員激發(fā)創(chuàng)造力,如適合人體工效學(xué)的座椅和靈活的工作臺(tái)、令人愉悅的辦公氛圍、適當(dāng)私密的聲音工作環(huán)境、共享的交流空間等。
2鄭州大學(xué)藥物安全性評(píng)價(jià)研究中心設(shè)計(jì)理念
2.1項(xiàng)目概況
該中心不僅是我國(guó)中西部地區(qū)設(shè)在高校的第一個(gè)藥物安全認(rèn)證機(jī)構(gòu),鄭州大學(xué)也將因此成為我國(guó)第4個(gè)具有藥物安全性評(píng)價(jià)資質(zhì)的高校。該中心位于河南省鄭州市高新區(qū)的鄭州大學(xué)科技園內(nèi)。項(xiàng)目地塊西側(cè)緊鄰長(zhǎng)椿路,長(zhǎng)椿路西為鄭州大學(xué)新校區(qū);北側(cè)緊鄰鄭州大學(xué)理工學(xué)科平臺(tái);南側(cè)為鄭州九冶三維化工機(jī)械有限公司。基地地形平坦,東西約122m,南北約120m,總用地規(guī)模14432m2,約合14407.2m2(見(jiàn)圖1和建筑視窗)。
2.2項(xiàng)目特點(diǎn)
2.2.1功能復(fù)雜
該中心包括藥物藥理實(shí)驗(yàn)、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)、辦公研究、檔案存貯、學(xué)術(shù)交流、貴賓接待等多種功能,這些功能各自均有其特殊的設(shè)計(jì)要求。尤其動(dòng)物實(shí)驗(yàn)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,涉及建筑、空調(diào)、凈化、生物學(xué)、微生物學(xué)、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)等多個(gè)學(xué)科,不同于一般的實(shí)驗(yàn)設(shè)施。其最大特點(diǎn)是需要全面控制微生物及防止交叉污染的措施,并且能耗大,對(duì)外環(huán)境、供電、供暖等均有特殊要求。此外,該中心還分別隸屬于兩個(gè)不同的單位,每個(gè)單位需要相對(duì)獨(dú)立的出入口和戶外空間;怎樣解決建筑的復(fù)雜性、獨(dú)立性與完整性就成了設(shè)計(jì)者面臨的問(wèn)題。
2.2.2環(huán)境特殊、形象設(shè)計(jì)要求高
該中心所在地段緊鄰鄭州大學(xué)新校區(qū)工科園,業(yè)主要求建筑風(fēng)格既要體現(xiàn)現(xiàn)代大學(xué)的人文特征,又能創(chuàng)造樸素的文化內(nèi)涵。鄭州大學(xué)新校區(qū)工科園的主體建筑以方形體量為主,框架梁與柱均突出墻面,整齊統(tǒng)一,光影關(guān)系明晰;色調(diào)以灰白色為主;大片玻璃幕墻與實(shí)體墻面形成鮮明的對(duì)比,整個(gè)建筑群呈現(xiàn)出嚴(yán)謹(jǐn)、有序的理性特征(圖2)。該中心與鄭州大學(xué)工科園遙相呼應(yīng),因此,在建筑風(fēng)格上與其盡量協(xié)調(diào),并在此基礎(chǔ)上突出現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)建筑的理性特征。
2.3設(shè)計(jì)原
則實(shí)驗(yàn)建筑需要滿足其首要功能:科學(xué)實(shí)驗(yàn)?;趯?duì)該項(xiàng)目的深入分析,制定了如下設(shè)計(jì)原則。1)科學(xué)性:嚴(yán)格遵循各種國(guó)家與行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范;功能分區(qū)科學(xué)合理,滿足科學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要求。2)完整性:總體布局與建筑風(fēng)格都盡量延續(xù)該地段環(huán)境的完整性。4)人性化:在設(shè)計(jì)中貫徹人性化的因素,盡量創(chuàng)造宜人的工作實(shí)驗(yàn)環(huán)境。5)可持續(xù)性:在建筑、結(jié)構(gòu)、材料等設(shè)計(jì)中強(qiáng)調(diào)綠色、環(huán)保與可持續(xù)的理念。
2.4總平面設(shè)計(jì)
地段西側(cè)是高新區(qū)的主干道:長(zhǎng)椿路,將主入口設(shè)置在地塊西側(cè)中部,使其穩(wěn)重、大氣,標(biāo)識(shí)明確。該中心包括主樓、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)樓(北配樓)和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心三個(gè)部分(圖3)。主樓6層,東西向排布,正對(duì)主入口,形成良好的景觀展示。實(shí)驗(yàn)樓(北配樓)4層,位于主樓北側(cè),南北朝向,與主樓之間通過(guò)4層連廊相聯(lián),既便于獨(dú)立使用,又便于功能聯(lián)系。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心5層,位于主樓南側(cè),同樣南北朝向,其主入口朝南,便于獨(dú)立使用。主樓、實(shí)驗(yàn)樓(北配樓)和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心三部分呈倒“∏”布局,圍合成主廣場(chǎng)區(qū),主廣場(chǎng)區(qū)以硬質(zhì)鋪地和綠化為主,滿足日常車輛交通、人員集散的需要;3個(gè)功能區(qū)布局緊湊,分區(qū)合理,既不相互干擾,又聯(lián)系緊密??偲矫娌季謬?yán)格遵循“人車分流、人貨分流、污潔分流”的規(guī)劃理念,圍繞基地四周形成6m寬的環(huán)形車輛通道,日常辦公人員由主廣場(chǎng)直接進(jìn)入各個(gè)功能區(qū);車流及貨物運(yùn)輸進(jìn)入地塊后,由6m寬的環(huán)形車輛通道引導(dǎo)到達(dá)各個(gè)功能區(qū)。
2.5建筑單體設(shè)計(jì)
主樓高23.8m,建筑面積6101m2,柱網(wǎng)采用6.9m×7.2m。為了與北配樓和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心相協(xié)調(diào),1層層高定為4m,2~6層高則根據(jù)藥學(xué)實(shí)驗(yàn)室的功能需要定為3.8m。1層主要布置有門廳、會(huì)議等一些常用功能;2層主要安排工作人員辦公室;3~6層為藥學(xué)實(shí)驗(yàn)室。北配樓高17.6m,建筑面積3882m2,柱網(wǎng)采用6.0m×7.5m。由于北配樓主要供動(dòng)物實(shí)驗(yàn)用,因此,層高設(shè)為4.2m。1~2層為小屏障區(qū),即普通級(jí)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)區(qū),主要安排有犬、猴、兔、豚鼠飼養(yǎng)與實(shí)驗(yàn)室;3~4層為大屏障區(qū),SPF級(jí)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)區(qū)。主樓南側(cè)為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,高21.8m,建筑面積3587m2,柱網(wǎng)采用6.0m×6.9m,層高4.2m。1層為綜合辦公教學(xué)區(qū);2層為小屏障區(qū),普通級(jí)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)公共平臺(tái),2~5層為大屏障區(qū),SPF級(jí)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)區(qū)。該中心的功能布局很好地體現(xiàn)了設(shè)計(jì)原則,并滿足了建筑對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的空間需求和實(shí)驗(yàn)流程的空間序列(圖4)。
2.6立面設(shè)計(jì)
該建筑的特殊性使立面設(shè)計(jì)充滿著挑戰(zhàn),體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:1)動(dòng)物試驗(yàn)建筑與辦公建筑并列的矛盾。一般動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室對(duì)微環(huán)境要求極為嚴(yán)格,因此,國(guó)際上大多采用全密閉、無(wú)開(kāi)窗的形式,這種形式往往會(huì)沉悶、壓抑,與主樓的辦公建筑風(fēng)格極為不符。2)該建筑與鄭州大學(xué)、高新區(qū)建筑風(fēng)格協(xié)調(diào)的問(wèn)題。該中心位于鄭州大學(xué)東側(cè)的科技園區(qū)內(nèi),可以說(shuō)是鄭州大學(xué)建筑風(fēng)格在校外的延伸與體現(xiàn)。如何將高校建筑與實(shí)驗(yàn)建筑風(fēng)格更好地融合是在設(shè)計(jì)過(guò)程中時(shí)刻需要探討的話題。3)實(shí)驗(yàn)建筑風(fēng)格與人性化設(shè)計(jì)的矛盾。封閉、嚴(yán)謹(jǐn)與理性是實(shí)驗(yàn)建筑所體現(xiàn)出的特有風(fēng)格,這種風(fēng)格與人性化設(shè)計(jì)所要求的開(kāi)敞、明朗與親切形成了矛盾,而如何解決這種矛盾正是該項(xiàng)目的魅力所在。通過(guò)對(duì)上述幾個(gè)方面的思考,最終主樓以豎向窗為主,僅在交通部分采用大面積落地玻璃窗;北配樓與試驗(yàn)動(dòng)物中心則以實(shí)墻為主,入口和樓梯間采用玻璃幕墻和混凝土框架相結(jié)合。從建筑西廣場(chǎng)望去,三者通過(guò)一致的建筑材料、統(tǒng)一的立面劃分與突出墻面的梁柱框架達(dá)到了完美的統(tǒng)一。主樓沉穩(wěn)、堅(jiān)定,體現(xiàn)了鄭州大學(xué)厚重的性格特征;南北兩幢配樓簡(jiǎn)潔有力,輕盈與凝重、透明與封閉的對(duì)比極好地詮釋了實(shí)驗(yàn)建筑的性格。整個(gè)建筑樸實(shí)無(wú)華,細(xì)膩耐久,將自然的有機(jī)因素和嚴(yán)肅的科學(xué)形象相結(jié)合,沒(méi)有絲毫的張揚(yáng),卻依然醒目(圖5、圖6)。
2.7技術(shù)設(shè)計(jì)
該項(xiàng)目除了滿足一般的技術(shù)規(guī)范要求之外,還需要滿足GB19489—2004《實(shí)驗(yàn)室生物安全通用要求》、GB50346—2004《生物安全實(shí)驗(yàn)室建筑技術(shù)規(guī)范》、GB14925—2001《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物環(huán)境及設(shè)施》和GB50591—2010《潔凈室施工及驗(yàn)收規(guī)范》等相關(guān)規(guī)范要求。
2.7.1采暖通風(fēng)設(shè)計(jì)
該中心主樓空調(diào)系統(tǒng)為風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng),新風(fēng)采用自然補(bǔ)償。北配樓和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心空調(diào)系統(tǒng)均采用集中式中央空調(diào)系統(tǒng),其中除2層采用舒適空調(diào)外,各樓層均采用全新風(fēng)凈化空調(diào)系統(tǒng),排風(fēng)系統(tǒng)采用高效過(guò)濾排風(fēng)機(jī)組集中高空排放。各實(shí)驗(yàn)室每個(gè)房間內(nèi)的通風(fēng)設(shè)備獨(dú)自構(gòu)成一個(gè)或多個(gè)相互不影響的系統(tǒng),從而達(dá)到每個(gè)實(shí)驗(yàn)室之間的排風(fēng)互不影響。
2.7.2電氣設(shè)計(jì)
該中心的試驗(yàn)電力采用雙電源放射式供電,設(shè)備末端配電箱自動(dòng)切換,普通電力樹(shù)干式供電,照明和空調(diào)分開(kāi)供電,火災(zāi)報(bào)警、有線電視、保安監(jiān)控、微機(jī)通訊等不能間斷供電設(shè)施雙電源供電,并在相應(yīng)設(shè)備房設(shè)不間斷供電電源(UPS電源)。
2.7.3節(jié)能設(shè)計(jì)
鄭州四季分明,年溫差較大,建筑物的外墻和屋面均需采取保溫隔熱措施。屋面與外墻保溫層均采用擠塑聚苯板;外窗采用中空玻璃(空氣層厚度10mm),氣密性等級(jí)不低于3級(jí)(0.5<q≤2.5)。北配樓和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心的實(shí)驗(yàn)部分由于有恒溫、恒濕的要求,因此,北配樓和實(shí)驗(yàn)部分基本不開(kāi)窗。
2.7.4環(huán)保設(shè)計(jì)
環(huán)保設(shè)計(jì)包括對(duì)廢水、廢氣和固體廢棄物的處理。該中心的廢水主要包括實(shí)驗(yàn)廢水和職工生活污水,以實(shí)驗(yàn)室廢水為主。病毒實(shí)驗(yàn)室廢水經(jīng)全自動(dòng)高壓滅菌器滅菌后與其他廢水以及經(jīng)處理的生活污水混合后進(jìn)入調(diào)節(jié)池,經(jīng)提升、沉淀、消毒(接觸時(shí)間不小于1.5h)后達(dá)標(biāo)排放。實(shí)驗(yàn)室所排空氣經(jīng)過(guò)濾處理后,通過(guò)樓頂排氣管達(dá)標(biāo)排放。固體危險(xiǎn)廢棄物包括一次性手套、口罩、衛(wèi)生帽等固體廢物、廢培養(yǎng)基和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物尸體。按照國(guó)務(wù)院有關(guān)規(guī)定,將醫(yī)療廢物分類放入防滲漏、防銳器穿透等符合國(guó)家有關(guān)環(huán)境保護(hù)要求的專用容器內(nèi),并設(shè)置明顯的危險(xiǎn)廢物警示標(biāo)識(shí)和說(shuō)明,并指定專人負(fù)責(zé)危險(xiǎn)廢物的集中管理,設(shè)置專門收集箱。
3結(jié)語(yǔ)
通過(guò)近半年的設(shè)計(jì),經(jīng)由若干方面的努力與配合,鄭州大學(xué)藥物安全性評(píng)價(jià)研究中心施工圖終于得以完成,現(xiàn)正處于施工階段。堅(jiān)信不久的將來(lái),這座現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)建筑必將為河南省藥學(xué)安全認(rèn)證的發(fā)展做出極大地貢獻(xiàn),同時(shí),為鄭州市高新區(qū)的城市面貌增添新的亮點(diǎn)。
本文作者:韋峰徐維波工作單位:鄭州大學(xué)建筑學(xué)院