摘要：文章以上海環(huán)境監(jiān)測中心為例，探討在各種限制條件下設(shè)計功能合理、環(huán)境優(yōu)雅以及實驗、辦公空間高效的科研實驗建筑。

關(guān)鍵詞：實驗建筑；建筑設(shè)計；實驗室

中圖分類號：TU244.8

文獻標(biāo)識碼：B

文章編號：1008-0422（2014）07-0121-02

1 項目背景

上海市環(huán)境監(jiān)測中心主要承擔(dān)行政管轄范圍的環(huán)境質(zhì)量和污染源監(jiān)測工作，包括水、大氣環(huán)境質(zhì)量、土壤、固體廢棄物、環(huán)境噪聲以及敏感地區(qū)環(huán)境監(jiān)測工作。為本市的環(huán)境管理和決策提供技術(shù)監(jiān)督、技術(shù)支持和技術(shù)服務(wù)，是全市環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中心、技術(shù)中心、信息中心和培訓(xùn)中心。

上海市環(huán)境監(jiān)測中心舊址始建于1983年，是從事環(huán)境監(jiān)測的公益性科學(xué)技術(shù)單位，屬全國環(huán)境監(jiān)測一級站。社會經(jīng)濟的發(fā)展，對環(huán)境監(jiān)測檢驗等工作提出了更細更高的要求。原有環(huán)境監(jiān)測中心的容量及功能已經(jīng)無法滿足環(huán)保事業(yè)發(fā)展需求，亟待建設(shè)更加現(xiàn)代化硬件設(shè)施。

2 用地現(xiàn)狀及需求分析

項目用地位于徐匯區(qū)三江路近龍漕路，處于市區(qū)較中心地段。該地塊被橫向劃分為三個項目地塊，環(huán)境監(jiān)測中心為位于中部的東西向狹長形用地（北面為徐匯區(qū)審判中心用地，南面為區(qū)檢察院用地），用地面8000m2，用地西面鄰接市政道路三江路、東面鄰接規(guī)劃道路（連接龍漕路與南面小區(qū)）。用地東面為污水處理廠，有多個污水處理池對周邊環(huán)境有一定不利影響；西面隔三江路為現(xiàn)有住宅小區(qū)；北面為同步建設(shè)的徐匯區(qū)審判中心，預(yù)留地塊南面為幼兒園及現(xiàn)有住宅。該地塊向道路面寬較小，位于市中心地段、周邊各類現(xiàn)有條件復(fù)雜，對總平面布局及建筑設(shè)計有較多限制因素，因此在建筑設(shè)計中需更全面考慮解決各種問題。

在用地現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，建設(shè)單位提出了自身需求。本項目需包括科研實驗、業(yè)務(wù)辦公及配套學(xué)術(shù)用房、停車空間、附屬后勤設(shè)施、業(yè)務(wù)接待等功能，其中業(yè)務(wù)辦公用房又分屬四個不同業(yè)務(wù)部門使用。以上各功能間相對獨立又需要互相聯(lián)系，因此在設(shè)計中需充分考慮空間組合及流線關(guān)系。

3 總平面設(shè)計

考慮到基地形狀、建筑造型和功能上的舒展需要以及交通現(xiàn)狀，將基地主人口設(shè)置與基地西面的三江路上，視野較為開闊，作為展示建筑整體形象的主要方向。用地東側(cè)為7米寬的場地外通道，作為實驗用車輛和后勤出入口，避免與主要外來人員出入口混流。

基地內(nèi)的核心功能為綜合業(yè)務(wù)及綜合實驗功能。綜合業(yè)務(wù)主要為對外辦公及對外業(yè)務(wù)接待等，使用人數(shù)較多、日使用時間較長，因此考慮南北向布置在基地北面；綜合實驗功能以環(huán)境實驗為主，使用人員較少。因基地東面為污水處理廠，從景觀角度出發(fā)，將實驗樓主體東西向成棟，作為主入口的“照壁”，避免視線直接穿越至觀瞻較差的污水處理廠，并起圍合空間之用；同時有一定的遮擋作用，減輕處理池異味對辦公人員較多的綜合業(yè)務(wù)樓的影響（見圖1）。

作為核心功能的兩棟主樓確定之后，在兩棟樓之間和周邊空間布置裙房，作為二者的共用功能空間和交通聯(lián)系空間。其他次要功能（相對獨立的大氣監(jiān)測和業(yè)務(wù)輔樓）結(jié)合出入口消防監(jiān)控、安保等功能設(shè)置在基地的兩個出入口。由于本項目用地緊張，場地內(nèi)設(shè)計環(huán)形消防車道和登高面后，基本無地面停車的余地，因此機動車與非機動車停車位主要設(shè)置在地下。

4 建筑設(shè)計（功能，實驗室布置等）

4.1 各主要功能設(shè)計

綜合業(yè)務(wù)樓：為基地內(nèi)的主要建筑，由市環(huán)境監(jiān)測中心、監(jiān)察總隊、固體廢物管理中心、環(huán)境信息中心等單位共用。該樓設(shè)計為十三層。一至三層為裙房，布置各單位共用的職工食堂（一層），檔案用房、職工之家（二層），學(xué)術(shù)報告及學(xué)術(shù)研討中心（三層），該部分功能位于綜合業(yè)務(wù)樓及綜合實驗樓之間，業(yè)務(wù)樓和實驗樓人員可分別達到該使用空間而不產(chǎn)生互相交通穿越及干擾。一層入口大堂一側(cè)為對外的綜合業(yè)務(wù)受理窗口，市民及單位前來辦理事務(wù)無需進入內(nèi)部辦公區(qū)域。食堂綜合業(yè)務(wù)樓東側(cè)，有獨立的后勤出入口，人貨亦作分流處理，減少對內(nèi)部辦公的干擾同時保證食品衛(wèi)生要求。一層北側(cè)設(shè)置應(yīng)急監(jiān)測辦公用房。四～十三層為各單位業(yè)務(wù)用房，根據(jù)不同人員要求設(shè)計集中科研業(yè)務(wù)和獨立科研業(yè)務(wù)等多種類型空間。本樓設(shè)計二臺客梯及一臺貨梯（兼作消防電梯）

（見圖2）。

綜合實驗樓：實驗樓為市環(huán)境監(jiān)測科研監(jiān)測用房。主要設(shè)置有器材設(shè)備存放（一層）、大氣實驗室（二層）、生物實驗室（三、四層）、各項目部實驗室（五～九層）以及相關(guān)配套輔助用房等設(shè)施。各區(qū)域指標(biāo)均按建設(shè)單位使用要求設(shè)計。綜合實驗樓在一至三層與綜合業(yè)務(wù)樓通過交通連廊連接，可直接進入綜合業(yè)務(wù)樓內(nèi)的職工餐廳、職工之家、學(xué)術(shù)報告廳、學(xué)術(shù)研討室等公用空間。本樓設(shè)計二臺客梯及一臺貨梯（兼作消防電梯）。

大氣監(jiān)測樓：結(jié)合門衛(wèi)設(shè)置，主要為器材儲存及大氣監(jiān)測實驗室，基地內(nèi)的消防控制集中設(shè)置在本樓底層。

地下車庫：根據(jù)選址意見書要求，基地內(nèi)地下車庫需滿足約1 20輛停車位要求。地下小汽車庫考慮地下建筑退界及管線綜合鋪設(shè)要求后基本滿鋪設(shè)計。車庫出入口分別對應(yīng)基地出入口設(shè)置，停車方式為垂直式停車。自行車庫也設(shè)置在地下，停車150輛。地下室頂板在地上建筑范圍內(nèi)，局部拾高1m（與入口層室內(nèi)外高差相同），利用高差局部開啟地下車庫的采光通風(fēng)高窗，節(jié)省地下車庫日常運行成本。實驗樓、業(yè)務(wù)樓圍合的空間內(nèi)，利用地下室的拾高部分形成跌落式布置的景觀，營造優(yōu)雅的辦公科研環(huán)境。地下車庫頂板抬高部分為今后局部增加立體車位預(yù)留了條件。

4.2 建筑造型

建筑造型始終與功能結(jié)合考慮，建筑物總體由不同層數(shù)的建筑物構(gòu)成，高低錯落，豐富了城市天際線。在建筑的細部裝飾上，充分采用現(xiàn)代建筑的手法，盡量減少繁瑣冗余的元素，以豎向線條為主題，結(jié)合局部裝飾，簡潔大方，使得本建筑能夠豐富城市空間形象。建筑物外立面以花崗巖和玻璃材質(zhì)構(gòu)成，虛實對比強烈，色彩淡雅，細節(jié)精致（見圖3）。

4.3 實驗空間設(shè)計

本項目中有較多的環(huán)境實驗內(nèi)容，該類型實驗建筑的特點是實驗的細分類別和檢測項目較多，包括大氣、生物、水環(huán)境等多個項目部，單個實驗室內(nèi)部有一定的工藝流程需求，但實驗室之間相對較為獨立，組合比較靈活，因此在方案設(shè)計階段，需充分考慮后續(xù)設(shè)計中實驗室布置的通用性、靈活性以及可變性。常見的檢測實驗室布置有如圖4所示的一些類型：在方案設(shè)計階段，實驗室操作人員暫無法提供很準(zhǔn)確的實驗室設(shè)備布置且使用中也有變更可能，因此需為后續(xù)的實驗室深化設(shè)計留有余地，這也體現(xiàn)文丘里在《建筑的復(fù)雜性與矛盾性》中所述“建筑的不定性”，設(shè)計的不定形式是以使用不定為基礎(chǔ)，在建筑要求中反映出來的：

1-單個實驗室：側(cè)裝通風(fēng)柜、實驗設(shè)備單元（1800*900），中部操作臺單元（1800*750）；

2-加倍開間實驗室：開間占兩個柱距，空間較大靈活布置，可利用隔斷夾道送風(fēng)；

3-加倍開間實驗室：開間占兩個柱距，空間較大靈活布置，可利用隔斷夾道送風(fēng)；

4-特殊要求實驗室：根據(jù)特殊設(shè)備大小及標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備單元考慮空間尺寸；

5-實驗室內(nèi)部空間透視。

在本項目具體設(shè)計中，將實驗空間盡可能集中布置，結(jié)合滿鋪地下空間確定柱網(wǎng)。首先，集中布置空間使得后續(xù)實驗室深化設(shè)計較為靈活；其次，實驗室集中設(shè)置有利于同類管線集中布置，避免無謂的空間浪費并能節(jié)約工程造價；再次，7.2-9m的柱網(wǎng)較符合實驗室標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備模數(shù)，提高單個實驗室內(nèi)部空間的使用效率。

除實驗操作空間外，還需考慮實驗人員辦公空間與操作空間之間的組合形式，最大程度提高工作效率，設(shè)計有如圖5所示的幾種可能的實驗辦公一操作的組合形式，適用于不同類型實驗室的需求。

5 景觀

由于該用地較為緊張，設(shè)計者也考慮如何在局促的地塊內(nèi)營造宜人的工作環(huán)境（見圖6）。

在總平面布局時已考慮將綜合業(yè)務(wù)樓和實驗樓作圍合狀布置，圍合空間開口正對三江路主入口，集合該局部地下車庫頂板的抬高，處理為跌落式的水景和綠化空間，作為基地主入口的對景。同時在裙房屋面布置綠化休憩空間；其余綠化結(jié)合環(huán)形道路和建筑周邊種植。在石材、玻璃形成相對硬朗的建筑空間中，在人的尺度上，盡可能的對環(huán)境進行柔化和人性化處理，使得外來和工作人員均能感受到環(huán)保單位本身對空間環(huán)境質(zhì)量的重視與用心。

6 結(jié)語

上海市環(huán)境監(jiān)測中心現(xiàn)已通過竣工驗收，并在交付用戶使用中。通過對本項目的設(shè)計與溝通，筆者對科研實驗建筑的設(shè)計過程及方法在一定程度上獲得了更為深刻的理解和更寬泛的認識。本項目在方案中選到竣工交付的過程中得到了建設(shè)單位和代建管理單位的一致好評，希望本項目的落成，可以為上海環(huán)境監(jiān)測工作提供更加完善和先進的硬件條件，促進環(huán)保事業(yè)的發(fā)展。