山東大學(xué)中心校區(qū)位于山東省濟南市山大南路27 號,該校區(qū)為山東大學(xué)校部機關(guān)所在地。新一代半導(dǎo)體研發(fā)中心(以下簡稱“新一代半導(dǎo)體研發(fā)中心”)位于校區(qū)東南角,是山東大學(xué)為了解決新一代半導(dǎo)體材料集成攻關(guān)大平臺近期新增科研用房的急切需求,同時對中心校區(qū)東南角區(qū)域進行集中整治,提升校園形象,改善校園環(huán)境而決定投資建設(shè)的科研實驗建筑。
第三代半導(dǎo)體是實現(xiàn)芯片性能突破的核心技術(shù)之一,也是中美貿(mào)易摩擦下被“卡脖子”的領(lǐng)域之一。山東大學(xué)新一代半導(dǎo)體材料研究院是教育部首批支持的戰(zhàn)略科技創(chuàng)新平臺,對推動我國經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展、保障國家安全都具有十分重要的意義,是引領(lǐng)新一輪產(chǎn)業(yè)革命的關(guān)鍵材料,也是引領(lǐng)新舊動能轉(zhuǎn)換、保衛(wèi)國家安全的國之利器。
其建筑面積12 000m2,獨立基礎(chǔ),二級建筑,綠色建筑二星設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),抗震設(shè)防烈度為7 度。地上四層,首層層高6m,放置百級、千級半導(dǎo)體潔凈實驗室;二層層高4.8m,放置輕質(zhì)實驗室;三到四層層高3.9m,為會議及辦公區(qū)。集科研、實驗、教學(xué)、辦公等功能為一體。該項目已于2021 年6 月竣工。
融入校園場所的建構(gòu)思辨。新一代半導(dǎo)體研發(fā)中心的建設(shè)一方面要滿足其科研使用功能,另一方面通過尋找其與周邊建筑群體的聯(lián)系,強化空間領(lǐng)域?qū)哟危嵘酱笮@形象。通過融入共性和彰顯個性的建筑風(fēng)格,力求構(gòu)建一個與周邊建筑有聯(lián)系的現(xiàn)代科研實驗建筑。
尋找建筑群體間的聯(lián)系。項目主創(chuàng)人員認(rèn)為:建筑師要創(chuàng)造一個內(nèi)部空間和一個外部空間,以內(nèi)部空間滿足人的使用需求,通過疊加水、電、暖等系統(tǒng)成為動態(tài)空間;而建筑群體圍合所形成的空間領(lǐng)域與歸屬性賦予外部空間意義,使其成為與內(nèi)部空間及其使用者緊密相關(guān)的社會性空間。人們可以根據(jù)建筑群體的用途和功能來確定空間領(lǐng)域?qū)哟?,且總是可以把建筑及周邊環(huán)境分成不同層次性質(zhì)的空間領(lǐng)域。故而在已有建筑群落中創(chuàng)造一幢新建筑時,尋找其與周邊建筑群體的聯(lián)系顯得尤為重要。
時間推進帶來的校園“集體記憶”。《城市建筑》的作者、意大利建筑師阿爾多·羅西認(rèn)為,在城市中市民對歷史的記憶——“集體記憶”,是通過不同時期的城市片段在時間上疊合而形成的。其二者,在“類型”上是一致的。這樣,市民的“集體記憶”同真實城市通過“類型”這一中介而得以溝通。將山東大學(xué)中心校區(qū)視為一個微觀城市,其建設(shè)始自1958 年山東大學(xué)自青島遷校到濟南之時,六十四年的建設(shè)過程中,每個時期的建筑特征都保留了下來。這種校園片段的時間疊合,也讓校園使用者形成對建設(shè)歷史的“集體記憶”。新一代半導(dǎo)體研發(fā)中心地塊原為山東大學(xué)汽修廠舊址,其西側(cè)的明德樓是歷史時期最近的一幢建筑,但也有十年以上的歷史,北側(cè)的生物教學(xué)樓建設(shè)于20 世紀(jì),不同時代校園建筑留下了時代的脈絡(luò),新一代半導(dǎo)體研發(fā)中心作為新成員,要讓其融入進去,使整個街區(qū)如同祖孫和諧的大家族(見圖1)。材料選取和外形設(shè)計上呼應(yīng)了周邊建筑的特征和校園屬性:一樓檐口的灰色面板,靈感來源于明德樓灰色的金屬裝飾線條;金屬外圍護墻面,來源于北側(cè)生物樓的金屬外觀。
圖1 新一代半導(dǎo)體中心的街區(qū)環(huán)境
展現(xiàn)現(xiàn)代科研建筑的外觀。建筑主體分為四段,大樓白色的主體豎向分為中間高兩翼低的三段,灰色6m 的首層橫向分為一段。三豎一橫的組合呈現(xiàn)為“山”字形外觀,是山東大學(xué)的象征表達。這樣的呼應(yīng)使得新一代半導(dǎo)體研發(fā)中心與周邊建筑有了血脈延續(xù),平衡了整個街區(qū)的場所體驗。作為校內(nèi)建筑,新一代半導(dǎo)體中心的外形強調(diào)端莊典雅,與周邊建筑和諧共生。而作為一幢相對新的建筑,也在安裝細節(jié)彰顯其特性,小塊金屬板材橫向拼接成大塊的豎向條紋,與玻璃穿插搭配,金屬板為明,玻璃幕墻為暗,還原柱廊形式的端莊細膩(見圖2)。主體大面積白色與底部灰色基座,形成懸浮的視覺感官,展現(xiàn)現(xiàn)代建筑的科技力量。
圖2 幕墻的柱廊形式
時代創(chuàng)新賦予的技術(shù)強化。新一代半導(dǎo)體研發(fā)中心位于學(xué)校內(nèi)部,其南側(cè)又是居民區(qū),大體量長時間的施工會帶來擾民問題;該項目不但要求提供更高質(zhì)量的研究場所,同時也對工期提出要求。綜合以上兩個原因,該項目采用了目前施工較為便利、材料更環(huán)保的裝配式鋼框架結(jié)構(gòu),裝配率達到80%。項目外墻系統(tǒng)采用了山東萬事達建筑鋼品股份有限公司生產(chǎn)的麗彩幕?夾芯板,這種板材從生產(chǎn)制造到投入使用均低碳環(huán)保,通過國家《綠色建材產(chǎn)品認(rèn)證》,使用過程中的功能齊備且無害無污染;采用高密度保溫防火憎水巖棉夾芯,兩面企口聚氨酯封邊,具有良好的保溫和密閉性能。此外,這種夾芯板跨度大、強度高,施工完成墻面平整美觀,較好地還原了半導(dǎo)體研發(fā)中心的設(shè)計創(chuàng)意(見圖3)。
圖3 半導(dǎo)體研發(fā)中心立面細節(jié)
在已有建筑群體中建造一幢新建筑,創(chuàng)新與退讓都是融入場所的手段,利用新型材料優(yōu)化施工過程、呼應(yīng)周邊環(huán)境,使得本次建設(shè)成為校園建筑的一次有益嘗試。