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现代科研建筑的设计研究
摘要:现代化发展以来,我国科技水平处于迅速发展的关键时期,科研建筑设计也得到高速的发展。本文对现代科研建筑的设计发展趋势进行深入介绍,然后提出现代科研建筑设计技巧,期望能够为科研建筑设计提供一些发展启示。
关键词:现代化;科研建筑;设计
前言:现代科学技术起源于文艺复兴后的欧洲,在科学研究过程中,科学实验是其中最重要的组成部分,为了实现对科学研究有效性的保障,实验室为科研工作者设计科研建筑,研究人员可以在科研建筑中自由的展开活动。由于科研活动存在一定的差异性,因此在科研建筑的设计过程中,分成科研通用实验区、科研专用实验区、科研办公区以及科研展示区和科研教学区等多个区域。在现代化发展背景下,科研建设的需求也逐步提升,因此科研建筑的设计工作也向更加专业以及复杂化的方向发展,在科研建筑设计中掌握建筑的正确需求以及发展方向,借助先进的技术手段进行特定设计是十分有必要的。
一、灵活化的现代科研建筑设计
当前,全球新一轮科技革命和产业变革方兴未艾,科技创新正加速推进,并深度融合,广泛渗透到人类社会的各个方面,先进制造正向结构功能一体化、材料器件一体化方向发展,极端制造技术向极大(如航母、宇航飞行器等)和极小(如微纳芯片等)方向迅速推进,科研建筑作为科技创新的孵化载体,其设计要求也在逐步提升,需不断满足科研技术的需求。
我国对于科学实验建筑设计的研究,主要在集群式科研建筑设计、科研建筑的交往空间需要满足科研建筑需求的专业功能设计等方向。
从集群式科研建筑设计的方面看,一般强调其需要提升对空间联系质量的重视程度,提高对多功能复合的重视程度,然后从空间尺度以及界面材质等方向出发,最终提出人文空间的营造策略[1]。此外,集约化的设计需要加强对使用者行为设计解决方案的重视。从科研建筑交往空间来看,需要注意科学实验建筑的空间灵活性以及科研人员的精神需要。科研活动的特征是研究和实验,交流协作是科研活动的主要形式,因此科研活动对于互动空间的需求尤为突出。分析科学实验建筑对交往空间的需求,在建筑设计的过程中应将交往空间设计成积极空间,提升空间的利用率,同时提升科研互动的效率。
从科学实验建筑设计的专业化功能需求方向上来看,木块化以及弹性化设计能够在其中被合理运用。专业化的实验工艺需要高度重视环境问题,在科研建筑平面布局的过程之中,要将通用性实验室以及专用实验室如何合理分配空间的问题考虑在内。根据相关统计,全球实验室的年重组率在35%,而其中大多数学术机构平均每年都会对实验室的布局进行改变,科研建筑的设计不仅需要满足现代实验室的要求,而且需要符合其未来发展规划。在国际上,现代科研活动正在向着小型化、复合化、自动化、智能化以及协作化的方向所转变,现代科研建筑的设计也更加突出空间布局的通用性、灵活性以及开放性[2]。
比如,通用性比较强的实验室模块设计能够有效保障实验室的通用性和建设以及运营的经济成本;从实验室模块和设备管线集成单元以及管线层的空间组合设计来看,主要应用能够移动或者可以拆卸的隔墙以及灵活的技术,来满足系统预留空间等内容对灵活性的需要,借助引入中庭组织以及试验室空间的办法,逐步加强空间开放以及视觉的联系,设置一些休闲区方便研究人员之间沟通和交流,借助现代化技术以及新型材料实现自动化以及智能化的创造。
二、人性化的现代科研建筑设计
在科研建筑的设计过程中,使用者是科研实验人员,较为优异的物质环境能够提升其工作效率以及创新能力。因此在科研建筑设计的过程中,可以借助高效能的实验设备以及符合人体休息需要的办公家具,为工作人员提供较为优良的工作氛围,这样才能够让工作人员身心更加愉悦,有助于其进行交流以及沟通。除此之外,还可以在科研建筑设计的过程中加入一些绿色植被,能够为工作人员提供较为良好的呼吸环境,并且可以满足工作人员的精神需求,使其可以更加深入的融入到实验活动之中[3]。
而且,现代科研具备跨学科以及多学科融合的特殊性,因此在对科研建筑进行设计时,可以为工作人员单独设置休息区,或者是多功能的讨论室,有助于不同部门以及不同领域工作人员的交流强化,有助于其在交流过程中形成新的思想以及意识,这样能够推动实验工作的有效展开。
三、绿色化的现代科研建筑设计
首先,一些科研实验室在设计的过程之中,需要借助较多的排气通风设备以及电力设备的支持,因此其耗电量相较于其他办公室要更高。可持续发展的理念下,对于科研建筑的设计也需要以保护资源为主题,因此在设计的过程之中,需要将资源进行合理整合,将实验区以及非实验区进行合理的分区,然后进行单独的控制[4]。对于服务设施以及管道排布的设计需要更加的高效并且具有一定的灵活性。一般来说,实验室的平面组合以中廊式和复廊式为主,其中中廊式就是两面布房,中间是走廊,然后将竖向管设置在走廊的两边,而复廊式就是把走廊安排在外部两端,然后将实验室设计在中间。将这两种设计方法进行对比,能够发现中廊式的设计采光性以及通风性更好,并且需耗费的资金以及运行需要的成本也比较低,更有助于实现能源的节约。
其次是外表皮设计,外墙采用保温板进行保温工作,外窗、幕墙框架和玻璃需要充分按照节能环保的需求,可以选择断桥铝合金双层空心玻璃作为建筑材料[5]。另外,外窗设计的过程中,需要严格按照采光以及通风的需要进行合理设计,这样能够有效减少人工光源的使用次数,可以最大化的节约能源。
再次是节水节能设备的选择。在科研建筑设计的过程中,需要选择节水性质以及节能性质较强的设备进行设计,这样能够有效实现对资源的保障,在卫生间可以设计感应设备,这样能够最大化的实现对资源的节约。
最后是绿化景观的设计。在科研建筑设计的过程中,为了使科研人员获得较好的情感体验,设计人员需要在设计过程之中添加一些绿色化的景观,这样能够让其在工作之余获得心情的放松。绿色景观的设计也有助于提升地面的绿地覆盖率。在科研建筑的设计之中,尽量选择透水性较强的砖面进行铺设,停车场也需要布置大量的草坪砖,多设计一些灌木丛以及其他草坪在科研建筑附近,扩大科研建筑的绿地面积。除此之外,在科研建筑的设计过程中,也需要对资源进行合理利用,有效利用科研建筑的空间,争取实现效益最大化。
结束语
总而言之,科研建筑是科研工作者长期工作的环境,也是发明创造者的重要居住地点。以现代化科学发展的情况力来看,现代科研建筑设计需要以灵活性、人性化、智能化的和可持续发展作为发展的主题。在此过程中,现代科研技术也需要向更加灵活、人性化以及智能化的方向所发展,科研建筑的设计者需要根据科研领域的实际需要,充分掌握其目前发展情况以及未来的发展趋势,然后结合建筑知识,运用先进的技术以及理念进行建筑设计,从而提高科研人员的满意度。
参考文献
[1]杨璞. 现代科研实验建筑的创意设计及技术设计研究[J]. 建筑工程技术与设计,2021(21):747.
[2] 张东华,尹灵. 现代科研建筑的设计趋势与项目实践初探[J]. 城市建筑,2021,18(6):83-87.
[3] 田淑梅,童志文,张洋. 传统人居环境中的生态策略在现代建筑设计中的应用——以三峡文化科研中心为例[J]. 华中建筑,2019,37(11):57-60.
[4] 吴宇强,谢子为. 超高层建筑的绿色及可持续性设计策略探寻——以中南科研设计中心概念方案设计为例[J]. 华中建筑,2021(2):142-145.
[5] 徐元卿,景泉,张翼南,等. 绿色·共享·文化 ——科研建筑公共空间设计策略初探[J]. 建筑技艺,2021,27(3):118-119.
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