2015年3月,美国宾夕法尼亚州立大学建筑与景观学院(School of Architecture and Landscape Architecture,下文简称SALA)新馆被《Architectural Digest》^①评为世界最好的15座覆铜建筑之一.^[1]这座在美国首个通过AIA绿色建筑委员会LEED金色评级的高校建筑^[2],其外部金属包层由95%的绿色可回收铜构成.这座绿色的现代主义覆铜建筑能获此殊荣,与其设计背后所蕴涵的更深层次的“绿”不无关系.SALA新馆在采用了高效能源利用设计的同时,巧妙的采用了与其多学科协作教学理念相结合的开放式空间设计.自设计伊始,SALA新馆即被视为一个教学工具和设计范例,帮助学生理解如何去处理资源、自然和人造环境之间的关系.

SALA新馆的主要设计者Overland Partners建筑师事务所以设计绿色建筑和校园建筑而著称,曾设计了美国大学建筑中首个通过LEED白金评级的宾夕法尼亚大学莫里斯植物园(Morris Arboretum Horticulture Center)^[3].由于其出色的设计,SALA新馆先后获得了包括美国建筑奖(2007)、AIA教育设施设计奖(2008)及美国学校管理者协会AASA设计奖(2008)在内的多个重大设计奖项^[4].这些桂冠的获得,既是绿色建筑设计理念的成功实践,更是对传统建筑教学空间、教学模式的改进与创新.

美国宾夕法尼亚州立大学SALA新馆于2005年8月投入使用,以其最大的捐助者、1937年毕业于此的罗克韦尔制造有限公司前总裁H·坎贝尔(H. Campbel Stuckeman)及其夫人而命名为The Stuckeman Family Building^[2].SALA新馆位于宾夕法尼亚州立大学最大的学习场所Pattee图书馆东北侧,毗邻Palmer艺术博物馆.这座四层高的学院建筑占地面积约为4 550 m²,建筑面积约为10 300 m²,总造价(包括场地及景观设计)约2 600万美元(图1).与常规建筑物相比,每年可节约能源超过35%^[3].

图1 SALA东南端透视
Fig.1 The south-eastern perspective of SALA

美国宾夕法尼亚州立大学建筑与景观系创建于1907年,后于1998年成立为建筑与景观学院^[4].由于该校工程和园艺类专业的不同学科起源,建筑系与景观系被长期安置在一栋建于一战时期的工程大楼内的不同楼层内,大大阻碍了两个学科之间的交流.艺术与建筑学院的前院长,SALA景观系主任尼尔·波特菲尔德(Neil Porterfield),率先提出了将建筑与景观学科联合建设的思路,希望未来的建筑师和景观设计师们能够在同一座建筑中共同的工作和学习^[5].这一理想成为了SALA新馆设计中实现建筑与景观学科协作教学 理念的种子.2003年初,由宾夕法尼亚州立大学建筑与景观学院委托德州Overland Partners建筑师事务所、匹兹堡WTW Architects建筑师事务所和景观设计师La Quatra Bonci共同设计SALA新馆,试图将建筑和景观设计无缝的结合在一起.SALA新馆的设计是一个典型的包含公众参与的综合设计过程.在最初的专家研讨会中,建筑师们绘制了一个简单精致的剖面图,与75名建筑和景观建筑系教师、学生以及来自大学不同部门的代表们共同研讨设计思路.仅4天就确定了大多数的最终建筑造型特点及新馆内学生工作室的空间特性,并细化了其作为绿色建筑的设计重点.

设计者依据功能将SALA新馆划分为西部的工作室翼和东部的办公翼,共有地上4层及地下1层.新馆一层为建筑图书馆、主会议场、计算机实验室、作品展厅及行政办公室.为了结合SALA提出的开放式教学理念,设计者将工作室翼的2～4层构成一个可容纳560个学生、整体而开放的工作室空间.3层实质上是一个位于建筑中心的夹层,整层被设立为交流研讨空间.其将教学空间分割为南北两个大空间,以此区分建筑与景观系学生各自的工作区域.夹层中部有一个贯穿2～4层的半围合支撑体,供模型图纸展示及小型讲座使用.教学区的2层与4层各配备一个激光切割机室和喷漆室.办公区主要布置建筑与景观教学资源服务中心和教师办公室.模型工厂、3D打印室与悬臂机器人控制室等教学工具位于地下层(图2,图3).

图2 SALA平面
Fig.2 The floor plan of SALA

图3 SALA剖面
Fig.3 The section of SALA

与周边环境相协调是该馆设计的出发点.设计者将新馆与自然环境和周边原有建筑的协调性放在与建筑同等重要的位置上,最终在校园中创建了一个富有生机的新场所.由学校指定的场地位于艺术博物馆与宿舍楼之间,设计条件在最初看来似乎并不乐观.场地正位于两个主要校园网格的交点处,北部缺乏设计而界限模糊的停车场、西南部的巨大水塔及校内最后一片未开发的林地Hort Woods构成了其凌乱的特性.设计者针对行人交通和校园布局之间的动态特性进行了深入的思考,在建筑的东南端与建筑主体之间做出了一个小角度的变格以连接两个不同角度的校园网格,使SALA新馆融入了校园布局中已有的空间序列与流线脉络.通过SALA新馆北入口前的轴向路径引导行人进入建筑,并在南入口处建造了一个小型庭院与生态林地Hort Woods紧密结合,加强了此区域的结构完整性(图4).

该馆富有特色的建筑造型,是应对不同需求的巧妙融合与创新(图5).SALA新馆在很大程度上是一个自内而外的设计.起初,资金捐献者想要一个更传统的建筑^[6].为了应对建筑功能、场地条件和客户的要求,设计者最终采用了两种完全不同的处理方式,以至于建筑物的南北立面“几乎可被看作来自不同年代的设计作品”.建筑的北立面试图与周边的两座造型方正且历史悠久的砖砌建筑产生联系.高达3层的砖柱与横向的覆铜表面与上方的两层玻璃幕墙共同营造了一个庄重的立面效果.设计者并没有试图改造或隐藏西南林地处的水塔这个原本不利的因素,而是在建筑北部的入口轴线上强调了水塔的位置.当人们站在建筑北侧望去,水塔伸出的顶部恰如SALA新馆的穹顶.

SALA南立面雕塑般的绿色覆铜表皮完美的融入场地西南部的原有自然环境,表现出和谐自然的建筑美.立面上的各种开口以含糊不清的柯布西耶式韵律营造出了丰富的阴影效果,相比充满仪式感的北立面表达出更多的生机勃勃与率性.设计者在纯净简洁的覆铜表皮上布置水平的带状窗作为弱化建筑东南端扭转角度的整体性连接.东侧3层高的玻璃幕窗则为厚重的建筑形体增添了开敞、通透的视觉效果.

图4 SALA总平面
Fig.4 The site plan of SALA

图5 SALA外立面各角度透视
Fig.5 The facade perspectives of SALA from angles

美国宾夕法尼亚州立大学SALA新馆杰出的绿色建筑设计策略与倡导专业协作的教学思想的巧妙融合,为我国建筑学院的建筑设计和教学模式带来了可资借鉴的实例和启示.通过对SALA新馆的场地设计、建筑造型设计、内部空间设计以及建筑节能设计进行分析,得出了以下结论:

(1)SALA新馆注重与周边环境的协调性,充分利用了现有的停车场、水塔和林地等因素,并完美的融入了现有的校园网格布局和人行流线.其南北两个主要的立面采用了不同的造型设计手法.北立面主体采用了规整的转体墙面,顶部结合了两层高的玻璃幕墙,并与南侧的水塔构成了类似穹顶的视觉效果.南立面为大面积的绿色覆铜表皮,其上布置了若干水平序列的窗孔,结合结构表皮的变化共同营造了与环境相呼应的阴影效果.

(2)SALA新馆内部空间设计的新颖和成功之处在于以高度开放的内部空间推动建筑与景观专业的交流,从而弱化了对学生的入学年级和专业背景的区分.SALA新馆实现了其具有历史传承性的学科协作的教学理念与建筑内部的开放式大空间的有机结合,从而为全体学生提供了丰富的共享基础课程和专业资源.SALA新馆配备了以激光切割机、CNC数控成型机床、3D打印机等为代表的现代数字化建模设备以及功能齐全的教学单元配套设施,更为教学授课和学习提供了极大的便利.

(3)SALA新馆以可回收铜为主要材料的建筑表皮系统在建筑艺术与节能环保之间找到了一个微妙的结合点.建筑主体大部分选用了就近采购的可再生建筑材料,并采用了智能光温传感系统、HVAC暖通空调系统和生态集雨系统等多种节能设计,为其赢得了建筑节能方面的广泛称誉.为了适应建筑系馆的教学要求,对使用率极高而易产生污染的模型工厂和喷漆室进行了减污设计并配备了独立通风系统.由于SALA新馆出色的建筑场地、建筑造型、内部空间和建筑节能设计,在其建成后同时充当了建筑及景观专业教学工具的角色.

结论认为,建筑学院作为培养未来建筑专业人才的基地,应当保持教学理念的可视性、建筑设计与教学设施的先进性以适应时代要求.建筑学院应采用巧妙的场地设计、建筑造型手法和先进的建筑节能技术,以直观的建筑体验充当课程教学中的范例.随着建筑本体复杂程度的不断提高,受社会发展、公众意识提升、计算机设计与施工技术的进步的影响,建筑学院对新型教学设施的配备与更新将是培养高素质建筑师的必要条件.同时,建筑学院的内部空间应体现其特有的教学理念,并从建筑设计的角度鼓励各年级与建筑相关专业之间的教学交流与协作.

感谢宾夕法尼亚州立大学建筑与景观学院建筑系主任Darla Lindberg教授对笔者在SALA访学期间及担任SALA本科建筑设计课程助教时所给予的指导和帮助.