项目名称 PROJECT NAME
武汉大学工学部第一教学楼重建工程
建筑面积 CFA
51639.29平方米
项目地址 PROJECT SITE
湖北省武汉市
项目类型 PROJECT TYPE
建筑设计
获奖情况 AWARDS
第六届建筑信息模型(BIM)设计竞赛 二等奖/最佳绿色设计奖
2020-2021年度国家优质工程奖

江城多山,珞珈独秀;山上有黉,武汉大学。武汉大学,坐落在珞珈山之西部,毗邻东湖之滨,山光水色,交相辉映,校园环境优美,风景如画,被誉为“中国最美丽的大学”之一。其中,素有“主教楼”之称的武汉大学工学部第一教学楼,即位于武汉大学工学部大门内侧。
为满足东湖风景名胜区总体规划要求,原武汉大学工学部第一教学楼于2018年在原址重建,中工武大主要承担了重建方案设计工作。
2.项目概况

△项目区位图©CEWUD


△设计策略©CEWUD


△整体规划布局©CEWUD
整体规划布局,紧密契合地形--建筑群背山面水,向南沿袭狮子山之余脉,向北揽收东湖之清波,同时让建筑群落显于山间,露于水波,充满诗意,通过对建筑群形态的错落处理,让山与水遥相呼应,山水相望,建筑群坐落在山与水连线的主轴上,建筑成为景观渗透的媒介。既延续了东湖风景和武汉大学的人文诗意,又传承了武汉大学工学部建筑风格的精髓。
——设计团队寄语

△初步设计©CEWUD
建筑整体南北朝向,采用三横一纵的布局模式,建筑北侧形成内凹式北广场,并结合大面积的绿化及水体景观,向城市展现出包容、开放、生态、亲民的北入口形象。沿建筑中轴线底层架空,让景观渗入到建筑庭院内部,并通过对南侧建筑体量的控制,尽可能地保留南广场的尺度和畅通,形成一条贯穿场地南北,联系东湖及珞珈山的景观主轴线。

△扬浩然正气,传脉脉生机©CEWUD

△造型格局©CEWUD
设计通过分散体块、降低层数、统一风格等方式,将新建一教融入工学部建筑群,完美解决了旧一教建筑楼对珞珈山风景区以及东湖环线景观的遮挡,既显露出狮子山历史建筑群的厚重文脉,亦勾勒出东湖风景区环线的优美轮廓,绘就出一幅“显山露水”风光生态画卷。

△色彩设计©CEWUD
在色彩设计上,整体采用与周边建筑群统一的青灰色彩,即青灰色屋顶,灰白色墙体等,降低明度,充分体现出显山露水的设计理念。

△广场元素©CEWUD
广场:“三横一纵”——建筑整体布局主要南北朝向,沿建筑中轴线底层架空,形成一条贯穿场地南北,联系东湖及珞珈山的景观主轴线。

△庭院元素©CEWUD
庭院:“承载记忆”——营造形式多样的庭院空间,尺度亲切的教学环境。所有庭院均为开放的半围合空间,没有封闭和压抑感,并利于消防车的进入。
第一教学楼是工学部最主要的教学空间,若仅考虑地上空间作为教学功能,很难达到旧一教的师生容量。场地内北低南高,高差9米,设计中利用三级台地形成不同标高半地下室,最大限度的利用原有地形,对周边环境形成较小的破坏。并将靠近南广场的地下空间设置为教室,通过下沉庭院,为其提供自然通风采光。

△局部设计图©CEWUD
这种设计满足了不同课程和功能的需求,减少了对地上空间的需求,缓解了工学部大楼容量不足的压力,其对周边环境形成较小的破坏,符合可持续发展的理念。设计亦体现了对场地和环境的尊重,注重可持续发展和生态环保,符合现代建筑设计的理念。
采用CFD气流分析,屋面局部穿孔铝板与空调机位有机组合,解决了空调主机排风系统,并将建筑的第五立面完美的展现出来。

△CFD气流分析©CEWUD

△屋面局部穿孔铝板©CEWUD
根据CFD气流分析结果,在室外机加一段直管式导风罩,导风罩排风口接至机房顶部,顶部采用穿孔铝板,保证排风热空气有效排向大气,机房四周的侧面部分设置穿孔铝板,作为机房的回风口,用于室外机从外界大气吸入新风,兼顾美观和使用功能。


△BIM技术运用©CEWUD
教学楼设计利用BIM信息技术与绿色建筑设计相结合,通过对气候分析、自然风、采光、噪声、日照、能耗等方面的模拟,以及后续施工图设计过程中运用的管综优化、整体净空、局部净空分析、工程量统计功能,通过精准的计算分析从而支撑设计成果。BIM技术为绿色建筑的产生节省了大量的成本。


△智慧校园©CEWUD
教学楼借助科技创新传达一种新的、智能化的教学理念。除常态化教室外还设置了智慧教室。常态化教室主要搭配多媒体系统、扩音系统、录播系统,用于日常教学。智慧教室主要配备主流科技产品,拓展学生视野,了解当下主流科技发展,体验科技带来的便捷。

△设计师手稿©CEWUD
从师生角度来看,校园内每一个空间、每一处场所都应能发挥教育的作用,适应现代教育理念的变革,成为适合人成长的精神家园。武汉大学工学部主教学楼设计充分体现并传达了创新、开放、共享的现代教育理念,让人耳目一新,已成为师生教学、交流、创新的重要场所。
新教学楼设置了广场、庭院、景观台阶、廊道、中庭的多种形式的公共空间,教学空间从室内延伸到室外,既便于学生进行真实的观察学习,也与珞珈山、东湖等自然景观形成了有机互动关系。
传统的教室都是内向型空间,公共空间狭小,而新教学楼走廊等公共空间宽大,为学生自由交流、自主学习留出足够场地。教学楼布置了大小不同的教室,教室内家具并非固定的,可根据不同的教学目标自由组合,针对考试、合作讨论、作品展览等不同教学活动,能随时调整布局结构灵活使用。
新教学楼的青灰色坡屋顶、严谨的立面线条、中庭与自习区墙体上精细设计的仿珞珈山轮廓的灯光系,无不传承了武大校园文脉,突出了武大特色文化内涵,在精神上与师生产生共鸣。
南望珞珈山,北临东湖水。历经800余天,在旧校车的“主教学楼”站台旁,新增了一座南北朝向绿荫掩映的青灰色建筑,这正是武汉大学工学部第一教学楼。六层高的主体,内凹式的宽阔广场,使其显得气势恢宏,更因其优美环境及创新设计,在投入使用后广受武汉大学师生好评,成为了武汉大学新晋的网红打卡地,并被爱称为“公主教”。
武汉大学工学部第一教学楼重建后,凭借独创设计与创新技术的高度融合,多次获得国家级、省部级奖项殊荣。这份荣誉,不仅是对中工武大项目团队的专业能力认可,更是对他们辛勤付出的褒奖与肯定。本次,我们邀请到团队核心成员,听他们讲述精品项目背后的故事。
Q1 参与武汉大学工学部第一教学楼的重建设计,当时是怀着怎样的心情?
本项目在计划重建时,就受到了社会各界的广泛关注。作为一家在教育建筑领域拥有卓越业绩且有武汉大学背景的设计院,我们深知这个任务的重大性和复杂性,但我们也相信我们的设计实力能够胜任这个任务。我们在武汉大学曾参与过许多重要的项目,例如计算机楼、图书馆等,这些项目均获得了业主的高度认可和好评。
对于我们项目组来说,能够参与这次项目设计,内心既感到兴奋又有些忐忑。兴奋的是,这座建筑承载着我们求学时的成长与回忆,毕业多年后能够参与到这个项目重建中,用自己在武汉大学内求学的知识和经验回馈母校,是非常激动人心的。忐忑的是,项目立足高标准、高水平、高要求,需要我们在设计过程中充分考虑各种因素,包括建筑功能、空间需求、学校文化、可持续发展等等,努力将其打造成一座既具有传统气息,又具有现代感的建筑,并成为武汉大学的标志性建筑,这既是挑战也是机遇。
我们相信,通过大家不懈努力,这座建筑将会焕发出新的生命与活力,继续承载着人们的回忆和故事,为武汉大学发展做出更大的贡献。
在收到项目重建的消息后,公司上下都表现出了非常积极的参与意愿。我们通过公司内部方案竞标,组建了一支精英齐聚的项目团队,同时邀请了法国夏邦杰设计事务所来共同承担项目的方案设计,挑战与压力共存。
为了能够更好地完成这项任务,吴帆副董事长亲自挂帅,带领我们前往武汉大学进行洽谈,希望能够再次为学校打造出一座满足科研教学和历史文化传承的建筑佳作。
设计重难点方面,为了不对立面造型产生影响,我们引入了多项新工艺、新技术,用于解决在结构、采光、通风等方面的设计难点。例如,我们运用了CFD气流分析技术,对建筑内部的气流进行模拟和分析,以优化建筑通风设计,提高室内空气质量,并引进隐藏式空调技术,保证外立面的整体美观。我们还使用了BIM技术,对建筑结构进行建模和分析,以实现精准设计和优化。此外,我们进行了日照分析,以确保建筑内部能够获得充足的自然光线,同时保证了舒适度和能源效率。我们还采用了一体化基坑支护技术,以实现快速、安全、经济的基坑支护设计。
同时在以学生为本的理念指引下,我们注重优化空间的解决方案。根据学校的需求和期望,结合先进的设计理念和技术手段,为学校提供最优化、最舒适、最节能的空间解决方案。
在方案设计阶段,我们会根据周边既有建筑的布局来考虑重建建筑的容量,并想象采用哪种建筑形式。校园建筑历史文脉也很重要,例如原武汉水利电力大学校园由前苏联专家设计,规划布局规整及理性,建筑风格需兼顾工学部原有建筑特点青灰色系。因此,重建的一教楼应该既沉稳又开放,既符合武大校园的气质,又能跳脱出来。团队中有多人曾在武大求学,对武大的历史文化、校园氛围和师生需求有深刻的认知,以学生感受的代入感去做设计,因此能够更好地拿出设计方案的最优解。

整体规划分析:建筑采用三横一纵的布局模式,北低南高,三级台地的处理方式自然形成高低错落的建筑群落,建筑北侧退让红线80米形成内凹式北广场,并结合大面积绿化景观设计,沿建筑中轴线底层架空,景观渗透至建筑下沉庭院内。因整体规划利用不同的高差,从而才能营造错落有致的建筑空间意境。

景观节点分析:延续教学建筑庭院式布局传统,营造尺度亲切的教学环境,围合形态规整、尺度宜人的校园内部庭院空间,传承文脉,新旧建筑对话。所有庭院均为开放的半围合空间,无封闭和压抑感。
整体建筑主要功能包括公共教学用房、专业教室、实验室、科研展厅、会议室、学院办公用房、辅助用房等以及人防地下车库。
设计无小事,藏于细节处。在设计中,项目团队不仅注重建筑形式和结构,还考虑到后期使用方便性和用户体验感。举例来说,在设备专业方面,需要考虑建筑的分区、使用时间等多重因素;在交通动线方面,需要考虑师生的惯性流线;在回廊玻璃、外墙材料的规格方面,需要考虑空间通透、视野高度以及装饰效果。将对细节的把握,对用户体验的理解,融入到作品的一砖一瓦中,让使用者在体验建筑本身精致美感和极致质感的同时,感受设计师的用心与用情。武大工学部一教重建后是利用率最高的教学楼,深受老师和学生喜欢,学生们还亲切喊它“公主教”。
本次采用设计总包的形式,建筑总体控制效果很好,显示出综合型设计院的优势。好的建筑作品需要建筑师们对设计的深度思考,更新迭代规划设计框架,重要节点的优化设计与反复思考,多专业反复把控细节,建筑体量反复推敲。
此外,多方高质量合作也是本次项目成功的关键。在设计合作方面,夏邦杰的主创方案建筑师非常注重对建筑细节的把控,他们在理性与感性的尺度把握上做得非常好,借助su模型与我方反复验算尺度是否合适。在敲定立面材质方面,施工方采用了大面积石材上墙试验,经过多方案搭配比较之后,最终确定了合适材质。细致入微的工作和高效协同的合作也是让建筑设计完美落地不可或缺的重要条件。
教育建筑在人的一生中其实占比很大,它和人的情感一定会产生共鸣,建筑深度参与到学校塑造人的过程。情境建筑一直是我们秉持的设计理念,建筑物除了提供功能性等等之外,还要表达情感,最好的建筑在我们看来,不仅建筑功能契合人的需求,再就是给人提供情感的依托,在校园内不同的切换场景,留下学生记忆点的建筑。
建筑是反映文化和社会背景的重要载体,通过建筑可以传递文化和价值观念,影响人们的情感和行为。因此,在建筑设计中需要充分考虑文化和社会背景,让建筑能够更好地体现当地的文化特色和社会价值。
我们相信好的设计作品确实需要经过多次的修改打磨和优化,需要在设计和施工过程中不断进行深入的思考和精细的把控,以确保建筑的质量和用户体验。
中工武大建筑设计总院项目团队是一支拥有丰富专业知识与技能,以创新性思维不断探索新的设计理念和方法,满足客户需求和市场变化的专业技术团队。多年来,项目团队致力于精致美学与创新技术完美融合,已完成国内优秀建筑设计项目近百余,并多次荣膺各类国家级、省部级奖项,得到了客户和市场的认可和好评。
多年来,中工武大始终紧跟国家战略,以建设“国内一流的工程设计咨询集团”为目标,不断发挥技术优势,以高标准、高要求、高水平为出发点,用心服务、专注品质,全力打造精品工程,以一份份优秀的作品,书写公司高质量发展新篇章。


审 核|罗志红


























