新作 | 科学精神与自然人文的共生：齐鲁中科空间科学与应用研究院设计

齐鲁中科空间科学与应用研究院是中科院济南科创城战略支点项目，规划方案设计融合国家航天战略科技力量与区域创新驱动发展需求，与中科院电工所、理化所及泰山生态环境研究院形成学科互补，通过设施共享机制，构建集成化大科学装置集群，强化跨学科协同创新平台效能。

#齐鲁中科空间科学与应用研究院

项目选址在济南市历城区齐鲁科创大走廊未来产业创新区，规划用地面积283亩（约18.9公顷），总建筑面积20.1万㎡，分两期实施。一期建设科研楼、载人航天工程数据异地容灾备份中心、协作楼（已建成），二期建设磁弹射微重力实验装置、地外环境模拟生存实验平台等重大科研基础设施。

设计团队以“功能优先、生态融合、人文关怀”为底层逻辑，通过“航天之翼、时空纽带”的设计理念，将中国航天探索的科学精神与未来愿景转化为可感知的空间语言，形成功能、美学与文化的多维统一。

功能优先，以科研效能为核心的布局逻辑

在规划布局中，围绕电磁弹射微重力实验装置、地外环境模拟生存实验平台等两大科学装置，结合实验工艺的要求及上位城市设计，形成贯穿南北的科研轴线。以电磁弹射微重力实验装置（八十米竖井）为视觉焦点，与北侧生态环境研究院的大科学装置形成空间对位。

科研楼和协作楼形成独立分区，通过中央生态景观公园与科学试验区进行分隔，动静分区避免了实验区噪音和震动对科研办公区、生活区的干扰。科研楼采用“板楼+水平连接体”模式，四栋主楼通过三层共享空间（展厅、报告厅、多功能厅等）串联，各主楼核心筒集中布置电梯、管井，释放出8.4米×8.4米的无柱实验空间，可适应大型设备的灵活布局。

生态融合，科技与自然的可持续对话

形态适能的规划设计策略：巧妙的借用场地高差，将能耗高、尺度大的电磁弹射实验装置沉入地下，减少气候接触界面达到节能目的。顺应济南夏季西南风向，引入场地西南侧围子山的凉爽气流，结合园区内大面积绿植，提高园区内空气的含氧量，打造健康舒适的外部环境。高层建筑则集中布置在场地东北一带，形成冬季防风屏障。

空间形态主导的节能设计：在科研楼的功能布局层面，尽可能压缩用能空间规模，缩小高耗能空间，将高耗能空间如报告厅、展厅、运控中心、可视化大厅、灾备机房等布置在建筑内部，外围则以辅助低能耗空间围合，减小气候接触界面达到节能目的。在裙房东侧玻璃幕墙内侧设置相变蓄热墙体，日间蓄存太阳辐射热，夜间释放热量平衡室温波动，全年空调节能率达18%。裙房区设置三个通高内中庭，形成气候调节腔，过渡季利用热压效应引导自然通风。优化建筑外窗形式，通过外窗内凹和增加水平遮阳板，降低太阳辐射得热。

人文关怀，激发科研创新的场所精神

无机动车慢行系统：结合园区中央的生态景观公园及电磁弹射装置的屋顶绿化，设置了一条步行的游园路径（1.5公里）串联了生态景观公园和乐活景观带，形成无机动车干扰的步行和慢跑的空间。

多层次交流空间：通过休闲中庭、屋顶花园、路演区等公共空间，打造多层次的随机交流场所。协作楼的体育活动区和内庭院“学术廊”进一步丰富科研人员的生活场景。

科学精神的转译

以“航天展翼、时空纽带”为载体的空间叙事

城市界面的航天叙事：研究院的东侧城市界面以“航天展翼、星轨交织”为主题，通过形态、材料与光环境的系统性设计，将航天科学精神与地域文脉凝练为可阅读的城市语言。

建筑东侧沿主干路展开横向延展的双翼造型，采用参数化生成的流线型折面型材，模拟航天器展开太阳能帆板的动态瞬间，以展翅翱翔的姿态表达中国航天人筑梦九天、向上探索的科学精神。入口形态通过外立面曲线的扰动和拓扑变形，形成雨棚及落客空间,隐喻宇宙射线、引力波等扰动的不确定形态。夜景亮化以星空和航迹为主题，打造具有科技感和未来感的入口空间体验。建筑底层区域采用红色陶板，响应了片区规划中城市色彩的要求，也传承了中科院的文脉基因。

入口中庭的光影叙事：科研楼的入口大厅空间以“时空纽带，星月共鸣”为主题，通过盘旋上升的螺旋楼梯与圆盘形吊顶的一体化构造，以螺旋结构隐喻人类与宇宙的内在关联。吊顶造型模拟月球表面陨石坑地貌，营造航天器驻留月表的场景意向。圆形天窗引入自然光线，地面光斑随日照移动形成动态日晷，无声记录时间轨迹。中庭以简约的设计语言，将航天科技转化为可感知的时空对话，让建筑成为连接地球与深空的诗意载体。

数字化设计

系统思维指导下的高品质建造

因项目复杂程度较高，涉及到科研工艺、复杂造型、三维空间结构、非线性表皮等多种因素，为了实现项目的高品质建造，设计团队在系统观念的思维引领下，将建筑进行层级化拆解，由建筑师进行系统搭建和总控，各专业专项团队在各子系统上协同工作。例如较为复杂的科研楼东立面及入口中庭区域，由方案团队牵头，在设计深化阶段就着手搭建三维几何控制系统，通过Rhino+Grasshopper数字设计软件，尽可能详细的列出未来项目深化中可能修改的参数，为后续其他各专业的子系统拆分提供条件。在这个系统之上，再进行结构子系统、表皮子系统、设备子系统等系统拆分。

主立面幕墙构件的深化中，将外立面非线性曲面进行降维处理，采用幕墙构件线性拟合的方式，减少了原方案中长度近千米的双曲面非标杆件，大幅降低了构件加工难度和造价，提高了建造的精准度。

入口中庭空间，以BIM+Rhino模型合模的方式，通过可视化手段，检测设备管线碰撞，最大化利用层高，提高了空间品质。

在项目建造过程中，通过数字化拆分，配合钢结构及幕墙构件的加工、定位及安装，避免了人工应对海量构件易出现差错的问题。

外立面幕墙的完成度把控层面，设计团队将幕墙系统拆分为几个标准段分别进行土建墙身、幕墙大样的精细化控制，实现了较高的完成度。

在系统思维的指导下，建立理性、严谨、科学的设计方法，向高端制造业学习，像“造汽车一样造房子”，从而攻克了异形复杂建筑品质与成本控制不可兼得的技术困局。