在快速应用中建立多维连接——深圳龙华第三小学轻量建筑案例的材料、空间、知觉、决策与影响

作者：朱竞翔 (香港中文大学建筑学院)，欧阳浩 (深圳市罗湖区政府投资项目前期工作办公室)，何英杰 (香港中文大学建筑学院)，韩国日 (深圳元远建筑科技发展有限公司)，刘鑫程 (香港中文大学建筑学院)，朱俊（深圳市市政工程总公司）

建筑创造着三维空间，时间性又赋予它第四维度。当用户参与到空间的使用与改变时，建筑就可能加入社会性这第五维度。由于设计与建造发生于较短的时间中，受到经济性与建造手段的极大制约，一般设计往往仅能应付三维空间的生产，而对时间带来的不确定性较难作出精确预判。在与用户、社群邻里的互动中，建筑常需要被改造，从而使得意图变得模糊不清。

相较于重型混凝土建筑，轻量建筑在上述方面受的挑战更大。后者在城市中常以快装、临时产品的形式出现。虽然空间生产快捷，但它们作为标准产品，与城市发生的连接很少，往往成为一处处孤岛。如何加入到城市空间生产，并与城市复杂的物质环境与社会环境建立连接，这是轻量建筑实践的又一新鲜议题。2019年落成的深圳龙华第三小学对此作出了一定尝试。

移民涌入导致的学位极度紧张促使深圳市做出响应，在2018年展开大规模校园新建与更新工作。很多校园需要就地重建或扩建，校舍面积增量也达到惊人的两至三倍，学生在原址上课面临巨大的困难。2018年初，在周红玫副局长动议下，福田规划局邀请几间研发团队快速搭建腾挪校舍[1]，利用闲置土地资源，使学生家长能有愉快、体面的过渡。项目难点在于时间短，任务量大，需要开发新系统，国内也无规范可参考。团队在2018年底于上梅林空地成功搭建梅丽小学[2]，容积率为0.72。这座性能卓越的腾挪学校帮助深圳制定了以空间换时间的校园腾挪模式，从而破解了这个棘手的问题。福田的示范与经验随后在其他有需要的行政区扩散。龙华区在深圳中轴线正北，离主城稍远，意味着很多人可在此区域买得起房。或者租住在这里，然后到主城上班。因此龙华区是深圳增长最快的区域之一。但年轻人口增长过快，公共空间供应不足，也导致很多适龄儿童没有学校就读。

2019年下半年团队在深圳龙华区完成了龙华第三小学（简称龙华三小）的建设。原先场地位于集市路99号，是一块预留为电影院功能的规划储备用地。2019年5月，因为学位问题，龙华区教育局动议将这块储备用地释放出来承担学校的功能。龙华三小在筹划时已明确不是当腾挪校舍来用，而是配备新的教学团体，形成一所新的学校。

场地当时用作城市停车场。它被房子密密麻麻地包裹着，场地内有几颗大榕树，一条河沟位于场地南侧，通向300米外的龙华公园，河沟南侧是水果批发市场，场地西侧是十字路口，西面毗邻市政路，北侧则是城中村（图1）。临时用地无法建造超过两层的建筑物，同时又要容纳许多班级，场地的容积率为0.95。非常标准的教室单元集中在中央部分，两层一共28间标准教室。东西两侧是扩大单元，安排有教师办公室、多功能实验室以及卫生间，最东侧隐蔽设置了一系列设备用房。水塔占据南侧出入口位置（图2）。

图1.场地原状照片

图2.总平面面图

龙华三小的建设周期为2019年7月至10月三个月时间。轻量的建造体系采用浅埋深的条形钢筋混凝土基础。布局与既有树木有关1，场地较小，施工捉襟见肘，需要留出中央空地，整个建造程序在每一批货物进场时，马上就要进行安装，随时把场地腾出来等待下一批货物。围绕内院进行紧凑组装，因此无需外租施工场地，干法作业也减少扰民。当三面建筑物搭建完成之后，再开始沿街面量体组装（图3）。龙华三小第二次使用梅丽小学所发展的建造系统，施工节奏较快，总体顺畅。在2022年公布的中国权威的WA建筑奖评选中，龙华第三小学获得了技术进步奖入围项目的荣誉。

图3.场地施工照片

由于场地空间非常狭小，如何在这样的空间里面容纳众多师生是团队需要解决的主要问题。团队结合施工需求，设计了一个较大的主院落，它由两个L形形体包裹组成，在L型转接位置布置有楼梯，两处出入口布置呈对角关系，它们不仅衔接了主要与次要出入口，还带来纵深感，引导人群的流动（图4）。

图4a.L 型转接位置

图4b.楼梯

另一组条形建筑临街布置，与L型建筑产生5°的角度，形成了楔形的次院落，三角形加强了双向透视的差异性，宽大的方向指向街道，收窄的方向指向白色的水塔（图5）。水塔占据出入口位置，成为最小入口院落中的核心构筑物。水塔底部有游戏空间，指引人流走向次院落。一座二层的连桥形成主院落和入口院落的分界线，师生可以由此俯瞰校园与街道（图6）。

图5.水塔

图6.连桥

建筑系统借鉴了梅丽小学的经验，只使用了三种尺寸的钢管，80╳80mm的方钢管数量最多，这一尺寸类似常规的70系列或者90系列窗棂。栏杆围绕着便利建造的方式设计，每一根都维持供货尺寸，以四米八进行交错搭建，栏板玻璃由此有贴内或贴外的细微形式差异。

小片的遮阳构件挂在外走廊上方，在东、南、西、北四个方向都有设置，用于将炽烈的阳光加以柔光，尤其隔绝了下午西晒时太阳的热能，同时也能较好地遮挡一部分不得不暴露的结构构件与复杂的设备桥架。由于日照光线变化，磨砂玻璃显示透明、不透明、半透明的效果（图7），弥补了梅丽小学因为经费不足而省去遮阳构件的遗憾。

图7.磨砂玻璃

主院落尺寸为60╳20米，对于1118名学生与73名教职人员来说，尺寸不算很大，日常使用率很高。在早操与集会时，同学们会占满整个院落，仿佛身处一个传统村落、宅院中的学校（图8）。

图8.院落

由于院落四面围合，景观皆为内向，院落表面如仅为实体材料，视觉层次便十分浅近。因此建筑师结合宽走廊，设计了具有穿透性的视觉景观。建筑立面由数层构造组成，由板片与杆件两种元素组成（图9）。遮阳磨砂玻璃板片位于最前，强调水平条纹，也挡住了线缆桥架，使得水平的楼板与钢梁消隐。后侧立面只呈现垂直元素，教室外侧则使用深色玻璃与窗棂，降低阳光辐射的同时在视觉上也可融为一体。玻璃幕墙外还有一层竖直结构立柱，与玻璃间隔100毫米，典雅细腻。由于杆件均为支撑结构，因此需要追随结构网格布置。它们虽然与板片的走向相同，几何规整，但带来了一种非常特殊的透视视觉感受。

图9.主要立面

杆件首先具有非透视的特性，这是指在没有屋顶的情况下，垂直杆件没有清晰的透视连线，因而观者不能依赖常规经验来判读远近。由于杆件本身非常窄小，即使杆件有近大远小的区分，视觉上也不能帮助观者判断距离远近。在拍摄树林时，静态照片往往难以复原原有空间，因为观者无法轻易地读出枝或叶的远近。

杆件的远近判读非常依赖观者的运动属性。无法在静止时作出的判读，在运动时却十分容易：杆件离观者近，运动得就快，离观者远，杆件运动得便慢。树林中的小动物一旦移动，图像便非常凸出，一旦停止，便如同隐身一般。

当光线强烈到足以投下阴影时，阴影的条纹属性会与杆件这一实体的条纹属性交错，使空间变得更为迷离错乱，很少有摄影作品拍摄顺光条件下的树林，除非是突出单一的树木前景，而逆光条件下，阴影与枝干融为一体，成为光的滤网。当光线不那么强烈时，例如雨、雾、阴天或者傍晚时的光线条件，由于没有阴影的干扰，杆件则可以通过表面灰度层次来呈现它们的远近关系（图10）。摄影作品常会应用到这一特性，这类作品主要专注于拍摄人工林或者单一树种的树林[3]。

图10.轻型校舍与树林

当杆件追随板片秩序形成柱列时，近处通透，远处遮景但不挡光。学生们沿走廊运动时，将会察觉到光线的频闪。教室的落地玻璃由于少了矮短实墙的影响，视线会比较通透。例如在白天从南侧观望北侧时，杆件遮阳但是明亮，教室和走廊则会隐没在阴影之中。当从北侧走廊上观察教室时，视线会穿越教室，看到明亮的城中村实墙（图11）。视线进入教室，则会看到走廊两侧明亮的光线：城中村实墙的反射光线及遮阳板过滤后的光线（图12）。校园北侧与东侧的城中村如同反光板，而南侧茂盛的大树、西侧大王棕榈，则如同光线的滤网，一起加入到这一光线与材料的游戏中，开发着孩子们的视知觉。

图11.城中村

图12.穿过林荫的光线

板片与杆件两种元素的使用，使得院落表面不再呆板。封闭教室外围产生的渗透性空间，如同人工灌木丛，伴随光线的变化，迷离了视线，进而诱发了行动。但它有别于常见的由垂直绿化所覆盖的表层空间，杆件与板片两者的比例有着精心的调节，数字关系便利建造与安装，比例传递着和谐，这些原则在古典建筑中并不少见，而美正生发于这种理性之中（图13）。

图13.立面图

多层次的图底关系也影响着色彩的使用。杆件以白色的防火涂料覆盖，纤细而闪亮；
深色玻璃形成大面积的底色，磨砂玻璃漂浮在它前面；
小片橙色铝制挂板构件间隔排布于深色玻璃表面，形成跳跃的节奏；
大张橙色铝制挂板覆盖在山墙位置，分隔开狭长建筑的两面，在角部形成强烈的方向指引效果（图14）。

图14.橙色色铝制挂

由板片与杆件共同构造的表面覆盖着大小院落，它们与院落形状、光线条件、外部环境叠合作用，塑造了丰富的“丛林”场景，这种丰富的视知觉潜移默化地影响着老师和孩子们，帮助孩子们身体与感官的成长。

短时间下有效地作出设计决策相当富于挑战，压力下的常见慌乱需要转化为井井有条的成果。以下策略帮助了团队衔接设计、建造、管理等工作。

(一) 向内建构而非向外打造。向外打造指的是把建筑造型、形象置于突出地位。向内建构则是着力于内涵——场所感的塑造。传统书院乃是居住空间的延伸，附近居民将孩子送来接受教育，或者校舍用于供奉经典收藏，合院空间能提供所需的领域感、防卫性与安全感。“校”这个字的意思跟“矫”很接近，用于“校正”，它暗示了现代学校乃是一种规制性的空间，孩子们在其中受到体系化的训练。过度的规训会变成监视与压制，学校会像监狱一样令人反感。这种规制性的空间需要一个能够一览无余的“中央”空间，这与大的合院、广场积聚人群的的空间功能是相一致的。因此选择合院可与传统对话，但也可能走向对自由的限制与剥夺[4]。“院”常被引申为院落，需要提供不同尺度的空间，也指多样的空间群组。当校园空间包含大小院子与间隙，还包含课室与走廊，层层递进，它便能自发定义个体、班、级、校等不同层级，甚至启发小组、社、团的萌生。空间所启发的组织形式越多样，校园便越有能力成为一个小型的社会。

(二) 以中型适应大与小的需求。大型空间可以通过切分获得中小空间，但需要解决大跨度的建造难题，大型空间不缺乏整体性，但需要丰富其多样性。小空间可以向上聚合获得大空间，但需要解决在归并后出现的构件干扰。小空间容易产生差异性，但需要协调其多样性，以形成群落间的和谐关系。而从中间尺度去建构，一方面可以降低大跨度建造的难题，另一方面也可避免将规划问题引入建筑问题。团队利用建筑产品作为枢纽，仅仅设计中型空间，利用它来作为模组，再形成“条”与“列”。再通过组织“条”与“列”，形成整体。“条”与“列”可以是正交、汇聚，也可以是错位关系，以便同时形成既中央规整，也在边界适应用地状况，自然生成小微院落，中央院落及三角形院落。

(三) 对漫游路径进行组织。把有差别的空间串连起来，运动网络的形成变得关键。通过梅丽小学的先驱验证，龙华三小继承使用双廊系统，容易形成环路网格，有大回环，也有小回环，每个教室都有四个门，学生和老师可以来回走到两边的走廊。再加上一系列的小连桥以及楼梯体系，可以带来丰富的局域交通，如同在园林中无穷可能的漫游（图15）。校园的通路不再是尽端式的、树状分级式的暗黑走廊，而是多结点的、各处平等的网络空间 (pattern language)[5]。根据梅丽小学使用经验，这种交通组织会启发老师创意使用走廊，根据需要组织走班教学、体育教学乃至课外活动。

图15.平面图中的路径网络示意

(四) 塑造“丛林”氛围。原有树林虽然未能全部保留，但是建构方式作出了一定补偿。大量使用杆状物和片状物，构件细小且明确暴露缝隙，如同鳞片，不像连续表面般简单抹平、强调平滑，这些措施降低了建筑的体积封闭感。材质以白色、橙色前景与茶色、褐色背景做对比，塑造了基本的前后秩序；
再以透明性、半透明性与反射性，塑造追随光线变化的可能。当色彩、透明度与构件质感这三种关系叠加在一起，无穷无尽的渗透感受便产生了。孩子们身处其间，如同藏身于枝繁叶茂的树丛中的小动物，互相观望，互相躲藏。

龙华三小用地小过梅丽腾挪校舍，周遭建筑也更加逼仄，质地多样。这些空间、材料、知觉的设计降低了建筑物的体量感，使得校舍成了园林，与周遭社区建立了和谐的关系。这些策略从梅丽小学腾挪校舍开始制定，在龙华三小得到更为完备的呈现。之后还将应用到更小的罗湖红岭学校以及更大的罗湖莲塘学校。

快速校园项目包括传统建筑实践中的一般性要求，也提出了传统建筑实践之外更广阔的可能性。作为公共产品，如何利用时间压力，形成设计中的社会合作——社会化的工业合作或者工业级别的社会合作？作为公共产品，如何排除时间压力，与使用者建立更长久的社会关系？教育与研究带来怎样的储备，以帮助塑造这种快速项目的影响力？项目之后又为教育与研究带来怎样新的内容或启发？以下的几点决策经验加强了利益相关方的相互连接。

英国管理学教授 Ralph Douglas Stacey 曾提出Stacey矩阵。该矩阵旨在帮助项目管理中做出决策选择[6]。纵轴显示项目清晰度的价值——所有利益相关者是否都清楚目标是什么？横轴表示实现目标的路线的确定性或不确定性。Stacey 矩阵列有四种情况，从“简单”到“繁杂”到“复杂”再到“混乱”（图16）。

图16.Stacey 矩阵

“混乱”与“复杂”紧邻。这两种情况下，需求和解决问题的方法不清晰，涉及的变量太多，因此无法预测工作流程中的各个步骤。这种情况下，敏捷工作意味着“边做边学”，这也包括组建团队。复杂环境往往涉及更多员工与不同团队的合作，如果学位冲突代表着“混乱”局面，那么梅丽小学开发工作则意味着“复杂”。

无论是设计师还是管理者，都会畏惧“混乱”，但这才是创新真正发挥作用的地方。对于梅丽小学这种敏捷项目，成为项目负责人就像在海上漂流，只对应该怎样生存、怎样能够安全地回来有一个模糊的概念。设计者此时只能开始试验，缩短迭代周期，与客户分享尽可能多的阶段性结果，以便在项目运行时进行更改和修改。这是典型的敏捷项目管理。梅丽小学当时也遗留下一些问题，比如双走廊建造过程中产生了一系列反复、资源耗尽，导致遮阳构件未能安装，但是时间紧迫，构件虽有色彩计划，但来不及订货，只能简化为白色金属表面与透明夹胶钢化玻璃等问题。从参观者的反馈中，也能够看出这些遗憾[7]。不过，梅丽小学的建成为龙华三小的围护面提升铺平了道路。

到了龙华三小，“复杂”转变为“繁杂”，这指的是项目规划涉及一系列变量，对需求进行详细分析虽然耗时，但已不那么难于作出应对策略。可以有效地分配任务，并产生更清晰的结果。梅丽小学过往的模板，作为管理工具，工作流程的优化便不难作出。

因此从项目管理的角度来看，龙华三小首先采用了加速迭代的应用规划，明确了单一的攻关因素——弥补之前遗憾，完成形态升级。可以使用更标准的方法来指导多团队合作。

第二个决策经验是中枢的数字化。项目规划和管理很少会像预计那样顺利运行。数字化给业务合作伙伴带来许多挑战，因为数字化转型经常涉及利益相关者之间的不平衡。如果项目利益相关者没有相同的技术水平，那么技艺问题带来的不确定性会显著增加，会因为翻译的过程使简单的事情复杂化。因此团队将更专门化的、更为集成的数字化工具应用于中枢来统筹信息流动[8](图17)，工作室全面使用ArchiCAD。从设计推敲到渲染图效果验证，从施工底图编制到工艺图绘制，从材料表格的自动生成到供应链管理，各部分内容不是割裂的工作步骤，而在BIM模型中得到统一。数字工具除了提供高效的工作方式之外，还在设计的各个环节推进综合思考。对材料和构造的思考不是末期的一个工作步骤，空间、材料、建造、经济等所有考虑在每一个环节平行发生，并逐渐编织为一体。高效的软件工具可以为项目保驾护航，向更多的同行和上下游的合作伙伴传递精确的信息，帮助设计图纸整合的同时，更好的提升了加工质量与建造效率。

图17.数字化中枢统筹信息

第三是总图多布局比较。团队根据场地照片及场地图纸立即编排了24班的四种可能性，在首次与政府见面会议时即立刻提出，供各方讨论决策。在班级数确定后，又提供了多种校园总图供比选（图18）。再进入精细的事项调节。例如，主出入口的布局在早期的功能方案图位于西北角，最后建成方案位于东南角，调整原因是为了保留原址树木；
水塔作为象征物，一开始曾占据场地中央，校方希望完全空出操场，之后移至入口处。参与对总图的决策有效联合了校方与行政管理当局。

图18.前期多种布局方案图示

四是将时间作为盟友，以推动行政快速决策。2019年5月，龙华区教育局动议提供土地，要建设龙华三小，并要求于9月开学投入使用。作为建设方与执行者，政府其它部门倍感压力。首先在此之前可参考的类似项目案例只有梅丽小学，但是梅丽小学属于企业代建，代建项目的建设程序有别于政府自己作为甲方的程序，按部就班的建设审批程序耗费大量时间后，要在短短的四个多月时间内完成项目立项、招标、设计和施工，使执行者感到空前的压力。其次，快速搭建轻量建筑是全新的事物，从项目决策、项目组织、项目实施均需摸着石头过河。最后初次接触全新的建筑系统，建设方对快速轻量建筑的使用安全、节能环保、使用舒适度等方面也存在担忧。

当行政决策者发现项目团队有过项目的成功经验，解决问题的方法也符合常规的计划、设计、审查与结算流程。在这种情况下，大家便可以使用传统的工作方法来做“简单”决策。建筑系统因为在提供响应速度方面成了最有效的或者当时唯一的决策选项。

在经过案例调研并吸取前次实施的经验教训后，龙华第三小学采用创新的建设组织模式，即采用了施工图设计+施工的总承包建设模式，模拟清单的计价方式和简易招标的招标方式，要求设计各专业负责人在现场直接进行项目管理。2019年5月初，龙华区教育局动议提供土地。2019年5月底，龙华区发改局完成项目立项审批。2019年6月底，龙华区前期办完成EPC单位的招投标程序。龙华第三小学从项目立项到交付使用历时四个半月，刷新了深圳速度。

最后是将“与使用者建立社会关系”作为核心目标。轻量建筑通过适应现行行政流程加入城市空间生产，它融入城市复杂环境的方式扰动较少，而与社区、社会的连接建立也是自然而然的。在使用三年后的2022年夏天，费聿玲校长在学校内部组织了问卷调查，共收回51份问卷调查表，其中有27位老师参与提供了有效问卷。在问到是否喜欢这种新型建筑作为校舍，其中有14个人即51.85%的人表示更喜欢这种新型校舍。有18人即66.67%的人回答觉得这种新型建筑作为学校来使用，相比较于以前的校舍更好用。有19个人即70.37%的人反映，传统建筑使用更为受限，而这所新学校使用更为便利。

总体而言，老师们普遍认可这座学校建筑。四扇门与增加的窗扇透光性高、通风也很好，它们在疫情期间发挥了很大的作用。老师们反映特别舒适的地方是四周校舍包围的中间运动场，方便体育锻炼，且楼层较少，孩子们上下楼比较方便。双侧走廊，比较宽，孩子们活动的空间更大了。老师们感受到了设计师在空间上的用心安排。年轻老师则认为校舍美观漂亮、风格时尚。龙华区教育局基础教育科的林叶春老师在访问中向费校长夸赞学校：“教育教学是五星的，景观是5A的，进了学校，如同进了一个景区。”这些旁证从侧面说明了材料与空间的意图切实地影响到了学生、老师及访问者的感觉与知觉。

轻量建筑在乡村和大自然环境中，已证明了与周遭和谐共处的能力。在灾后重建工作中，它也证明了其快速响应的能力。龙华第三小学的工作证明，细致设计的轻量建筑可加入城市空间生产，精确嵌入复杂的建成环境，并与社会大众建立细腻的连接。

材料应用与空间组织的合作虽然改变不了建筑物的物理指标与功能属性，但其所带来的视知觉方面的改善，能够影响人的心理，甚至启发行为，从而增大环境的承载能力，或者在同等承载能力之下获得更宜人的体验。在给定食物、栖息地、水和其他可用资源的情况下，一个特定的环境可以维持的物种的最大种群规模而被称为环境的承载能力[9]，它不由土地的面积决定，而是取决于生境及其多样性。

新建筑体系或建筑产品虽然各类指标有明显优势，但对于不熟悉的决策者则意味着风险。需要建筑师者采用一系列连接技艺，它们如同破冰船，可以在“冰冻”通道中打破“冰”层——消除由于处于陌生压力或刚结成新工作关系而造成的紧张状态，不同的利益相关者因此可以同心合力参与决策，创造多赢成果。

图片来源：

01a、01b、03、04 何英杰拍摄

04-08a，09-14b，10 张超拍摄

08b 龙华三小提供资料

其余所有图纸与分析图 作者5绘制

注释：

1 在施工初期场地树木也标记保留，最后还是没能完全如愿。场地施工并非由长期合作的工厂掌握，而是交给深圳本地公司。