中美核安保示范中心建筑规划与设计探析

中美核安保示范中心建筑规划与设计探析

王峰

同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司200092

摘要：随着中国综合国力的不断提升，中国参与国际交流合作的频率也越来越高，核工业作为我国重点发展的产业之一，其发展需要积极与世界其他先进国家的协调合作，加速我国内部人才培养，才能适应当前核工业发展的需要，本文以中美核安保示范中心为例，就该项目建筑创作构思进行了一些分析和总结，以期可以为类似工程项目提供点参考。

关键词：国际合作交流；产学研；建筑设计；规划

1、设计背景

随着核能的快速发展以及核技术的广泛应用，核安保成为国际社会日益关注的话题。近年来，全球核材料、放射性物质的失窃及走私案件屡屡发生。据国际原子能机构统计，仅1993年至2014年间，各国报告的非法持有核材料或其他放射性物质的相关事件达400多起，盗窃、丢失核材料或其他放射性物质事件700多起。一旦具有巨大威力的核武器和核材料落入恐怖分子手中，将给国家安全和人民生命造成严重威胁。

有鉴于此，2010年首届核安全峰会期间，中美两国元首达成共识，决定在中国共同建设核安保示范中心。中方提供场址设施并负责该中心的管理和运行，美方提供核材料分析、核安保设备测试、响应力量训练及演练等方面的专业设备。

2、工程概况

图1

中美核安保示范中心建设项目位于北京市房山区长阳镇长阳科技园区内，东临阜胜大街，西临阜胜西街，南临明理东路，北临慧欣路。

总用地面积57814平方米，总建筑面积26515平方米，属于重要办公、科研、宿舍建筑，多层建筑。地下1层，地上最高4层，集办公、学术会议、实验室、餐饮、住宿等功能于一体。地下1层，设汽车库）、设备用房。整个工程为新建项目。

该项目的主要功能是核安保、核材料管制、核进出口管理的国际合作与交流、教育与培训、测试与认证、技术展示与研发等。中心将面向中国及其他亚太地区国家开展培训，培训人数每年可达2000人左右。培训对象主要包括核安保管理人员、技术人员、从业人员以及响应力量。通过各种先进的训练设施和演练技术，培训对象可以得到核安保领域的专业训练，提升自身核安保能力。

3、设计构思

（1）建筑形象------“合作“与”交流”

建筑形象以项目的主要功能为设计出发点，围绕着核安保的“合作”与“交流”为关键词。采用环抱、交融和聚集的形体组合方式，希望以此来充分展现核安保示范中心本身的合作与交流的精神主旨。

（2）规划布局------“裂变“与”聚变”

本项目以核“裂变”与“聚变”两个基本概念为立意构思进行规划布局设计，通过和能源的放射和聚合力表现出各个建筑之间既相互联系又较为独立的关系，从而表现出一种内在的张效果，做到“和而不同”的理想空间效果。

（3）景观设计------“合院”与“园林”

设计充分关注基地所在的周边环境对建筑布局的影响，结合“开放”与“私密”两个不同功能的需要，将场地进行有效合理的划分，突出建筑群体与景观生态的融合，力求做到建筑与基地和谐相融的设计效果。本项目在景观设计中希望体现中国传统文化精髓，通过对“四合院”和“风景园林”景观空间的抽象提炼融合，将两种特色的景观设计手法融会贯通，同时来展现开放与私密的景观场所，最终达到天人合一的怡人景观效果。

图3

图4

4、总体规划

根据项目使用性质的特殊性，将总体布局分为“综合技术培训区”和“展示、测试区”两个功能区域。较为开放的“综合技术培训区”布置于基地的南侧，在功能合理布局的情况下，强调空间的开放与交融，为城市展示的较好的建筑形象，形成具有特色的城市界面；“展示、测试区”由于安保和私密性要求，通过双层金属防护栅栏维护，布置在基地北侧区域，周边通过高大的乔木与低矮灌木相结合的方式，对外进行视线遮挡，以此方式来解决改功能的私密要求。整个总体布局分区明确，通过各自之间的功能进行有机组合，力求造出舒适、清新的核安保示范中心和丰富、新颖的建筑空间。

5、建筑设计

中美核安保示范中心建筑设计包括:科研办公楼、技术展示与培训综合楼、学员食堂、学术报告厅、学员宿舍等。该培训中心建筑设计构思是突出重点，完善环境，塑造培训中心新形象，将不同的材料用符合力学特征的技艺按照某种功能要求进行组合并最终完成一种能够触动我们的环境和空间，而要达到此目标，建筑设计中重点考虑以下三个方面:①重视培训中心的核心空间与标志性建筑的创造;②借鉴区位及行业特征，营造独具个性的培训环境;③利用自然基地条件，突出建筑与景观绿化有机结合这一主题.

5.1建筑物使用功能与平面布局

（1）科研办公楼：

科研办公楼共计二层，根据使用功能的需要，平面基本采用规则的矩形柱网，既保证了平面布局的合理、经济，又创造出丰富、多变的空间。

一层主出入口在建筑的西侧。建筑北侧设置一个次入口方便人员进出。平面通过“回”形走道相互联系，本层北侧分别为门厅、电梯、值班室、文印室、国家核设施设计基准数据库和卫生间;建筑中部依次布置休息区、展示区、接待室、保密会议室、核设施安保信息库和核进出口管理数据库;本层南侧以会议室和实验室主要功能为主。

二层南北层功能围绕室外庭院和绿化景观台阶布置，北侧为国家核材料管制数据库、网络机房和核法政学数据库三个功能；东侧布置核材料和放射性物质非法贩运数据库；南侧布置研究室和财务室等功能。

（2）技术展示与培训综合楼：

技术展示与培训综合楼共计三层，以楼层作为使用功能的分区，保证了平面布局的合理、高效。

一层为展示区，展厅主出入口在位于建筑的东侧，入口处设有贵宾接待室，方便参观人员的到达。建筑西北侧设置一个次入口方便学员与办公人员进出，设置楼电梯，交通便捷;

二层为教学区，集中布置普通教室，讨论教室，沙盘教室,西北侧可直通室外休息平台，东北侧为一层门厅上空部分，以连廊与室外平台相连，方便学生交流。

三层为办公区，平面功能以办公室为主，配以会议室，视频阅览室，使用便捷。

（3）学员食堂：

学员食堂共计两层，与学员宿舍共用门厅，方便管理。一层为中餐厅和中餐厨房，为员工就餐主要区域。二层为伊斯兰餐厅、伊斯兰厨房和小包厢，南北两侧均有室外休息平台，可作为露天餐厅使用。

（4）学术报告厅：

学术报告厅为单层建筑。建筑主入口位于东侧，通过门厅与侧厅相连，既保证流线的合理性，又提供足够的休息交流空间。北侧为贵宾室，与人群流线分离，保证私密性。西侧为卫生间，控制间，服务间等辅助用房。中央区域为核心多功能厅，采用灵活隔断，可使大厅一分为三，为分组讨论等会议形式提供实际的可行性。

（5）学员宿舍：

学员食堂共计四层，与学员食堂共用门厅，降低管理成本。

一层西侧设置休息大堂，与楼电梯临近。南侧设置无障碍客房买足无障碍需求，北侧设置两间祈祷室。此外一层还设有洗衣房，家具库，热水机房等辅助用房。

二层、三层、四层为客房区，每层功能以标准客房为主，隔层设有服务间。在四层北侧，建筑采用退台形式，设置屋顶花园，为学员提供室外的休息交流场所。

5.2建筑造型和立面设计

（1）科研办公楼、分析实验楼与环境试验楼

科研办公楼、分析实验楼与环境试验楼三栋建筑作为整体进行立面设计，由南向北分别为二层、三层和二层的形体关系，使建筑变化丰富。

南侧科研办公楼立面采用金属穿孔板幕墙、石材幕墙及玻璃幕墙等外墙材料，通过不同材料体块的穿插、对比，形成变化丰富的建筑造型；

中部分析培训楼为规整的矩形体量，石材与玻璃幕墙形成强烈的虚实对比关系，窗洞中采用错动的穿孔遮阳百叶，是建筑产生丰富的立面变化的同时又产生理想的遮阳效果。

北侧的环境培训楼与分析培训楼通过内部庭院联系在一起，具有较好的整体性，石材与玻璃两种幕墙形式交互使用，形成耐人寻味的立面效果。

（2）技术展示与培训综合楼、学员食堂、学术报告厅与学员宿舍

技术展示与培训综合楼、学员食堂、学术报告厅与学员宿舍采用院落式布局，通过二层室外休息平台相连，使建筑群形成有机整体。同时通过底层与上部的进退关系，增加建筑的层次感，展现“举重若轻”的气势。

北侧为学员宿舍，立面以石材幕墙为主，错动的阳台为厚重的石材墙面增加了韵律感。

南侧为技术展示与培训综合楼，外立面采用金属穿孔板幕墙、石材幕墙及玻璃幕墙多种形式，通过体量的穿插形成丰富的立面效果。

西侧为学员食堂，顶层局部升起并用金属穿孔板幕墙包围，达到虚实对比，使立面增加层次，同时配合灵活多变点式的外窗增强建筑的趣味性。

东侧为学术报告厅，椭圆形的造型使其成为建筑组群中最为独特的元素。学术报告厅深入建筑院落，通过玻璃幕墙，金属穿孔板幕墙和石材的幕墙的有机组合丰富了空间形态，顶部以巨型桁架与东侧分析实验楼相连，给人以强烈的视觉冲击。

（3）应对与处置演练设施

应对与处置演练设施采用纯净的立方体造型，通过上下两部分材质的不同和上面出挑部分形成鲜明的造型，立面材料采用深色石材、浅色石材及玻璃幕墙，根据功能需要建筑立面以实墙面为主，局部开设竖向隐框玻璃幕墙，整个建筑彰显大气庄重的建筑性格。

核材料衡算与控制综合培训设施：

作为安保性较高的建筑属性，核材料管制综合培训设施采用敦实、厚重的混凝土质感效果，通过墙面的进退关系和秩序感强烈的开窗方式来体现建筑的细部关系，做到粗犷但不粗糙的建筑效果。

（4）模拟核材料库

与核材料管制综合培训设施建筑属性一样，本建筑采用与其相同的敦实、厚重的混凝土质感效果设计手法，以表达两栋建筑之间的整体性，让整个区域的建筑风格和谐共存。

出入口控制

控制出入口是连接综合技术培训区和展示、测试区主要功能建筑。立面设计手法和材质采用了两个区域相互交融的方式，既使用了综合技术培训区建筑立面中的石材材质，又使用了展示、测试区素混凝土材质。这种方式是表达了南北两个区域的过度关系，是建筑立面造型设计更具有逻辑性和整体性。

6、绿色设计

在新技术绿色节能方面，我们将太阳能光伏板、屋顶绿化、地源热泵、光诱导的等绿色节能技术与建筑进行整体化设计，简洁明快富有力度，同时做到尽量减少能耗的效果。

7、结束语

总之，目前得以实施的中国核安保示范中心详细规划设计，其主要特点应归纳为：分区明确，重点突出;有机结合,持续有序；环境融合，意象出新通过本项目的建设，集成国内外成熟技术，配备先进的仪器设备，使之成为促进亚太地区乃至全球核安保技术交流与教育培训的核心场所，并同时满足国家核安保技术中心办公需要。为我国政府开展核安保、核材料管制、核进出口管理提供技术支持。项目总体建设目标是其功能达到国际先进水平。