廣州校區的建築與可持續設計
香港科技大學(廣州)於 2022 年 9 月在廣州南沙正式開校,是科大「一體兩翼」戰略的關鍵一步。本文聚焦其校園本身的建築與可持續設計——這座由國際知名建築事務所 KPF 操刀、三年建成、開校即大幅減碳的「智慧綠色校園」,本身就是一份值得記錄的工程與設計成就。本文與 廣州校區※ 互補:彼篇側重辦學定位與「樞紐—學域」學術架構,本篇側重物質校園的設計與建造。
一句話先行:這是一座三年建成、約 1.1 平方公里、開校當天碳排放就比基準低 54% 的校園,用三條運河管住雨水、用計算流體力學替亞熱帶的濕熱「造風」,目標 2060 年前碳中和。
一、設計團隊:KPF 領銜的國際工程班底
廣州南沙校園由國際建築事務所 Kohn Pedersen Fox(KPF) 設計。據 KPF 官方介紹※,整個校園 在三年內完成規劃、設計與建造※,KPF 團隊由 逾 70 名建築師與規劃師組成,分佈於紐約、上海、香港與新加坡辦公室※。「三年建成一座大學校園」本身即是一項頗具難度的工程成就——這也延續了清水灣校園當年「提前竣工」的建造敍事(參見 校史年表※)。
一座校園不是一家事務所能獨力交付的。據 BD+C 報道※,項目按角色分工組織:KPF 任設計建築師(design architect),SCAD 任在地執行建築師(architect of record),Arup 負責機電與結構工程,景觀設計由 James Corner Field Operations 承擔※。James Corner 事務所以紐約高線公園(High Line)聞名,把景觀當作組織城市空間的骨架,這一取向在南沙校園的運河與拱廊系統裏清晰可見。KPF 一側的項目由總裁 James von Klemperer 領銜,他為校園定下的目標是 「營造一處在環境可持續的框架內鼓勵創新與協作的場所」※——這句話後來幾乎成了整個規劃的註腳:無論是中央樞紐、拱廊還是運河,都在回答「如何讓人願意相遇、又讓校園對環境無害」這一個問題。
工程一側由 Arup(奧雅納)統包。據 Arup 項目頁※,其為校園提供 土木、岩土、結構、屋宇設備、幕牆、消防、智慧建築技術系統與可持續設計在內的整體工程設計服務※。也就是説,從地基到幕牆、從消防到樓宇智能化,幾乎所有工程專業都收在同一家顧問之下——這對一座要在三年內建成、又要在開校當天就達成減碳指標的校園而言,是保證「設計意圖不在施工中走樣」的關鍵組織安排。據 KPF※,KPF 外的合作方還包括 Ayers Saint Gross(ASG)、Jacobs 與 MVA※。
時間線本身就説明了「三年」的緊湊。據 KPF※,設計團隊 2019 年 7 月獲選,總體規劃於 2019 年 7 月至 2020 年 1 月間完成,2019 年 9 月即破土動工※——規劃尚未定稿,工地已經開挖,規劃與施工在時間上大幅疊合。據 KPF 項目頁※,全建成的園區含 逾 50 棟建築※,覆蓋學術研究樞紐、行政樓、體育村、能源站、圖書館、教職員住宿與「High Street」生活街等板塊。要在三年裏把 50 多棟樓從圖紙推到可用,設計、執行與工程三方的高度協同不是加分項,而是前提。
| 時間 | 節點 |
|---|---|
| 2019 年 7 月 | 設計團隊獲選,總體規劃啓動※ |
| 2019 年 9 月 | 破土動工(規劃尚在進行中)※ |
| 2020 年 1 月 | 總體規劃完成※ |
| 2022 年 9 月 | 一期竣工,正式開校※ |
| 2025 年 12 月 | 二期首棟教學樓 C11 封頂※ |
「規劃完成(2020 年 1 月)晚於動工(2019 年 9 月)」這一欄並非筆誤,而是這座校園壓縮工期的真實寫照:邊規劃、邊設計、邊施工,用管理與數字化手段吸收其中的返工風險。
二、與清水灣「同源」的智慧綠色校園
據 KPF※,校園被設計為一座具有感召力的 「智慧綠色校園」(smart green campus),既呼應清水灣校園的風格,也契合自身環境的自然特徵※。據 HKUST(GZ) 校園設計頁※,設計意在把 院校形制、功能與抱負,同可持續與有機之美結合,為高等教育立下新標準※。
「與清水灣同源」是一個有意的設計選擇:它讓兩個校區在視覺與空間氣質上保持一脈相承,強化「一體兩翼、同屬一校」的認同(參見 廣州校區※ 中「HKUST 2.0」框架)。同源不等於同形——兩座校園的尺度、氣候與減碳路線各有側重:
| 維度 | 清水灣本部 | 廣州南沙校區 |
|---|---|---|
| 建成時間 | 1991 年開校 | 2022 年開校※ |
| 用地量級 | — | 約 1.1 平方公里,約為本部兩倍※ |
| 氣候語境 | 香港沿海丘陵 | 珠三角濕熱三角洲,須應對洪澇與高温 |
| 減碳目標 | 2045 年淨零 | 開校即減碳 54%、2060 年前碳中和※ |
| 學術組織 | 學院—學系 | 樞紐—學域※ |
一句話概括:清水灣是依山面海的「深耕型」老校,南沙是平地起造、以水治水的「實驗型」新校,兩者共享設計語言,卻各自回應不同的地理與使命。KPF 總裁 James von Klemperer 的一句話點明瞭這種氣質取向——「景觀與建築空間交匯,營造出一種能讓科學家被激勵、被啓發去創新的氛圍」※。這與清水灣海濱校園「以景觀帶動學術社羣」的空間敍事(參見 地標建築與公共藝術※)一脈相承。
三、規模與容量:一期與全建成
據 KPF※ 與媒體,南沙校園佔地約 1.1 平方公里,位於廣州南部的南沙※;廣州市政府一側的口徑是 約 1.13 平方公里,相當於清水灣本部的約兩倍※。兩個數字量級一致,差異源於是否計入未開發的預留地。
| 階段 | 規模與容量 |
|---|---|
| 一期 | 近 600 萬平方英尺(約 55 萬平方米)建築面積※,容納逾 4,000 名研究生與 400 名教職員※ |
| 建成後 | 容納逾 10,000 名師生※ |
南沙的選址並非孤立一塊地。校園緊鄰廣深港高鐵慶盛站,據廣州市政府,乘高鐵從香港西九龍站出發約 30 分鐘可達※——這條 30 分鐘的高鐵通道,是「一體兩翼」在地理上得以成立的物理前提,也讓兩校師生的跨校流動從口號變成日常可行的通勤(區域戰略層面另見 大灣區與國家角色※)。
一期即為 機器人與自主系統、智能製造與交通、微電子、大氣與海洋系統等學科提供研究設施※——這些方向與清水灣本部的強項(機器人、微電子、海洋科學)相互呼應,也對應廣州校區「樞紐—學域」架構下的研究重點(參見 四樞紐十六學域※)。建成後的校園,據 KPF※ 將 整合教學設施與住宿、社區與校園零售、學生生活、行政、酒店、辦公與孵化器空間及體育設施※,是一座功能完整的「大學城」。據 Arup※,園區還含 教學科研、體育、宿舍、24 小時圖書館以及能源與數據中心※ 等全套設施——一座 24 小時不打烊的圖書館,正是「研究型社區隨時在運轉」的空間註腳。
四、總體佈局:中央樞紐、遮蔽拱廊與十字軸
校園的空間骨架並不複雜,卻很有秩序。據 KPF※,總體規劃以 一個居於核心的教學樞紐(central teaching and learning hub)為「校園之心」,八棟研究與實驗樓由帶遮蔽的線性拱廊相連※,東西向與南北向兩條主軸交匯,構成一處重要的宏偉城市空間※。所有空間與設施都向這處中央空間匯聚,讓不同學域的人「不得不相遇」,從物理層面促成跨學科協作——這與廣州校區刻意打破學院—學系壁壘的學術設計同構。
「帶遮蔽的拱廊」不是裝飾。在珠三角濕熱多雨的氣候裏,一條能遮陽、能擋雨、還能引導穿堂風的連廊,直接決定了師生一年中有多少時間願意步行往返於各樓之間。
在分區上,兩個官方口徑略有出入卻互補:KPF 以七個片區(districts)組織校園※,而 HKUST(GZ) 校園設計頁※則把園區歸納為五大功能板塊——主入口連同大學活動中心與行政樓、含圖書館的學術與研究樞紐、帶連廊與庭院的「High Street」生活街、北區宿舍,以及含室內泳池的體育與康樂區。據 KPF 項目頁※,具體建築單元則包括 學術研究樞紐、行政樓、體育村、能源站、圖書館、北區教職員住宿與 High Street 住宿等※。差異只是切分粒度不同:七區是空間劃分,五板塊是功能歸類,指向的是同一座校園。中文媒體記錄了一個具象細節:圖書館橫跨中央運河,聯繫起校園的東翼與西翼※——圖書館既是知識中樞,又是一座跨水連接兩岸的橋。
五、三條運河:把「零水浪費」寫進地形
如果説拱廊管的是人的動線,那麼運河管的是水的動線。據媒體與官方,總體規劃引入三條運河環抱這片三角洲,落實「零水浪費」(zero water waste)目標,收集並過濾雨水以供再利用,同時通過防澇與濕地保護提升基地的生態韌性※。據 HKUST(GZ)※ 及規劃資料,雨水與輕度灰水的回用,既支撐校園的灰水回收研究項目,也把可飲用水的取用降到最低※——換言之,節水本身被當成一個「活實驗室」課題,而不僅是一項工程指標。
這套水系統是南沙氣候的直接產物。據 Arup※,校園以「碳中和、零水浪費」為目標,憑藉智慧、綠色與韌性的設計策略,為中國乃至更廣地區的高等教育校園樹立世界級標準※。把雨水在地收集、過濾、回用,再讓運河兼作行洪與濕地緩衝,正是「海綿城市」思路在一所大學尺度上的落地:暴雨來時能蓄能排,平時又是景觀與研究對象。
具體到雨洪,指標同樣是量化的。據 KPF 項目頁※,校園 逾 50% 的種植面被用於雨洪管理,配以雨水花園(rain gardens)與生物窪地(bioswales),讓全部雨水在地滯留、不外排※;對關鍵建築,防洪標準按 200 年一遇的洪水事件設計※。三角洲選址意味着洪澇與內澇是常態風險,把「行洪—滯蓄—回用」壓進景觀本身,而不是外掛一套排水管網,正是「零影響」「韌性」兩條原則在地形上的合流。
六、風與熱:用 CFD 和 AI 為亞熱帶校園「造風」
南沙地處 炎熱潮濕的珠三角,一年中相當長時間裏户外都不好待※——這是設計團隊必須正面處理的氣候現實。據 KPF※,團隊對熱微氣候(thermal microclimate)做了大量研究,運用計算流體力學(CFD)建模與人工智能模擬風流,並與 Simscale 合作共同開發專用軟件來分析建築對風與熱環境的影響※。
做法很務實:逐個片區、逐個風向地跑模擬,看哪些風廊有效、哪些不通,再據此 調整建築的曲率、位置與高度,或在樓體上開口,以引導主導風、避免有害的「風洞效應」※。成果是量化的——據 KPF※,設計讓 核心校區逾 40% 的區域獲得每小時 5 至 7 英里的最佳平均風速※;配合遮陽與景觀,據 KPF 項目頁※,户外舒適時段一年可延長約 30 小時※。據 KPF 可持續設計負責人的描述,這套方法是 「逐個片區、跑遍每個風向,弄清哪些風廊有效、哪些不通,再決定在建築上開什麼口、把樓調多高」※。一座校園「主動為自己造風」,把濕熱地區的户外舒適度從被動承受變成可設計、可驗證的指標,這正是「智慧」二字落到物理層面的樣子。
七、開校即減碳 54%:可持續設計的硬指標
廣州校區最值得記錄的,是其可持續設計的量化成就。據 KPF※,校園 從開校第一天起便實現了 54% 的碳排放削減,目標在 2060 年前實現碳中和※。
54% 不是孤零零一個數字,它背後是一組可核驗的分項指標。據 KPF 項目頁※:
| 指標 | 數值 |
|---|---|
| 開校即碳排放削減 | 54%※ |
| 熱水由熱回收供給的比例 | 90%※ |
| 太陽能佔校園能源需求 | 約 7%※ |
| 户外舒適時段延長 | 約 30 小時※ |
| 用於雨洪管理的種植面 | 逾 50%※ |
| 關鍵建築防洪標準 | 200 年一遇※ |
| 碳中和目標年 | 2060 年前※ |
「熱水九成來自熱回收」「太陽能供給約 7%」這類分項,説明減碳並非一句願景,而是逐個系統摳出來的餘量之和。這些數字有其物理載體:據 KPF 項目頁※,園區專設能源站(Energy Plant)作為一棟獨立建築,據 Arup※ 則含 集中的能源與數據中心※。把製冷、供熱、熱回收與數據機房集中在專門的能源基礎設施裏統一調度,正是「九成熱水來自熱回收」得以成立的工程前提——餘熱不被浪費,而是回收去燒熱水。「開校即減碳 54%」之所以激進,正在於它意味着可持續設計被嵌入校園建造的全過程,而非事後改造。據媒體,這套減碳把 高性能建築系統與可再生能源自供給結合,配以負責全部物料與人員運輸的智能電動交通網絡,指向一個「零排放」的校園※。這一目標與清水灣本部的「2045 年淨零」目標(參見 綠色校園※)一道,構成了科大「兩個校區、各有減碳路線圖」的可持續佈局。
減碳的「最後一環」落在交通上。據 KPF 項目頁※,校園鋪設智慧電動交通網絡,在運河界定的範圍內實現零排放通行※——運河既是水系邊界,也順勢成了「零排放核心區」的邊界。據媒體,這套電動網絡承擔 園區全部物料與人員的運輸※,把機動車尾氣擋在核心步行區之外。運河、拱廊、電動接駁三者疊合,讓「步行為主、零排放兜底」的日常出行成為默認選項,而非需要額外自律的選擇。
據 KPF※,校園規劃的環境與韌性措施,專為廣州 炎熱潮濕的氣候,以及這一快速城市化地區的洪澇、地震與氣候變化風險※ 而設計。減碳不是孤立指標,而是「零影響、韌性、再生」等原則協同的結果。
八、六大設計原則與五大焦點領域
據 KPF※,廣州校園規劃遵循六大驅動原則:
- 零影響(Zero Impact)——最小化對環境的負面影響;
- 韌性(Resilience)——抵禦洪澇、地震與氣候風險;
- 面向未來(Futureproofing)——為未來變化預留彈性;
- 社會福祉(Social Wellbeing)——以人的健康與社區為本;
- 再生系統(Regenerative Systems)——資源的循環再生;
- 活實驗室(Living Lab)——把校園當作可持續創新的試驗場。
原則要落地,靠的是五個可操作的抓手。據 KPF※,總體規劃圍繞 能源、水、資源、交通、舒適(Energy、Water、Resources、Mobility、Comfort)五大焦點領域※ 展開策略——前文的運河(水)、CFD 造風(舒適)、可再生能源與電動交通(能源、交通)、灰水回用與雨水收集(資源),恰好可以逐一對號入座。六大原則是「為什麼」,五大焦點是「怎麼做」,兩者一縱一橫,構成這座校園可持續敍事的經緯。
其中「活實驗室」原則,與清水灣本部「可持續智慧校園」(Sustainable Smart Campus as a Living Lab)的理念如出一轍——兩個校區在可持續設計哲學上高度一致,進一步印證了「一體兩翼、同屬一校」的設計自覺。
九、建造挑戰:三年建成的曲面校園
把上述所有理念在三年內變成鋼筋混凝土,是這座校園隱而不顯的另一重成就。核心區建築大量採用曲面造型,據中文建築媒體記錄,核心區建築構造多為曲面,有些樓每層構造各異,甚至要在建築內部做拱橋※——這類幾何對模板、放線與結構施工都是不小的考驗。為把複雜設計壓進緊湊工期,項目在二期繼續沿用並強化了裝配式技術與「BIM+智慧工地」管理平台等數字化手段(見下節),這也解釋了「三年建成」背後並非蠻力趕工,而是設計—工程—施工高度協同的結果。
曲面之所以棘手,在於它同時增加了三重難度:模板要按空間曲線定製、鋼筋要順曲面彎折排布、每層平面不重複意味着不能簡單複製標準層,工期與成本都隨之上升。三角洲的軟土地基又對基礎與沉降控制提出額外要求——二期「30 天完成全部樁基」的記錄,某種程度上正是對這一地質條件的正面回應。校園大量曲面結構最終能在緊湊工期內落地,也解釋了 Arup 參與的結構設計為何能在 2024 年拿下香港工程師學會結構卓越大獎(詳見下節)。
這一建造敍事與前述工程組織(Arup 統包全專業、SCAD 在地執行)互為表裏:設計意圖越複雜,越需要在地執行與工程顧問把關,才能保證開校當天的減碳、造風、水系統等指標不因施工妥協而失真。
十、二期工程:向完整「大學城」擴張(截至 2026 年)
一期只是開始。據南沙區政府信息,二期工程於 2024 年下半年密集推進審批:9 月 9 日獲可研批覆,10 月 12 日通過初步設計技術審查,隨後進入概算評審※——一連串行政節點在數月內走完,為隨後的實質開工掃清了程序障礙。據 China Daily 報道※,二期總建築面積約 73 萬平方米,位於南沙慶盛樞紐片區※——體量超過一期,園區據此從「開校即用」的一期邁向功能更完整的大學城。
進度上有一個可核驗的節點:據 China Daily※,二期首棟教學樓 C11 於 2025 年 12 月 22 日封頂,建築面積約 1.49 萬平方米,地上五層框架結構,高 28.5 米※。二期建設內容包括 教學樓、科研樓、微納製造實驗室、全海洋動力實驗室與產學研大樓等※,其中「微納製造」與「全海洋動力」兩座實驗室,正對應廣州校區微電子、海洋與大氣等學域的研究重點。施工側則 應用裝配式技術與「BIM+智慧工地」管理平台,並配套節能照明、雨水回收、自動化噴淋降塵等綠色措施※。據 China Daily※,藉助動態進度管理,項目 僅用 30 天完成全部水泥攪拌樁與工程樁施工,單層平均施工週期壓縮約 20%※——一期「三年建成」所依賴的數字化與工業化建造手段,在二期的工地上得到延續和強化,綠色、智慧的基調一以貫之。
十一、獲獎:把設計寫進獎項
一座「三年建成的減碳校園」是否只是漂亮的自我敍事?行業獎項提供了一個外部參照。據 KPF 項目頁※,廣州校園在 2023 至 2024 年間密集獲獎,涵蓋結構工程、建築與可持續三個維度。工程一側,Arup 參與的結構設計 摘得 2024 年香港工程師學會(HKIE)結構卓越大獎(Grand Award)※——在一座大量採用曲面、每層構造各異、內部還要架拱橋的校園裏,結構獎項分量尤重。設計一側,項目 入選 2024 年 International Architecture Awards,並攬下 MIPIM Asia 2023 金獎、CREDAward 2023 金獎、A&D Awards 2023 金獎、AIA 香港 2023 榮譽獎,以及 Green Good Design Awards 2023 等※。
獎項本身不能證明校園「好用」,但一組橫跨結構、建築與綠色設計的獎,至少印證了這座校園在專業社羣裏被當作值得對標的樣本——這與 Arup「為中國乃至更廣地區的高等教育校園樹立世界級標準」的自我定位大致對得上號。
十二、快速問答
廣州校區有多大?由誰設計? 據 KPF※ 與廣州市政府,校園佔地約 1.1 至 1.13 平方公里※,約為清水灣本部兩倍。設計建築師為 KPF,SCAD 任在地執行建築師,Arup 統包整體工程,James Corner Field Operations 負責景觀。總體規劃於 2019 至 2020 年完成,一期在 2022 年 9 月竣工開校。
為什麼説它「開校即減碳」? 據 KPF※,校園從開校第一天起碳排放即比基準低 54%,目標 2060 年前碳中和。這來自把可持續設計嵌入建造全過程:九成熱水由熱回收供給、約 7% 能源來自太陽能、逾 40% 核心區經 CFD 優化獲得宜人風速。
三條運河是做什麼的? 據媒體與官方,三條運河環抱這片三角洲,落實「零水浪費」目標※:收集並過濾雨水回用、支撐灰水回收研究,同時兼作行洪與濕地緩衝;逾 50% 的種植面用於雨洪管理,關鍵建築按 200 年一遇防洪標準設計。
二期進展到哪一步了(截至 2026 年)? 據 China Daily※,二期總建築面積約 73 萬平方米,位於南沙慶盛樞紐,首棟教學樓 C11 已於 2025 年 12 月 22 日封頂,建設內容含微納製造實驗室、全海洋動力實驗室與產學研大樓等。
十三、小結:一座校園作為「樣本」
把廣州校區的建築與可持續設計放進科大敍事看,它不只是一座新校園,更是一個「樣本」:
- 工程樣本——三年建成約 1.1 平方公里的智慧綠色校園,KPF 設計、SCAD 執行、Arup 統包全專業、James Corner 做景觀,展示了高效而協同的工程組織能力;
- 可持續樣本——開校即減碳 54%、目標 2060 年前碳中和,配以三條運河的「零水浪費」與 CFD 造風,是大灣區高校可持續校園建設的領先案例;
- 理念樣本——六大原則與五大焦點、「活實驗室」與清水灣一脈相承,把科大的可持續哲學從一個校區複製到另一個校區,並在二期繼續放大。
它與清水灣海濱校園(參見 地標建築與公共藝術※)一道,構成了科大「一體兩翼」在物質空間層面的雙重呈現;而校園所處的南沙區位與其承載的國家戰略角色,則可進一步參見 大灣區與國家角色※。
注:本文所述面積、容量、減碳比例、碳中和年限、二期規模與進度均以 KPF、Arup 及媒體、政府來源所載為準,具時效性;分期建設進度與最終規模會隨工程推進調整,引用前請以校方官方最新公佈為準。
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來源
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來源 · 自行復核
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