基于系统论的高校校园公共设施设计研究
曹子彧+金慧建
摘要：文章从系统论的角度出发对高校校园公共设施进行探讨。首先简述了系统论的基本原理和校园公共设施的定义；接着分析了校园公共设施的发展过程及问题现状，并归纳整理了现阶段各学者对校园公共设施的研究成果，并指出研究的不足点；最后用系统论的思维方式分析校园公共设施所涉及到的要素、环境和系统以及它们之间的关系，并构建出基于系统论思想下的高校校园公共设施的设计方法与原则。
关键词：系统论 高校校园公共设施 设计方法 设计原则
引言
随着社会的发展，人们生活水平已不断得到提高，而作为点缀城市景观、为市民提供便捷的公共设施却发展缓慢。致使我国各地公共设施同质化问题严重、缺乏亲和感、甚至有些设施照搬照抄，且摆放不合时宜，造成视觉污染。校园作为城市中一个拥有着一定文化底蕴和相对特定使用人群的特殊环境，而其内部的公共设施又是高校校园环境的重要组成部分，本应具有体现校内文化、满足师生日常需求的功能，却也同样有着这些问题。那么如何设计适宜的高校校园公共设施，使其能够更好地为师生服务，并且能与其他环境下的设施相比显得别具匠心，是值得我们去探讨的。
一、系统论概念界定
系统一词源于古希腊语，是指将零散的东西进行有序的整理、编排所形成的具有各部分相关联的整体。目前，人们出于不同的领域和角度对系统进行研究，已得出了不下十几种的定义。而贝塔朗菲则通过一般系统论，试图提出一个能够描述各种系统共同特征的一般的系统定义，将其定义为：由若干要素以一定结构形式联结构成的具有某种功能的有机整体。在这个定义中主要包含了4个概念，包括了系统、要素、结构、功能，同时这4个概念又表明了3组关系，即要素与要素、要素与系统、系统与环境之间三方面的关系。贝塔朗菲认为，系统论的核心思想是系统的整体观念，任何系统都是一个有机的整体，它不是各个部分或要素的机械组合或简单相加，而是通过有序、合理的排列和布局使整体大于部分之和，系统的整体功能是各要素在孤立状态下所不具备的。
系统论的基本思想方法就是把任何所研究的对象都当作一个系统来处理，分析系统的结构和功能，研究系统、要素、环境三者的相互关系和变动的规律性，并实现系统最优化处理。因此在对高校校园公共设施进行设计前，应先将其当作一个系统来看待，不能孤立地从任何一个角度或方法去切入设计。
二、校园公共设施的定义
“公共设施”也称“环境设施”或“城市环境设施”，这一词条最早起源于英国，名为Street Furniture，直译为“街道家具”；随后在欧洲被称为Urban Element，即“城市配件”；在日本则被理解为“步行者道路的家具”或“道路的装置”，也称街具。公共设施是城市中不可缺少的构成元素，它不仅体现了当地文化的地域性、时代性和综合性，是物质与精神的共同产物；而且它也是人们在公共环境中的—种交流媒介具有满足人们日常使用的物质功能的特征及感官所需要的精神特质，同时也具有美化城市公共环境、提高城市文化品位的作用。
城市公共设施作为一个大的系统是由多个子系统组成的，而高校校园作为城市环境中的一部分，使其所处的环境及其内部的公共设施也相对形成了一个独立的系统，且在校园这个系统中，公共设施既具有城市公共设施整体的趋势特征，又具有校园自身独立的特点。如果说公共设施是“街道的家具”，那么高校校园的公共设施就如同“校园的家居产品”。与其他子系统（如商业区，社区，公园）不同的是，校园有着属于自己的文化氛围和功能分区（如教学区、办公区、休闲区、运动区等），以及明确要服务的使用人群（以绝对多数学生为主，其次是老师、员工和外来人员），同时相对于其他环境系统，校园环境对于师生来讲其归属感更加强烈，且近似家的感觉。所以，能够合理对“校园的家居产品”进行设计和规划，使公共设施适配于校园的生活、文化环境，不仅可以提高学校的美观程度，提高校内人群和外来人员的操作及感官体验，对师生来讲还能将其拿来讲述并引以为做。
三、校园公共设施的发展过程和研究现状
从城市发展的历史可以看到，早期的建筑与公共设施的设计和产生是同人类社会文明共同发展的。希腊崇尚自然，所以其大部分城市的竞技场、露天广场、街灯、花坛等建筑和设施都有着与自然有机组合的形态；而随着帝国的扩张，罗马城市的发展则走向了突出罗马人向外扩张、展现征服世界的方向，所以其街道规划整齐，强调纵横式发展，凯旋门、方尖碑、雕塑喷泉等成为了城市的中心标志物，这种扩张型的城市格局在18、19世纪的巴黎达到顶峰，（如图1）随后意大利承办的世界上第一所大学博洛尼亚大学也同样体现着历史的社会文明（如图2）。
中国古代学校制度产生很早，在夏商周时期学校组织已经比较完备，汉代在京师建设了全国最高教育机构，称为太学。由于我国古代建筑及附属设施的发展都受皇权至上的思维影响，强调皇城的中心位置，城市及校园空间多采用对称式布局，道路系统皆采用等级分明的格子状布置（如图3）。同时古人信奉“天人合一”的理念，所以公共设施又带有浓厚的蒙昧性和神秘感。到了元、明、清，实行“左庙右学”的制度，将孔庙和太学分别作为皇帝祭祀孔子的场所和中央最高学府（如图4）。两组建筑群都采取沿中轴线而建、左右对称的中国传统建筑方式，组成了一套完整、宏伟、壮丽的古代建筑群。
而随着经济的发展和工业革命的展开，工业大生产给人类带来了强大的生产力，又伴随着现代意义上的西方城市的兴起，致使当时经济发展相对落后的我国对国外的公共设施设计进行盲目的追随和引荐，设计本身也逐渐脱离了自身的民族文化和发展方向。而如今，西方有些国家的公共设施已发展的相当规范且完善，自由主义色彩强烈；日本公共设施也完全传承了自身的文化底蕴，且将无障碍设计发展到极致；而我国经济实力虽有大幅增长，但城市规划建设还处于不成熟阶段。目前我国公共设施发展现状有着资金投入不足，重视力度不够，管理存在缺陷等问题，且部分城市管理者仍然认为控制制造加工成本是首先要考虑的問题，这也导致了我国公共设施发展滞后于经济发展水平。在此论及的高校校园公共设施同时也深受其影响，其中从设计的角度分析观察，校园公共设施存在着许多明显的问题与不足：1）校园公共设施千篇一律，缺乏地域文化和校园底蕴的特色；2）校园公共设施与其所处的环境协调性差，且缺乏整体规划，大部分设施在环境中孤立自居；3）校园设施产品不健全，特定的功能区域缺乏相应的公共设施；4）缺乏人性化设计，校园公共设施基本上是拿来主义，没有从校园生活的角度出发，考虑处在校园环境下的各类人群的行为习惯和生活方式，忽视了产品与人和环境的交互关系；5）校园公共设施景观性弱，校园公共设施产品过于注重功能化，缺乏设计语言和美感，拉低了人们的视觉体验（如图5-图8）。
与高校校园的整体环境相比，城市景区和有些功能区域的可观赏性和整体性则要强得多，大部分城市景区和部分功能区域内的公共设施的造型都有着明显的风格倾向，较为典型的有天安门、天坛等古典风格浓郁的景区，以及鸟巢、机场等具有现代设计风格的功能区域。其中天安门景区的公共设施有着强烈的古典皇城气息，设施的造型和颜色均是从建筑上提取（如图9）；而鸟巢、机场内公共设施的造型多为流线形和几何形，并且与周围建筑风格相呼应（如图10）。
而针对我国高校校园公共设施的问题现状，已有很多学者从不同层面对其进行研究，并提出了应用于高校校园公共设施的设计方法和注意事项。
张茜针对我国大学校园公共环境设施的问题现状，从信息化发展的角度出发，提出了针对大学校园公共环境设施信息化的设计方法。
吴珏在《高校公共设施设计策略》中提出了公共设施“固定型”与“临时型”搭配的设计策略。他认为设施功能使用所设置的时间长短，能够形成一种设施使用价值的长短之分。所以根据使用的时间、使用的形式和空间大小，有效地将两种方式结合，复合利用有限场地，可以使公共设施的使用变得功能多样化、集约化。
姜伟从系统的角度对校园公共设施设计方法进行探索，他以大连理工大学为研究对象，分别从校园的历史背景、校园的功能分区、校园主要人群及人群流动进行分析，并参考国外设计案例。最终提出四项设计原则：基本性原则、地域性原则、文化性原则、可持续性原则，以及形态与造型、环境与空间、色彩与材质、体验与情感等四点设计方法。
周春娇将模块设计理念应用在高校校园公共设施的设计当中，通过对北京高校公共设施系统和功能的探索研究，最终总结出适用于高校校园公共设施的模块化设计方法。
高杰从夜景景观视角对校园公共设施展开研究，他认为每个城市或者校园的公共设施不应该千篇一律，校园公共设施应有其自身的特色。他将夜景景观与校园公共设施及校园文化进行结合，—方面实现功能美与造型美的统一，另一方面从感官角度上体现着校园的文化，并区别于其他高校。
李一清对校园公共设施设计方法进行探析，他认为校园公共设施的设计应遵循以下原则：1.与校园整体规划相协调；2.与校园文化发展相吻合；3.与人性化设计相匹配。并提出了校园公共设施的设计方法：1.整体环境与单体设施的协调统一；2.视觉化效果的协调统一；3.功能与形式的协调统一。
洪军，谢晶等人从行为心理角度探究校园公共设施设计。他们认为，校园公共设施既是承载校园文化的载体，也是对师生关爱的集中体现。并提出要从归属心理和舒适心理两个角度去对校园共设施进行设计，从而营造出更好的学习和工作环境，使师生得到精神上的满足。
金慧建从系统的角度研究公共设施与环境和人之间的关系，她认为公共设施的发展和设计应由原有的“普通型”设施转向“适配型”设施。并以高校公共设施为例，从外部环境因素、内部人群活动和产品自身条件三个角度阐述了校园公共设施的基本思考方式和设计方法。
通过对国内研究现状的分析可以看到，大多数学者都是从高校公共设施问题现状的某一角度或某一层面进行研究，很少从整体的角度出发对高校公共设施所处的系统进行深入探讨。而从片面的角度进行设计研究，就可能导致在解决某高校公共设施主要问题时，忽略或漏掉了次要问题，甚至产生新的问题。而且，大部分学者提出的设计原则和方法可以适用于任何系统下的公共设施，对校园的针对性不强，并且没有可操作的设计流程。
四、基于系统论的高校校园公共设施的设计方法与原则
高校校园公共设施所处的系统是由若干有关校园各方面的要素通过一定的结构布局所形成的，所以要从整体的角度对系统内各个要素进行分析。每一个单独的设施都由需求产生，且自身都形成一套系统，它们将不同材料通过相应的结构进行合理搭配，从而形成产品的基本功能，如存放垃圾、路灯等。而当某个单独或某一个类别的公共设施融入到高校环境中时，则会形成一个更大系统，而原有的设施系统将成为大系统中的子系统，此时设施本身的功能和外观也就变成了系统中的主要元素，并且会通过校园环境的需求进行合理的排列和布置，在满足设施基本功能的前提下，使设施之间及设施与环境之间形成一种有机的联系，从而提高校园环境内的整体性。但当多种类别的公共设施融入到校园环境中时，系统则会变得更加复杂，因为与校内的建筑相比，校内公共设施的体积相对较小，但数量和种类却很多，从视觉角度上更倾向于形成陪衬和点缀的作用。所以要使校园整体环境变得更加系统，主题更加明确，不仅要使设施的功能更加完备，满足人群的需求；还要在设施的造型上进行整体规划，营造出校园的风格特色；并且要对各类设施进行合理摆放，从而在视觉上形成有序的节奏感。
经过之前的综述研究和实地考察后，本文将校园公共设施所处系统的构成要素分为六类。1）自然要素：如校园的地理位置、地貌、地形、气温风向、湿度等；2）社会要素：如政策、资金投入、科技水平等；3）人文要素：如校园的历史文化、精神文化、人居文化、建筑等；4）功能要素：如产品的使用方式、摆放位置、大小尺寸；5）视觉要素：如产品的颜色、造型、肌理、图案等6）体验要素：指不同人群在校园环境下出于不同的目的对校园公共设施所产生的用户体验，包括生理和心理两方面。这六类要素不仅相互关联，且呈递进的关系，在构成高校校园公共设施整体系统要素的同时，也形成了一种高校校园公共设施的系统设计流程。
首先要对校园环境外部的不以人的意志所转移的自然属性和包含资金成本、科技发展的现状的社会属性进行分析，了解校园公共设施能够达到的层面和设计的局限；接着分析高校的历史背景和文化传承理念，提取该高校独一无二的核心理念，作为整个校园公共设施系统设计的灵魂因素；然后从用户生活方式和行为习惯的角度出发，了解不同人群在校园不同区域内所产生的行为动作及内心思想，挖掘潜在需求，这样不仅能将已有设施不合理的地方得以改进，使其更加人性化，还可能探索出符合校园环境下的新型公共设施形式或理念，以完善整个校园设施系统；基于以上几个部分的支撑再从视觉的三个方面上进行设计，首先要使可操作类设施的产品语义明确、提高信息类设施的可视化程度、以及提高消防、报警类设施在校内的辨识度，接着要使各类设施从整体感官效果上与周围环境和谐统一，这—方面要在一定程度上使设施之间以及设施与环境之间产生视觉关联，另—方面还要使同类设施以及不同种类的设施之间产生主次的秩序感和强弱的节奏感，最后要将校园的文化底蕴及高校各自的校园特色融入到公共设施所处的整体系统当中，使每所高校校园内的公共设施从视觉和理念上都有区别于其他区域甚至其他高校，但有时仅凭校园内公共设施单方面提高很难改变校内环境无序的现象，所以适当时也应改变校园内建筑的配色来重新规划校园整体的色彩及风格；最终才能使学生、教师、外来人员等不同的用户群体在感官和操作层面上得以享受温馨和舒适的体验（如图11）。
在高校校园公共设施设计过程中应遵循以下设计原则。1）系统性原则：无论是个体设施还是整个设施系统都应将其放在更大的系统之中去考量，分析系统中的各个要素及之间的联系及排列方式，否则最终设计必会片面、孤立；2）主题性原则：应该从公共设施的整体风格或细节上体现出校园的文化主题性，要与其他环境下的设施风格有明显区别；3）适配性原则：设施的存在、摆放及使用都应该根据人的生活方式和环境的生态现状为依据，使校园公共设施的出现和使用合情、合理；4）景观性原则：在我们使用一件产品之前，视觉等感官的是我们的第一感受，所以校内的公共设施要注重美感，且除功能设施外，应在不同区域内适当的以艺术语言来调节整体环境的气氛；5）易识别性原则：具有使用或引导功能的校园公共设施不能隐匿于环境之中，也不能过于注重造型感和视觉上的简约感，而导致最终设計使用户难以辨识和使用；6）主次原则：校园公共设施的造型在环境中应呈现出合理的主次对比，这样既可以在不破坏整体的情况下形成视觉中心，使各区域主要功能的设施更容易被看到和方便使用，又可以避免同环境下有时由于设施过多而产生的繁杂感7）归属感原则：对于师生来讲，校园更具家的意义，所以需要用心去设计和布局校园内的任何一件公共设施，让师生感觉到那是“校园的家居产品”，而不是将其看待仅满足于基本功能的公共设施。
结语
随着高校校园公共设施与校园建设的同步发展，校园公共设施对外代表了校园的整体形象及文化底蕴，对内也逐渐成为了衡量校园文化生活优劣的重要指标。所以对高校校园公共设施进行设计绝不能从片面、单一的角度出发，而应该把它放在一个高校整体环境的系统当中，分析与其相关联的所有要素，从整体的角度去把握校园公共设施内外的要素、环境及系统的关系。否则最终的设计不仅不会“鹤立鸡群”，而且会变得“孤芳自赏”。
