梁思成、林徽因设计的老北大校舍
1930年12月，蒋梦麟出任北大校长后，北大将汉花园（沙滩红楼老校区）以北的松公府全部买下。胡适等人又经过多方努力，争取到了中华文化教育基金会的资助，设立合作研究特款。北大利用其中部分款项陆续在松公府新建了图书馆、地质馆、灰楼宿舍等设施，改善了办学条件。其中，地质馆、灰楼宿舍是由我国著名建筑学家梁思成、林徽因设计的，也是我国最早引进西方现代建筑设计思想的优秀作品之一，在中国近代建筑史上具有重要地位。它们的特点是平面、立面均为不对称式，外形随功能要求而变化，总体造型简洁明快。
北大地质馆位于松公府祠堂内（现沙滩北街15号）。这里原是清朝乾隆年间大学士傅恒的家庙，院内有傅恒征伐金川的功绩碑（《乾隆敕建碑》, 1986年此碑移至北京石刻博物馆）。据记载，地质馆“自民国二十三年（1934年）五月间起工，至二十四年（1935年）七月竣工，计土木工程费用并暖气卫生工程，电汽工程，及工程师设计费共六万余元。合其他设备计五千五百余元合共六万六千余元。经费由本校与中基会合作特款及本校经常费拨付，并由本校地质系李四光、丁文江二教授捐薪资助。”地质馆的“建筑式样为L形，占地七百九十一平方公尺。南部为三层，北部除地窖外为二层。除楼板屋顶及四周大料用铁筋洋灰外，其余均用砖砌，由梁思成工程师设计，北平卫华、海京两厂承包建筑”。地质馆的“地窖层用为磨片室、储藏室、锅炉室等；第一层用为教室、古物陈列室、地史陈列室、暗室、阅览室、学生研究室、教员室、职员工作室等；第二层为教室、大讲堂、化验室、显微照相室、矿床实习室、矿物岩石陈列室、教员室等；第三层为教室、地质陈列室、教员室等”。1935年8月，北大地质系由二院（马神庙街京师大学堂旧址）北楼移入地质馆，成为北大历史上第一个拥有独立教学实验楼的理科系。
地质馆的设计既不刻意追求雄伟的建筑外观，也没有给予特殊的装饰。建筑的平面和立面做了不对称处理，避免了现代建筑带给人们的僵化感。同时，大玻璃窗洞、主入口、宽大内凹的门洞、入口立面上方的女儿墙旗杆、第三层的窗户之间用砖块砌出的凹凸装饰横线等，带给人们一种清新的感觉。
梁思成、林徽因设计的老北大校舍
现地质馆建筑保存较好，只是1976年地震后在外墙增加了抗震框架，室内也进行了局部改造装修。1952年院系调整后，地质馆连同老北大工学院校舍都成为北京地质勘探学院（中国地质大学的前身）的校舍，现为中国社会科学院法学研究所使用。1990年2月13日，地质馆被列入北京市文物保护单位。
1935年，北大又在松公府东院北面建成很考究的高年级和研究生的宿舍楼一座，楼高4层，局部3层。因整个楼的外墙是用青砖砌成，俗称“灰楼”，也称“第四宿舍”。它由梁思成于1931～1932年设计。整个建筑是由3座呈90度角连在一起的楼房组成，形状像“凹”字。宿舍都是单人间，有壁橱，配有特制家具，分6平方米、9平方米两种，有房间220间。每层还有盥洗室，冷热水皆备。全楼共8个门，楼门号命名取自《千字文》的前两句，分别叫“天”、“地”、“玄”、“黄”, “宇”、“宙”、“洪”、“荒”，其中通向外界的只有“地”、“黄”两个门。该楼借鉴了当时英国比较流行的学生宿舍平面布局方式。尤其值得一提的是这座建筑的8个楼梯。由于平面布局的微小差异，这些楼梯的平面各自不同。楼梯的扶手也经过了精心设计，金属的线条简洁优美。因最初该宿舍是为女生设计的，所以林徽因在设计楼梯扶手的断面尺寸时十分仔细，甚至考虑到女生的手较小而设计得格外纤细些。据梁思成的女儿梁再冰回忆，最初的整体设计是一座3层建筑，林徽因觉得有些呆板，便在上面加了半层，使之整体更加协调。难怪梁思成曾说，自己作品中的那些点睛之笔都是林徽因给加上去的。梁思成还少量运用了弧墙、拱门和圆窗的设计，在宿舍建筑的南面入口处制造出了丰富而活泼的效果。
北大的老地质馆和老灰楼宿舍是梁思成现代主义建筑观付诸实践的例子。在20世纪30年代，他们能设计建造出当时中国乃至世界上最现代最时尚的建筑作品，实在令人惊叹。