學校綜合教學樓綠色建筑設計之淺見

文/彭怡敏 中南建筑設計院股份有限公司 湖北武漢 430070

1、前言

建筑行業是支柱工程，對國民經濟有很大的作用。而綜合教學樓是學校開展教育工作的重要場所，其設計是否符合要求具有非常重要的作用，因此一定要對其進行合理的設計，將綠色建筑理念運用其中，促使學校可持續發展。

2、綠色建筑設計的內涵及特點

綠色建筑設計是未來建筑行業的發展趨勢，其被稱為可持續發展的建筑。綠色建筑設計就是指以符合自然生態系統客觀規律，不損害環境構成為前提，充分利用環境中的各種資源條件，尊重文化，在建筑工程中將人文因素、自然因素以及建筑因素等實現融合，改變傳統建筑設計中高能耗、高污染的缺陷，具備安全、健康、宜居功能，對生態系統擾動最小的可持續、可再生及可循環的全生命周期建筑設計。所謂“綠色建筑”，其并不是指一般的小區覆蓋的綠植面積的多少，它是一種概念或者說是一種象征，它是指在不影響建筑周遭環境的前提下，滿足人們的生理和心理需求的同時，最少的消耗能源和資源，對環境的影響最小，充分利用自然環境資源，是生態節能，回歸自然的建筑。它采用先進科學手段，合理地安排并組織建筑與當地自然資源之間的關系，使其與環境之間成為一個有機組合體的構筑物。

3、學校綜合教學樓的特點

某綜合教學樓，占地面積為800m2，包括教室、教室辦公室以及洗手間等。

3.1 綜合性

在學科建設中，綜合性是新需要，為教育結構的多元化、交叉學科之間的交流溝通以及培養學生等問題上提供了非常好的氛圍，與此同時綜合性教學樓促使資源利用呈現集約化特征。與分散式教學建筑相比較，集約式施工成本要低些，確效率更高，使用起來更加方便快捷。因此新型的教學樓建筑具有集約式和開放式的建筑環境。

3.2 開放性

現階段在校園建筑設計方面有很大的轉變，以前只看重教學功能，而不重視活動交往功能，現在重點強調校園氛圍空間營造。近些年來在進行校園建筑設計的時候，不僅看重校園內部空間結構的營造，還強調其要與環境相融合，重視空間的開放性與可交往性。同時也重視校園與社會之間的交流和便捷，進而空間布局呈現社會化和開放化的特性。

3.3 信息化

現代社會是知識信息時代，信息化在學校教學中也得到了廣泛的應用，由老師將學生灌輸知識向老師與學生互動方向轉變。同時計算機技術的應用，使教學模式發生了改變，改變了以往 “黑板+粉筆”的教學方式，從而教學樓建筑設計更加注重智能化發展，具體表現為：教學樓都配備了多媒體以及多功能階梯教室，并且有計算機中心，在教學樓的入口處還有液晶顯示屏，主要顯示教室的安排和使用情況。除此之外，每個教室還有空調、攝像頭等電子設備，就能確保教學樓的安全。

4、綠色建筑設計在學校綜合教學樓中的應用

4.1 整體控制

（1）合理的朝向和優化的布局設計

在進行教學樓綠色設計時，首先應選擇合理的朝向。在遵循校園整體規劃的基礎上，參考冬夏季主導風向和所處地區日軌分析圖得出的最佳朝向使建筑在夏季和過渡季有良好的自然通風，冬季避開寒風侵襲，同時能有效利用自然光。

（2）緊湊的體量組合和高性能的圍護結構

由于冬季建筑室內外溫差較大，外圍護結構熱損失占主導地位。因此該區域的教學樓一般采用較為緊湊的體量組合來適應寒冷的氣候條件。同時建筑形體對散熱量的影響很大程度上取決于圍護結構保溫性能的優劣。當圍護結構的保溫性能很差時，增加建筑的體形系數會顯著增加散熱量，但是對于圍護結構保溫性能非常好的建筑，體形系數對散熱量的影響較小。因此較優化的圍護結構保溫隔熱性能為建筑形式創新提供了保障。

4.2 平面組織

（1）設置熱緩沖空間減少外圍護結構熱損失

平面組織應盡量利用南北向的房間作為主要教學、辦公用途;標準教室一般置于南側采光條件最好的位置以最大化地利用自然光。建筑的室內外過渡空間（如門廳、樓梯間、陽臺、地下室、屋頂平臺、空中花園等熱緩沖區域），一般置于西北角或者東北角等冬夏季熱環境較差的位置，作為良好的溫度阻尼區（Buffer Zone），以減少圍護結構熱損失，提升室內空間熱舒適度。

（2）置入中庭空間調節室內微氣候

利用中庭作為緩沖空間，通過中庭將陽光、植物和新鮮空氣引入室內，成為建筑的“綠肺”，是調節室內微氣候的重要設計手法。中庭作為現代建筑內部的共享空間，承載了課外教學、課間活動等多種公共功能，在教學樓建筑中應用廣泛。對于帶中庭的寒冷地區教學樓來說，選擇合適尺度和形態的中庭可以合理利用自然光，減少照明能耗;同時可以利用熱壓通風、中庭綠化、引入水體等方式有效地調節建筑的舒適性。

4.3 空間優化

（1）教室空間優化設計

①教學空間光環境優化

由于教室空間進深較大，室內自然采光照度向進深方向降低趨勢明顯，室內照度均勻性不夠。采光窗的設置有利于教室深處的空間更好地獲得自然采光;提高采光窗上沿高度，能夠有效地改善教室深處的照度;在此基礎上引入反光板裝置，室內已基本能滿足照度要求，將靠近窗口的天花板適量傾斜，起到增加反光的作用，室內照度條件得到進一步改善。

②教學空間風環境優化

通常情況下，高處的窗多作為排風口;中部的窗能夠提供均勻易被察覺的吹風感;低處的窗則相對通風換氣效率較低。通過不同高度窗戶的組合可以結合風壓及熱壓作用，使室內得到良好的自然通風。

③優化的側窗形式

以調節室內光環境和風環境舒適性為出發點，合理的側窗形式應該將觀景窗和采光窗分開設置，結合反光板和傾斜天花板進行設計;同時開啟觀景窗、采光窗和內走廊高側窗可以營造較好的室內自然通風效果。

（2）中庭空間優化設計

①中庭空間風環境優化

很多建筑中庭都設計成高寬比較小的形態以便利用溫室效應來采暖，這種形態會弱化中庭的熱壓通風效果。因此，可以通過采用突出的屋面造型提供側向通風、設置煙囪增加出風口的高度、設置傾斜的開啟天窗加大頂部排風窗的開口面積等策略以促進熱壓通風。

②中庭空間光環境優化

中庭成為天然光的收集器和分配器，為教學樓提供了良好的室內采光。教學樓中庭的采光形式主要為屋頂采光。常見的采光頂形式有水平天窗、垂直天窗、斜天窗等。中庭天窗采光面積大，因此需要進行遮陽處理。

結語：

綜上所述，由于綠色建筑設計具有投資少和節能效果顯著的特征，而教學樓是學校進行教育的重要場所，因此在進行綜合教學樓建筑設計的時候，綠色建筑理念得到了廣泛的應用。

[1]鄧曉紅.教育建筑綜合體— —新世紀高校教學樓建筑發展趨勢[J].新建筑，2013，10（11）：18-19.

[2]李琮.城市建筑設計中體現生態理念的方法分析[J].江西建材，2016，22（10）：37-38.