社區配套幼兒園建筑適宜性設計研究

黃 鶴

(北京市建筑設計研究院有限公司，北京 100000)

1 社區幼兒園現狀

1.1 社區幼兒園概述

在我國20世紀90年代后期，社區逐步發展起來，社區功能與配套設施的日趨完善，使社區逐漸成為各自獨立的“小社會”。我國城市化進程不斷加快，社區人文環境與基礎設施逐步發展，為滿足社區學前兒童的教育需要，社區配套幼兒園應運而生。隨著商業社區的日益發展以及國家“二孩政策”全面放開，推動居住區配套幼兒園的建設規模逐年增加。特別是近年來，國家加大對社區配套幼兒園的建設和規范的力度，不斷規范幼兒園建設使用，并對幼兒園規劃、建設等情況的治理進行部署，這對社區幼兒園的設計建造提出新的要求。

1.2 社區幼兒園設計面臨的問題

如今，為迎合社區教育配套設施要求，開發商在開發新建小區時配套建設幼兒園，但因住宅與幼兒園的開發理念和市場地位的不同，開發商權衡功能效益、商業收益等因素，導致社區幼兒園在規劃、建筑設計中主要面臨空間選址受限、社區環境復雜等問題。此外，由于目前我國還缺少對于幼兒園設計專用的節能規范，對于幼兒園的節能設計通常參考居住建筑節能設計標準，存在節能計算精準問題。

1.2.1空間選址受限

居住社區的商品化呈現出高容積率、高樓層、低密度的發展趨勢，幼兒園作為社區附屬配套建筑設施，通常需要面臨將優越的空間位置與環境資源讓渡給住宅的問題，這就使得留給幼兒園的選址空間極其有限，常被置于社區角落位置，占地面積、日照條件、通風條件等均受到周邊高層住宅的影響。

1.2.2社區環境復雜

從幼兒園的建筑使用特征及幼兒的安全方面考慮，園區需要遠離污染，避免災害發生，并形成相對獨立、安靜、安全的空間環境場所。但由于社區幼兒園集成在社區整體空間、交通與環境的規劃設計之中，難以避免與整個社區相互干擾。主要表現在園區缺少入口緩沖空間與專屬停車空間、日常入園流線與后勤流線混雜、上下學高峰時段接送幼兒存在安全隱患等；此外，室外活動場地為開敞式布局，幼兒活動產生的噪聲對社區居住環境產生負面影響，并且復雜多變的外部環境也不利于幼兒戶外活動時的安全性保障。

1.2.3節能計算不精準

在建筑節能設計方面，幼兒園尚無專屬節能設計規范。按照建筑類屬劃分，社區幼兒園屬于公共建筑類，原則上應按照公共建筑節能設計標準進行節能參考。但由于幼兒園適用人群的特殊性，其大部分功能房間用于兒童活動與就寢，因此需要參考住宅建筑節能設計標準。建筑能耗具有全天動態變化特征，幼兒園主要房間的使用時段為白天，與住宅全天使用的特質存在一定差異，在滿足相同室內設計溫度的前提下，幼兒園按照住宅建筑節能標準完成的節能設計，節能效果會遠遠高于住宅，從而造成資源浪費的情況。同時，建筑能耗的精準性也會受到動態氣候變化與局地氣候差異的影響。而日常建筑圍護結構的節能設計中，更傾向于直接采用標準限值進行構造作法，缺乏對于最優化方案的論證。

2 社區幼兒園適宜性設計及其原則

2.1 社區幼兒園適宜性設計

建筑的適宜性設計注重針對工程項目所處的差異性與不確定性空間、經濟與社會環境狀況，通過調整或被調整過程實現事物適合新環境與新限制條件，在滿足相關規范與法規的基礎上追求適合自身的最優化方案[1]。

建筑設計適應性則指通過保持建筑性質不變的前提下，使建筑具有適應未來變化的能力，并以簡易的改變方式滿足多方面需求[2]，具體表現在建筑設計模式與形態范式的改變以適應環境、適應使用者以及適應實際使用需求。相關領域學者提出了五類與建筑本身相關的適宜性設計要素，包括建筑尺度、外部建筑形態、內部空間形態、建筑圍護結構與場地等[3]。此外，隨著適宜技術在建筑節能設計領域備受重視，因地制宜、有針對性地采取適宜性建筑節能設計逐漸被提倡。

結合社區幼兒園的現實處境與特殊設計需求，適宜性設計則主要表現為：

1)適應場地選址局限化，爭取幼兒園建筑環境高標準；

2)適應社區環境復雜化，爭取園區空間獨立性；

3)適應建筑節能設計模糊性，提高節能設計精準性。

2.2 社區幼兒園適宜性設計原則

2.2.1布局設計整體原則

場地布局方面的適宜性設計主要考慮幼兒園與整體社區之間的空間協調關系，統籌多方面要素形成最優化配置方案，具體體現在統籌考慮社區內住宅、幼兒園與其他附屬建筑的選址、日照、通風、景觀等方面問題。保證社區商業化建筑開發利益最大化的同時，不犧牲社區幼兒園對各方面資源共享的能力。

2.2.2環境設計獨立原則

環境設計方面的適宜性設計主要體現在根據幼兒園使用人群特征采取有針對性的設計手法，并對兒童心理、生活場所的獨立性進行考慮，保證園區能夠內、外隔離，減少幼兒園與社區之間的相互干擾。同時，以兒童認知能力與認知習慣為切入點，通過空間序列的變化與不同色彩的建筑體塊設計，組織層次豐富的綠化景觀，營造符合兒童行為習慣的空間場所。強化園區內部活動場地的微氣候環境，提升活動與游憩場所的舒適性，確保兒童生理與心理健康成長。

2.2.3節能設計精準原則

節能設計方面的適宜性設計主要根據建筑能耗特征與圍護結構節能敏感性特點，對工程形成專屬性建筑節能方案。根據項目所處地域性氣象數據、房間功能、室內設計溫度等方面，綜合模擬建筑能耗狀況，比較不同圍護結構節能方案的效果，在滿足使用功能與熱舒適需求的前提下，實現建筑節能效果最大化。

3 社區幼兒園適宜性設計實踐

3.1 項目概述

該幼兒園位于河南省鄭州市惠濟區，某居住社區項目的南端。社區位于連霍高速以北，京廣鐵路以西，西三環北沿線以東，濱河路以南，即為薛崗社區。鄭州地區屬北溫帶大陸性季風氣候，熱工分區上屬于寒冷地區。幼兒園建筑面積6 730 m2，容積率0.83，機動車停車位18個，綠色建筑星級目標為二星級。為全日制15班幼兒園，地上3層(見圖1)。本文引入適宜性設計思想，重點關注幼兒園選址、環境設計、節能設計等相關問題。

3.2 環境整體性設計

選址是本項目環境整體適宜性的初步任務。社區地勢南高北低，需將低矮建筑置于場地南端，以降低北側建筑形成遮擋，由此初步確定幼兒園選址在場地南端。通風與避寒方面，當地夏季主導風向以南向為主，利用周圍住宅產生的風場優化幼兒園室內通風效果；冬季主導風向為東北向，將幼兒園布置在住宅的下風向，合理利用周圍住宅遮擋冬季冷風[4]。對于兒童生活用房冬至日滿窗日照不小于3 h的要求，通過日照模擬計算比較分析，最大限度爭取日照資源，為師生營造良好的學習與生活環境。選址的整體性布局不僅有效提升幼兒園的氣候適宜性，保證兒童室內、外活動有較好的熱舒適度，而且為社區整體開發爭取了最大空間。

幼兒園建筑形態的推敲，受場地南端的尺度限制，采用削減建筑體量、化整為零的手法，將原本需要7層單棟建筑容納的房間拆分為3個主體部分。為保證兒童生活用房日照資源，將其分置于南北兩側體塊，將部分附屬功能用房置于東側，圍合形成院落式布局。這種布局方式既可以滿足規范中對建筑高度的要求，同時保證與東西兩側建筑的安全距離。形體細節處理上，由西南側向東北側呈梯臺狀升高，令“回字形”院落形成缺口，利于院內空氣自然流通(見圖2)。

3.3 園區獨立性設計

“回字形”院落式布局形式，營造內向型園區空間，實現幼兒園空間的獨立性與封閉性。獨立的圍合式園區空間，通過入口處的架空空間與外界連通，一方面保證兒童學習與生活的安全性，降低內、外環境之間的相互干擾。另一方面獨立園區可進行完整的內院界面、空間環境與微氣候環境塑造(如圖3所示)。

建筑形體處理靈活，積木似的體塊穿插形成豐富的立面變化，鮮艷色彩的搭配區分各主題功能，形成不同“性格”的空間場所，利于兒童對事物辨識能力與好奇心的培養。

室外活動場地通過地面材質進行場地劃分，分為游戲器械場地、公共活動場地、集中的班級活動場地等，滿足兒童多種活動類型需求。配合喬木、灌木與草坪花卉，形成多層次的綠化景觀，可起到夏日遮陽、調節近地空氣齡與近地溫度等作用，有效改善戶外活動空間的微氣候環境(如圖4所示)。

3.4 節能精準性設計

該幼兒園采用PKPM建立能耗模型，參考DBJ 41/ 062—2012河南省居住建筑節能設計標準(寒冷地區)。通過能耗動態模擬，形成有針對性的節能設計方案。最終體型系數為0.26，窗墻比滿足設計需求(見表1)。

表1 幼兒園窗墻比

建筑外圍護結構的熱量散失，消耗掉建筑物絕大部分能量，因此優化建筑外墻的構造作法及保溫材料選擇，可有效實現建筑節能的精準化目標(見表2)。

表2 基于節能精準性設計的構造方案

根據施工圖圖紙，計算并對比設計建筑與參考建筑的供暖、制冷、照明等能耗，該幼兒園的單位面積空調和采暖全年耗電量計算結果如表3所示。

表3 單位面積空調和采暖全年耗電量 kWh/m2

該社區幼兒園的全年能耗小于參照建筑的全年能耗，因此該項目已達到DBJ 41/062—2012河南省居住建筑節能設計標準(寒冷地區)的節能要求。

4 結語

社區幼兒園作為居住社區中的公共設施組成部分，空間選址、環境狀況與建筑節能等方面的特殊性提高了建筑設計難度。本文從適宜性設計角度，從社區幼兒園的場地選址環境適宜、使用人群空間適宜、動態能耗節能適宜等方面探討了適宜性思路在社區幼兒園設計中的可行性，遵從適宜性設計思路提出布局設計整體性、環境設計獨立性以及節能設計精準性等原則，并結合具體實際工程驗證了設計原則的可行性，為今后社區幼兒園設計提供了思路。