基于可持續(xù)發(fā)展的中小學(xué)綠色校園設(shè)計(jì)實(shí)踐

張 坤 （江蘇省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇 南京 210000）

1 可持續(xù)發(fā)展與綠色校園理念概述

1.1 可持續(xù)中小學(xué)建筑

可持續(xù)發(fā)展的理念自20世紀(jì)80年代被提出以來，已滲透到社會(huì)發(fā)展的各個(gè)方面。20世紀(jì)末可持續(xù)建筑的理念逐漸被廣泛運(yùn)用到建筑設(shè)計(jì)與實(shí)踐中，其觀念主要包括：重視設(shè)計(jì)地段的地域性理解；結(jié)合建筑功能要求采用合適的技術(shù)；盡可能使用可再生的地方材料；盡可能采用可再生能源；完善建筑空間使用的靈活性；減少建設(shè)過程中對(duì)環(huán)境的破壞。可持續(xù)中小學(xué)建筑除了滿足以上要求外，還應(yīng)結(jié)合中小學(xué)建筑及使用者的特征，滿足教育內(nèi)容的需求，創(chuàng)造適合少兒心理及行為的建筑室內(nèi)外空間，注重材料的節(jié)能環(huán)保以維護(hù)少兒身體健康，提升建筑物質(zhì)和精神的雙重可持續(xù)性，為少兒提供更健康的學(xué)習(xí)環(huán)境。

1.2 綠色校園

1991年丹麥提出綠色校園概念，隨后逐步覆蓋至歐洲各國(guó)。綠色校園可概括為為師生提供安全、健康、適用和高效的學(xué)習(xí)及使用空間，最大程度地節(jié)約資源（包括節(jié)地、節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水等）、保護(hù)環(huán)境、減少污染，并對(duì)學(xué)生具有教育意義的和諧校園。綠色校園建立的指標(biāo)體系目的在于將其能源運(yùn)行的成本比傳統(tǒng)校園降低30%～40%。

我國(guó)對(duì)綠色校園的研究尚處于理論探索階段，先后編寫了《中國(guó)綠色學(xué)校指南》《綠色校園評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》等規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，從節(jié)地、節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水、室內(nèi)、運(yùn)行管理、教育推廣等方面的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，對(duì)綠色中小學(xué)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行評(píng)價(jià)。目前也陸續(xù)有一批中小學(xué)項(xiàng)目對(duì)此展開了實(shí)踐嘗試。

2 綠色校園設(shè)計(jì)實(shí)例

本文基于可持續(xù)發(fā)展和綠色校園理念，并對(duì)照2019年實(shí)施的最新版《綠色校園評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T51356-2019）,嘗試對(duì)筆者參與的中小學(xué)校園建筑設(shè)計(jì)在綠色校園建設(shè)中的具體方法進(jìn)行分析研究。

2.1 連云港實(shí)驗(yàn)學(xué)校項(xiàng)目

2.1.1 項(xiàng)目概況

該項(xiàng)目位于連云港市新海新區(qū)的核心區(qū)域，杏壇路東、銀杏路西、青峰路北，總用地面積9.30 h㎡，規(guī)劃為初中24軌72個(gè)班，總建筑面積約43500㎡。

2.1.2 設(shè)計(jì)理念

本工程設(shè)計(jì)從“樹”的概念出發(fā)，通過“樹干”與“樹枝”之間的有機(jī)組合，有效地組織了交通流線，巧妙地劃分了校園空間，使整個(gè)學(xué)校成為一個(gè)有機(jī)的整體。設(shè)計(jì)寓意在學(xué)校這棵大樹下，學(xué)生可以自由地汲取營(yíng)養(yǎng)，茁壯地成長(zhǎng)（見圖1）。

圖1 連云港實(shí)驗(yàn)學(xué)校總體鳥瞰圖

2.1.3 綠色校園建設(shè)的措施

①合理的用地規(guī)劃布局

首先保證校園空間的完整性和個(gè)性。以16 m寬的風(fēng)雨敞廊貫穿整個(gè)校區(qū)，連接各建筑單體。在充分滿足使用功能的同時(shí)，妥善處理各教學(xué)活動(dòng)空間的相對(duì)獨(dú)立性和校園整體空間開放性的關(guān)系，同時(shí)為學(xué)生創(chuàng)造貫通整個(gè)校園，可供休憩的特色灰空間，使學(xué)校成為一個(gè)生機(jī)盎然的生命體。其次強(qiáng)化交通的可達(dá)性，通過建筑群內(nèi)部的中心敞廊與外部的環(huán)形路，直接便捷地組織和疏散人流，做到路徑簡(jiǎn)潔、可識(shí)別性強(qiáng)（見圖2）。

圖2 連云港實(shí)驗(yàn)學(xué)校交通流線分析圖

②建筑形體控制及節(jié)能設(shè)計(jì)

以“盒子”這個(gè)載體作為基本建筑語匯。通過各種“盒子”之間的穿插和組合，形成錯(cuò)落有致的群體形態(tài)和各具特色的單體形象。立面造型規(guī)律而不失變化，沉穩(wěn)而不失動(dòng)感的外觀感受，具有鮮明的教學(xué)建筑特色。設(shè)計(jì)寓意學(xué)校這座諾亞方舟將承載著莘莘學(xué)子遨游在知識(shí)的海洋（見圖3）。

教學(xué)綜合樓按照《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的要求，進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。通過建筑設(shè)計(jì)和采暖與空調(diào)降溫設(shè)計(jì)，采取有效的技術(shù)措施，達(dá)到建筑節(jié)能65%的標(biāo)準(zhǔn)。在夏熱冬冷地區(qū)，該項(xiàng)目建筑體型系數(shù)滿足不超過0.35的標(biāo)準(zhǔn)，建筑體型簡(jiǎn)潔，避免過多的凹凸與錯(cuò)落，減少外墻散熱面積。

圖3 連云港實(shí)驗(yàn)學(xué)校立面效果圖

③室外景觀環(huán)境設(shè)計(jì)

注重校園環(huán)境的園林化、生態(tài)化，突出蘇北地域特色，以園為核心布景造境。教學(xué)、辦公與活動(dòng)區(qū)域疏密有致的空間布局，教學(xué)區(qū)建筑底層架空的景觀滲透，充分體現(xiàn)了人與自然，局部區(qū)域與城市公共空間和諧共生的發(fā)展理念。

停車場(chǎng)、人行通道和廣場(chǎng)種植高大喬木提供遮陽；場(chǎng)地內(nèi)結(jié)合綠化景觀設(shè)計(jì)完善步行道系統(tǒng)，提供配套的休憩設(shè)施，并綜合考慮遮陰、排水要求。室外硬質(zhì)鋪裝地面中考慮透水鋪裝率不小于50%，透水鋪裝墊層采用透水構(gòu)造做法；室外機(jī)動(dòng)車停車場(chǎng)采用植草磚做透水地面時(shí)，鏤空面積比不低于40%。綠化種植以鄉(xiāng)土植物開發(fā)利用為主，兼顧引種，豐富城市綠地系統(tǒng)樹種多樣性，本土植物種數(shù)不宜低于70%。根據(jù)植物的生態(tài)習(xí)性進(jìn)行多種植物的合理配植；采用適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂蚝屯寥罈l件的植物，采用喬、灌、草結(jié)合的復(fù)層綠化；綠化用地內(nèi)綠化覆蓋率大于70%。

④室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)

房間內(nèi)的新風(fēng)及排風(fēng)采用熱回收式新風(fēng)換氣機(jī)供給及排出，以便回收排風(fēng)能源和對(duì)新風(fēng)進(jìn)行預(yù)處理并改善室內(nèi)空氣品質(zhì)。全熱新風(fēng)換氣機(jī)的能量交換效率大于65%。過渡季節(jié)使用，無需開空調(diào)冷熱源機(jī)組，節(jié)約能源。

在照明方面，采用高效、節(jié)能照明光源，高效燈具和附件，嚴(yán)格控制LPD值，合理進(jìn)行燈光控制；熒光燈配置優(yōu)質(zhì)低諧波電子鎮(zhèn)流器。

⑤外立面材料選擇

建筑外立面選擇陶板為主要材料。陶板是以天然陶土為主要原料，添加少量石英、浮石、長(zhǎng)石及色料等其它成分，經(jīng)過高壓擠出成型、低溫干燥及1200℃的高溫?zé)贫桑哂芯G色環(huán)保、無輻射、色澤溫和、不會(huì)帶來光污染等特點(diǎn)。

2.2 溧陽·江蘇中關(guān)村科技產(chǎn)業(yè)園實(shí)驗(yàn)學(xué)校項(xiàng)目

2.2.1 項(xiàng)目概況

該項(xiàng)目選址于溧陽市江蘇中關(guān)村科技產(chǎn)業(yè)園內(nèi)，基地北臨金港路，南臨金山路，東西兩側(cè)為規(guī)劃道路，基地南北長(zhǎng)327 m，東西長(zhǎng)180 m，用地面積5.8 h㎡。擬建設(shè)小學(xué)部6軌36班，初中部12軌36班，地上建筑面積約42495㎡。

2.2.2 設(shè)計(jì)理念

節(jié)約用地、資源共享是本次設(shè)計(jì)的核心理念，同時(shí)也符合綠色校園的設(shè)計(jì)要求。將初中和小學(xué)布置于一塊用地中，最大限度共享教學(xué)空間中使用頻率較低的區(qū)域，如運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、風(fēng)雨操場(chǎng)、會(huì)堂等，既能節(jié)約土地和一次性投資，也能提高這一類設(shè)施的使用效率（見圖4）。

圖4 溧陽·江蘇中關(guān)村科技產(chǎn)業(yè)園實(shí)驗(yàn)學(xué)校總體鳥瞰圖

2.2.3 綠色校園建設(shè)的措施

①合理的建筑布局及流線設(shè)計(jì)

建筑設(shè)計(jì)努力營(yíng)造符合兒童和青少年的心理特點(diǎn)的建筑空間，串聯(lián)不同功能的綜合體，營(yíng)造風(fēng)雨無阻的校園空間。將教學(xué)、行政、實(shí)驗(yàn)、風(fēng)雨操場(chǎng)等單體建筑通過不同的廊道連接，形成全天候室內(nèi)步行系統(tǒng)，也為師生提供多種室內(nèi)活動(dòng)空間。校園建筑沿周邊布置，半圍合中部的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)空間，動(dòng)靜分離、疏密有致、內(nèi)外有別而又相互融合、滲透。

校園交通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上采用了人車分流，以步行系統(tǒng)為主，機(jī)動(dòng)車就近出入口停放，避免在校園中的穿行，從而保證校園區(qū)域形成有序、安全、舒適的環(huán)境，體現(xiàn)“以人為本”的設(shè)計(jì)理念。（見圖5）

圖5 溧陽·江蘇中關(guān)村科技產(chǎn)業(yè)園實(shí)驗(yàn)學(xué)校交通流線圖

②空間景觀設(shè)計(jì)

校園空間通過兩組建筑的圍合，形成3條景觀軸線，中部是開敞的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景觀軸線，在北端設(shè)置二層平臺(tái)和看臺(tái)，作為軸線的對(duì)景；東西兩側(cè)建筑群體的一層架空，形成兩條從主入口到各教學(xué)樓的串聯(lián)的內(nèi)院景觀軸線；3組景觀空間一動(dòng)二靜，分別體現(xiàn)校園空間的活力和寧靜。基地東西兩側(cè)沿街部分采用高大喬木種植形成景觀綠帶，既阻隔城市噪音，又營(yíng)造出綠色街景，交叉路口處建筑退讓加大，形成更大的綠化空間可兼做城市綠地（見圖6、圖7）。

圖6 溧陽·江蘇中關(guān)村科技產(chǎn)業(yè)園實(shí)驗(yàn)學(xué)校景觀結(jié)構(gòu)圖

圖7 溧陽·江蘇中關(guān)村科技產(chǎn)業(yè)園實(shí)驗(yàn)學(xué)校生態(tài)設(shè)計(jì)圖

③節(jié)能與能源利用

在給排水方面，采取雨污分流排水。屋面及地面雨水經(jīng)收集處理后用于綠化及道路澆灑，綠化灌溉采用噴灌、微灌等高效節(jié)水灌溉方式。雨水收集池結(jié)合景觀綠化設(shè)計(jì)，采取透水地磚鋪砌、下凹式綠地等措施，使年徑流總量控制率不低于55%。

在電氣方面，干式變壓器選用高效節(jié)能型SCB10型及以上，變電所實(shí)行在0.4 kV側(cè)集中補(bǔ)償，功率因素應(yīng)達(dá)0.95以上。本工程照明光源采用高效節(jié)能T5熒光燈及其它節(jié)能型燈具，所有光源之光效不得低于70lm/W，燈具效率65%-75%。

現(xiàn)代建筑大量使用電子設(shè)備造成的更多的電磁輻射污染，需對(duì)其進(jìn)行有效地控制和解決。本工程在設(shè)計(jì)時(shí)也考慮采用符合國(guó)家和國(guó)際有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的低電磁輻射的產(chǎn)品，盡可能減少電磁輻射對(duì)人體及對(duì)設(shè)備之間相互的影響。

3 結(jié)語

可持續(xù)發(fā)展、綠色建筑正逐漸成為校園規(guī)劃與建筑設(shè)計(jì)中的主流思想。在這一理念的指導(dǎo)下，筆者經(jīng)過多次校園設(shè)計(jì)實(shí)踐積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為充分利用現(xiàn)有地方資源，適應(yīng)現(xiàn)狀環(huán)境，采用新型節(jié)能技術(shù)，以使用者行為及心理需求為目標(biāo)，以人為本地設(shè)計(jì)，才能實(shí)現(xiàn)校園環(huán)境的綠色、健康、可持續(xù)發(fā)展。