小學建筑設計要點及綠色建筑設計相關技術措施

姜翠娟

北京清大原點建筑設計有限公司中山分公司 廣東 中山 528400

中小學校是實施基礎教育的場所，校園環(huán)境和教學設施對教學有著重要的作用。近年來，伴隨著我國教育事業(yè)的持續(xù)發(fā)展，學校建筑建設規(guī)劃不斷擴大，其的美觀性和實用性引起了人們的廣泛關注。小學校園建筑作為小學生成長和學習的重要場所，在建筑整體規(guī)劃時，為了打造一流校園建筑，設計人員應從交通流線、功能分區(qū)、環(huán)境設計著手，且要充分考慮到建筑的節(jié)能設計及綠色設計。下面結合工程實例，就小學建筑設計中相關要點進行探討。

1 工程概況

中山火炬開發(fā)區(qū)第六小學位于沙富路，學校占地面積29220.94 m2，工程總建筑面積39545.74 m2，地上建筑面積31446.66 m2，其中教學樓12488.95 m2、專業(yè)教學樓6980.33 m2、圖書館734.23 m2、行政樓4090.08m2、體育館6745.69m2、門樓327.98m2、垃圾房27.86m2；建筑物限高24m，地下建筑面積8099.08m2。本項目新建教學樓1棟、專業(yè)教學樓1棟，圖書館1棟，行政樓、體育館1棟，門樓1棟，垃圾房1座等；室外運動場（200m環(huán)形5跑道）、室外教學場地、廣場道路等配套設施。建筑物限高24m，耐火等級分別為地上一、二級，設計合理使用年限為50年，地震基本烈度為七度，外墻防水等級為Ⅰ級，屋面防水等級為Ⅰ級。地上建筑為6層，建筑高度最高的為行政樓，建筑高度23.8m，為框架結構。本項目地下室層數為1層，埋深為4.7m，作為車庫和消防水池等設備用房用，建筑總體效果見圖1。

圖1 建筑總體鳥瞰圖

2 建筑設計

本項目建設按照學校標準為基本要求，本著以人為本的原則，充分利用職教資源，充分發(fā)揮學校的辦學效益。我們希望用“圓”去消融近山的棱角，用“似水非水”的處理去梳理整體的空間關系，用“生態(tài)自然”創(chuàng)造優(yōu)美的學習環(huán)境。把教書育人的節(jié)律與山、水、林相對照呼應，以組織、構造一個相互感應的同構系統(tǒng)。在充分尊重山體地貌的基礎上，將作為外來人造物的建筑植入其間，與場地以及周邊山體環(huán)境形成積極的對話共生。

2.1 總平面布局

本項目總體布局實現(xiàn)清晰的結構，突出“大規(guī)整、小靈活”的特點。在總平面布置時，宜充分利用日照并避開冬季主導風向，利用自然通風。

（1）建筑布局。項目用地比較長且南側不規(guī)則臨山體，用地東側有一現(xiàn)狀110kV變電站，考慮噪音影響，將200m運動場設置于用地東側，以減少變電站對學校的干擾，同時將體育館和后勤生活用房布置在靠近運動場的用地東側，并以動靜分區(qū)的原則自東向西依次布置功能分區(qū)，將教學樓及專業(yè)教學樓布置在遠離運動場的用地西南側和西側。校園環(huán)境動靜分區(qū)明確，避免運動區(qū)對學習生活的干擾。

（2）豎向空間。為避免土地開挖面積過大，減少施工成本和縮短項目的工期，將地下車庫布置在運動場下方，采用將運動場架空抬高的方式，減少了一半的地下室開挖量同時，通過梯級抬升平衡一部分土方量，降低了施工的成本；而通過將運動場架空給地庫帶來的自然通風采光，不僅可以節(jié)約設備成本，也提高了車庫的環(huán)境質量[1]。抬升的運動區(qū)未來也將成為中山校園建筑中最具代表性和創(chuàng)新性的焦點。我們希望“將錢花在刀刃上”，將節(jié)省下來的資金用來提升整體校園品質。

我們設計了多個整合交通核和出挑平臺的取景框。退臺間圍合出的朝向山體打開的區(qū)域，是每個學部的“自留地”。依山體視點坡向疊落的體量之中，是豐富的情景式和項目式教學空間。平臺之上，是尺度經過優(yōu)化之后，更貼近原本山谷體驗的、留給孩子們課間放風的地方；也為學生課間活動提供多條頗具趣味的路徑選擇。

2.2 交通組織

在校園交通組織規(guī)劃時，優(yōu)先選擇靠近主要街道的次要道路,使得交通便利、安全。人流、車流、物流應盡量不干擾，做到流線簡捷順暢，避免相互交叉，主體建筑周圍道路應合理布置保證通行順暢，同時應滿足消防及安全疏散的要求，實現(xiàn)人車分流。

（1）根據現(xiàn)狀豎向標高及結合本設計進行人、車流豎向及交通設計。

（2）校車停放在校園內消防出入口一側，校車出入均使用沙富路，搭乘校車的學生均由沙富路主校門入校；家長接送車輛分為機動車接送和非機動車接送，地下車庫設有家長的機動車和非機動車停車區(qū)域。實行人車分流，校園主入口設置為師生步行入口，車流集中于運動場地下的架空層，并提供了獨立流線的放學接送等候區(qū)、家長停車區(qū)、教師停車區(qū)、最大限度的減緩了放學階段校區(qū)門口塞車的情況[2]。

（3）本項目消防車道環(huán)形及回車場設置，車道寬度大于4.0m，回車場12m×12m，硬質鋪地、步行徑、籃球場等兼作緊急消防車道使用。

2.3 功能分區(qū)

設計應全面考慮未來學校擴建的可能性，且不影響和減少原有的功能配置，相比于調整功能，我們更傾向于預留足夠的余地；在本項目中，我們將教學區(qū)集中設置，并解放了部分首層作為架空層，此外更是設置了許多預留教室空間，后期擴建亦可輕松滿足36—48班的提升轉換，以滿足未來的教學需求；同時教學區(qū)的第五層、專業(yè)教室南側亦預留了加建其他非教學用房的空間，以匹配升班后的功能配置。

本項目教學樓、專業(yè)教學樓、圖書館、行政樓、體育館等各幢建筑通過連廊連接，建筑高度最高為23.8m。教學樓共五層，建筑高度為20.0m，首層局部架空，使用功能分別為普通教室、教師辦公室及生活服務用房；二至四層使用功能均包含普通教室、教師辦公室及生活服務用房等；五層為行政管理用房；專業(yè)教學樓共六層，建筑高度為23.8m，首層使用功能為綜合電教室、專業(yè)教室、少先部隊室等，二～四層為各專業(yè)教室、教師辦公室及生活用房，五層為心里輔導室，六層為管理用房；圖書館共兩層，建筑高度10.2m，一、二層的使用功能均為圖書館；行政樓、體育館共設六層，建筑高度23.8m，首層的使用功能主要為衛(wèi)生保健室、餐廳、廚房等功能；二層使用功能主要為餐廳、校園廣播、綜合實踐室等；三層為乒乓球館、行政辦公用房等；四層為籃球館、行政辦公用房等；五、六層的使用功能主要為行政辦公用房、錄播室、管理用房；門樓設一層，建筑高度為6.9m，使用功能為門衛(wèi)室、監(jiān)控及消防控制室；垃圾房設一層，建筑高度3.75m，使用功能為垃圾收集容器間。

2.4 立面造型

學校立面設計以“簡潔、大方、實用”為設計原則，立面造型結合實際功能要求進行設計，各建筑單體采用了統(tǒng)一協(xié)調的設計元素，立面材料運用 Low-E 中空玻璃、氟碳噴涂鋁板、遮陽格柵等元素，有效節(jié)能，材料環(huán)保，見圖2。

圖2 建筑立面效果圖

（1）沒有為了造型而做一些大跨度、鐘樓等不必要的設計。立面造型結合了中山地區(qū)炎熱、多雨水的特點，設置連共享連廊、共享架空層。整體建筑輕盈、通透、通風，適合本土氣候。

（2）學校立面色彩以白色及木色為主，整個校園的顏色搭配協(xié)調、統(tǒng)一的。學校整體形成暖色調為主，給學生溫暖、親近的感覺。

（3）其他立面造型設計：體育館的立面造型與其他單體有所不同。因為體育的建筑體量、空間特性與教學樓等建筑不同。本案采用以穩(wěn)重為基調搭配適量活潑的元素的設計手法。

2.5 交通組織、垂直交通設施的布局

我們將人車流線做了真正意義的分流，校園主入口只為師生步行設置，車流集中于運動場地下的架空層，并提供了獨立流線的放學接送等候區(qū)、校巴停車區(qū)、教師停車區(qū)、最大限度的減緩了放學階段校區(qū)門口塞車的情況。

（1）水平交通。教學樓及專業(yè)教學樓布置在地塊西側，圖書館、行政樓、體育館、運動場靠地塊東側布置，并在沙富路南側設計校門及入口廣場，地塊北側設地下室出入口兩個。教學區(qū)與其他區(qū)域平面采用環(huán)形動線設計，配合中庭空間，提高可達性及可見性，人員流動方便快捷有序。各單體有各自獨立的疏散系統(tǒng)。

（2）垂直交通設施的布局。樓梯上下層連通，樓梯布置均勻合理，滿足人員流動要求。地下室出地面樓梯均與教學實驗樓共用。

2.6 園林景觀設計

景觀設計賦予校園“文人雅行的成長花園”之主題，雅-嚴正、身正、品正，是學生日常行為的規(guī)范和標準化；行-實踐與落實，對孩童稚嫩時期，有著潛移默化的思想強化過程。

場地主要依托景觀軟裝和空間布局來實現(xiàn)，結合架空、鋪裝線條的走向形成一條曲線的景觀主軸，串聯(lián)各個景觀空間。每個景觀空間賦予不同的主題，結合首層架空空間。布置實用的功能，如室外閱讀區(qū)、早操活動廣場、風雨廊、運動廣場等景觀節(jié)點。

入口廣場—中心景觀—建筑內院，層層遞進的景觀設計，豐富了學生們校園生活。入口東側廣場作階梯式上升狀，可步行至空中運動場，此處既是入口廣場，又兼具籃球運動的功能，同時更是學生的另一生物樂園，更為學校提供了面向沿街面的獨特文化展示面。大平臺及全校環(huán)廊連接了各棟建筑單體，保證了各功能建筑之間的緊密聯(lián)系，提供了完善的步行系統(tǒng)。屋頂休息區(qū)，不僅僅是一個休息區(qū)，更是學生們課間及午間的兒童樂園及暢聊場所。

園建部分包括敞開式景觀風雨廊、藝術花園、課間活動廣場、課間游樂區(qū)、室外閱讀區(qū)及籃球場、跑步等運動區(qū)。景觀風雨廊又是校園文化展示廊，保留了現(xiàn)狀的廊架結構，并進行延續(xù)，主體采用鋼結構，有頂，部分圍護結構；戶外石凳石桌、架空層等待區(qū)木質桌椅；花壇、景墻外貼仿石磚或外掛人造石材；水景假山及雕像；運動區(qū)內少兒活動器材等。

3 綠色建筑設計相關技術措施

3.1 建筑規(guī)劃與室外環(huán)境

（1）項目總體設計充分應用被動式生態(tài)設計，包括體型朝向、自然通風、遮陽等，并和建筑空間及形式有機結合，在重點部分進行深化研究和設計。總平面采用近南北向布局，為本地區(qū)最佳朝向。有利于冬季日照并避開主導風向，夏季則有利于自然通風。

（2）充分考慮建筑周邊、廣場、道路的綠化和遮陽，綠地率符合該地塊的規(guī)劃標準。

（3）道路和地面停車場采用透水地面。結合雨水利用實現(xiàn)場地徑流控制，年徑流總量控制率為70%。

3.2 建筑維護結構

（1）圍護結構熱工性能指標符合國家和地方公共建筑節(jié)能技術標準的有關規(guī)定。

（2）外墻采用性能良好的材料。

（3）建筑門窗面積及可開啟面積能夠實現(xiàn)自然通風、自然采光需求。

3.3 建筑布局與材料

（1）合理進行建筑平面布局和空間功能安排，減少臨近空間的噪聲干擾以及外界噪聲對室內的影響。

（2）建主入口和主要活動空間有無障礙設計。

（3）建筑布局有利于自然采光與通風，減少室內通風照明負荷。

（4）從全生命周期評價并優(yōu)選所用建筑材料。

（5）使用可改善室內空氣環(huán)境的功能性裝飾材料。

3.4 給排水

（1）項目水系統(tǒng)規(guī)劃方案：1）市政水壓0.25MPa。地下室至二層采用市政直供，3層及以上采用生活水箱+變頻加壓供水，充分利用市政水壓。2）非傳統(tǒng)水源利用：回收部分天面雨水用于室外綠化給水與道路沖洗用水。3）生活排水方案：采用污廢分流，排入市政污水管網。生活污水及餐飲含油污水分別采用化糞池、隔油池處理后再排市政污水系統(tǒng)。4）雨水排放方案：采用雨污分流，排入市政雨水管網[3]。

（2）污廢分流與雨污分流制均可確保污水不污染雨水等可再利用的水資源，減少雨水流入污水管網。

（3）所有閥門均選用高效，無泄漏閥門。管道穿梁和混凝土墻時，預留孔洞或預埋套管，管道穿人防墻和水池外壁時預埋剛性防水套管。供水系統(tǒng)分區(qū)壓力滿足標準要求，加壓供水區(qū)均采用變頻水泵供水，分區(qū)壓力超過0.20MPa時設置減壓閥。根據不同用途設置水表計量。以上措施可有效避免管網漏損。

3.5 供配電

本工程針對項目特點，設置了光纖網絡、視頻監(jiān)控、出入口控制、等智能化系統(tǒng)，定位合理、簡約高效，各系統(tǒng)滿足國家標準。

（1）本工程采用T5管LED燈、T5環(huán)形熒光燈管、緊湊型電子熒光燈等高效燈具，各房間或場所照明功率密度值滿足本項規(guī)定。

（2）本工程設置電力監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)可對電房的各動力、照明、空調出線回路進行獨立分項計量，滿足本項規(guī)定。

（3）本工程功能分區(qū)室內燈具采用以電子、節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器，大樓走道、門廳、樓梯、洗手間的照明采用感應控制，重要區(qū)域的照明具有調節(jié)性，以節(jié)約能源。照明設計指標均滿足國家標準設計，符合本項規(guī)定。

（4）智能化系統(tǒng)定位合理，信息網絡系統(tǒng)功能完善。建筑智能化系統(tǒng)滿足國家標準《智能建筑設計標準》GB/T50314和《國家標準智能建筑工程質量驗收規(guī)范》GB50339的要求。

4 結語

綜上所述，在新建小學校園建筑設計過程中，不僅要從審美的角度去規(guī)劃，而且要加強建筑功能、空間、交通組織等因素的協(xié)調和統(tǒng)一。此外，還要注意建筑節(jié)能和綠色設計，加強周邊的環(huán)境保護，避免建設中有些環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，確保建筑滿足學校未來的使用要求。