關(guān)于中小學(xué)綠色校園建設(shè)的思考與實(shí)踐

■ 楊 霞 Yang Xia 陳映璇 Chen Yingxuan

關(guān)于中小學(xué)綠色校園建設(shè)的思考與實(shí)踐

■ 楊 霞 Yang Xia 陳映璇 Chen Yingxuan

通過分析綠色校園的內(nèi)涵，總結(jié)歸納中小學(xué)的建筑類型及用能特點(diǎn)，提出建設(shè)綠色校園的思路，并以上海市某中學(xué)改擴(kuò)建工程為例，詳細(xì)闡述綠色校園建設(shè)途徑。

中小學(xué)；綠色校園；綠色建筑；綠色校園環(huán)境；綠色教育

0 引言

加快建設(shè)“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會”，倡導(dǎo)節(jié)約社會風(fēng)尚，落實(shí)節(jié)能減排已成為全社會最重要任務(wù)之一。節(jié)約型社會的創(chuàng)建，需要每個組織和個人的參與，中小學(xué)校在整個中國的節(jié)能減排戰(zhàn)略以及相關(guān)教育中發(fā)揮著舉足輕重的作用。然而，中小學(xué)校人口稠密、校園建筑設(shè)施量大面廣，能源管理水平低，制約著綠色校園工作深入持久地開展。推進(jìn)總數(shù)龐大的中小學(xué)綠色校園建設(shè)，包括新建、改建、擴(kuò)建以及既有校園的綠色化建設(shè)，將有利推進(jìn)整個社會的綠色發(fā)展。

1 綠色校園的內(nèi)涵

綠色校園，在其全壽命周期內(nèi)最大限度地節(jié)約資源（節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)地）、保護(hù)環(huán)境和減少污染，為師生提供健康、適用、高效的教學(xué)和生活環(huán)境，對學(xué)生具有環(huán)境教育功能和自然環(huán)境和諧共生的校園（《綠色校園評價標(biāo)準(zhǔn)》（CSUS/GBC 04—2013））。綠色校園強(qiáng)調(diào)人、資源、環(huán)境三者的平衡。中小學(xué)作為培養(yǎng)人才的搖籃，在推進(jìn)綠色校園建設(shè)過程中除強(qiáng)調(diào)綠色建筑、綠色校園環(huán)境外，還應(yīng)包含綠色教育和綠色科技等內(nèi)容。

2 中小學(xué)建筑類型及用能特點(diǎn)

2.1 中小學(xué)建筑數(shù)量及分布

截止2014年，上海擁有普通中小學(xué)1 525所，在校學(xué)生人數(shù)138.72萬人。其中普通中學(xué)768所，在校學(xué)生人數(shù)58.42萬人；普通小學(xué)757所，在校學(xué)生人數(shù)80.3萬人[1]（圖1）。

2.2 中小學(xué)建筑分類

根據(jù)《普通中小學(xué)建筑建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》（DG/TJ08—12—2004），中小學(xué)建筑一般包括教學(xué)及教學(xué)輔助用房（普通教室、實(shí)驗(yàn)室、多媒體語言室、計算機(jī)教室、圖書閱覽室、科技活動室等），辦公用房（教師辦公室、行政辦公室等）、生活用房（教職工和學(xué)生食堂、開水房等）。

圖1 上海各區(qū)縣中小學(xué)數(shù)量（所）及分布（2015上海統(tǒng)計年鑒）

2.3 中小學(xué)用能特點(diǎn)

2.3.1 能源消費(fèi)構(gòu)成

根據(jù)上海市部分中小學(xué)校2005、2006年用能情況調(diào)查結(jié)果，高中能源消耗主要有電力、燃?xì)狻⒊善酚偷?。其中電力所占比例最大，?0%左右，其次為燃?xì)?，?4%左右，成品油占6%左右，其他能源消費(fèi)量較?。ū?）。這些能源主要用于建筑和交通，其中建筑能耗是構(gòu)成總能耗的主體，約占96%[1]。

2.3.2 用能規(guī)律

大部分中小學(xué)的學(xué)生課程及行政辦公工作都集中安排在周一～周五，周六、日的能耗相對較少；每年的1~2月和7~8月為學(xué)校的寒暑假時間，其能耗量更是有明顯的減少，這也是學(xué)校建筑用能最為突出的特點(diǎn)。

上海既有中小學(xué)數(shù)量大，覆蓋面廣，建筑類型主要為教學(xué)樓和辦公樓，建筑規(guī)模一般較小，用能結(jié)構(gòu)相對簡單。建筑能耗是中小學(xué)能耗的主體，主要用于照明、空調(diào)、風(fēng)扇、電梯、辦公設(shè)備等用電。

3 綠色校園建設(shè)思路

對于新建、改建、擴(kuò)建以及既有校園的綠色化建設(shè)，主要從規(guī)劃布局、室外環(huán)境、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、綠色教育與推廣7個方面入手，實(shí)現(xiàn)節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、提高室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量與提高師生環(huán)保意識的目標(biāo)。

3.1 規(guī)劃布局

（1）新建、改建、擴(kuò)建校園進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計時，應(yīng)合理布置校園各部分功能建筑，學(xué)校教學(xué)樓、行政辦公樓等建筑布局保證室內(nèi)良好的日照環(huán)境、采光和通風(fēng)條件，根據(jù)學(xué)校所在地的冬夏主導(dǎo)風(fēng)向合理布置建筑物及構(gòu)筑物，校園風(fēng)環(huán)境應(yīng)有利于冬季室外行走舒適及過渡季、夏季的自然通風(fēng)。

（2）新建、改建、擴(kuò)建校園進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計時，應(yīng)盡量開發(fā)和使用地下空間，提高土地利用率。減少停車場地設(shè)置對環(huán)境的不利影響，節(jié)約土地資源。停車方式采用分散與集中相結(jié)合的方式，充分利用地下空間。合理規(guī)劃自行車停放點(diǎn)。

（3）出入口的位置應(yīng)符合教學(xué)、安全、管理的需要，出入口的布置應(yīng)避免人流、車流交叉。道路規(guī)劃應(yīng)做到人車分流，確保中小學(xué)生人身安全。

3.2 室外環(huán)境

（1）采取屋頂綠化、垂直綠化，喬、灌、草相結(jié)合的復(fù)層綠化等多種綠化方式，提高學(xué)校綠化率，降低校園內(nèi)熱島效應(yīng)。既有中小學(xué)校園通常整體空間有限，綠化率較低，應(yīng)綜合考慮多種綠化手段，以改善校園綠化環(huán)境。

（2）充分利用場地空間，合理設(shè)置綠色雨水基礎(chǔ)設(shè)施，如下凹式綠地；停車場、廣場、道路和室外活動場地采用透水地面，消減雨水徑流。

（3）通過校園自身的綠化布局調(diào)控局部空氣質(zhì)量、噪聲污染。如運(yùn)動場與教學(xué)區(qū)之間用樹木組成繁密的樹帶，以避免場地活動聲音的干擾，校園周圍采用喬木與藤本混合栽植，形成綠化帶，使校園與外界隔離，創(chuàng)造一個安靜的學(xué)習(xí)環(huán)境。

（4）垃圾分類回收，廢棄物合理利用。

3.3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)

表1 高中能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)[1]

上海屬于夏熱冬冷地區(qū)，外墻、屋面采用保溫隔熱措施，外窗采用節(jié)能窗及遮陽措施，可以提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能，降低建筑能耗，提高房間熱舒適性。對于既有中小學(xué)建筑，多數(shù)建造年代久遠(yuǎn)，未采取保溫節(jié)能措施，可通過實(shí)施節(jié)能改造提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能。

新建、改建、擴(kuò)建校園進(jìn)行建筑設(shè)計時，對于進(jìn)深較大的建筑(圖書館、大的階梯教室、學(xué)生餐廳等)，通常采光、通風(fēng)、排氣要求高，可采用大玻璃窗加大采光通風(fēng)面積。

3.4 照明系統(tǒng)

學(xué)校建筑中照明能耗占相當(dāng)比重。中小學(xué)建筑照明設(shè)計應(yīng)符合國家相關(guān)規(guī)范的要求。在滿足學(xué)生課堂照明需求的條件下，積極推廣綠色照明。

（1）積極采用節(jié)能燈具，如T5/T8節(jié)能燈或LED燈等。

（2）根據(jù)校園建筑的不同功能，進(jìn)行日照分析，充分利用自然采光，減少人工照明。

（3）在公共區(qū)域和使用需求變化頻繁的區(qū)域應(yīng)采用照明自動控制技術(shù)。

3.5 空調(diào)系統(tǒng)

教室、圖書閱覽室、行政辦公樓等有空調(diào)要求的房間可安裝節(jié)能高效的空調(diào)和風(fēng)扇，以提高房間熱舒適性。鑒于最冷和最熱的天氣，中小學(xué)是放寒暑假，在選用空調(diào)系統(tǒng)時，建議優(yōu)先采用高能效比的分體式空調(diào)或風(fēng)扇，若要選用中央空調(diào)，應(yīng)先進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析。

3.6 給排水系統(tǒng)

可采用節(jié)水型衛(wèi)生器具，節(jié)水高效的灌溉方式。有學(xué)生集中浴室的，可采用IC卡節(jié)水管理系統(tǒng)及節(jié)水設(shè)備。

3.7 綠色教育與推廣

開展形式多樣的綠色校園建設(shè)宣傳教育活動。

（1）積極開展各類綠色校園科普活動，綜合采用科普講座、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、模擬分析教學(xué)、宣傳手冊等形式，全面普及建筑節(jié)能知識和成果。

（2）將可持續(xù)發(fā)展的理念，融入到日常教學(xué)中，使之成為學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和綜合素質(zhì)的組成部分。

（3）引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行綠色科技創(chuàng)新，培養(yǎng)綠色建筑產(chǎn)業(yè)未來人才。

4 綠色校園建設(shè)實(shí)踐—上海某中學(xué)改擴(kuò)建工程

上海某中學(xué)由于校區(qū)設(shè)施老化，如教育樓不滿足現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)，室外管網(wǎng)嚴(yán)重老化；校區(qū)室外規(guī)劃較亂，教師車棚與學(xué)生自行車棚露天停放；隨著教育日益電子化，用電負(fù)荷嚴(yán)重不足；7號樓（教育樓）、6號樓（勞技中心）及大隊部樓的外墻體為空斗墻，不能滿足抗震要求，也不能滿足教學(xué)使用功能的需要。因此，對學(xué)校的室外管網(wǎng)、車棚、道路進(jìn)行改擴(kuò)建，用電進(jìn)行增容，拆除6號樓、7號樓及大隊部樓，并新建1棟組合教學(xué)樓。拆除建筑及新建建筑位置如圖2所示。

4.1 項目概況

項目建設(shè)內(nèi)容為一幢組合教學(xué)樓，新建建筑占地面積為1 327m2，建筑面積為6 499m2（圖3）。項目實(shí)施后，學(xué)校建筑密度為13.93%，容積率0.526，綠地率36.7%，集中綠化率17.5%。

4.2 規(guī)劃布局

4.2.1 平面布局

總平面圖及單體在設(shè)計過程中，最大限度爭取良好日照及通風(fēng)條件，各單體相互位置有利于引導(dǎo)本地區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向。以良好的日照與通風(fēng)兼顧遮陽與擋雨達(dá)到環(huán)保節(jié)能的效果。

圖2 學(xué)校拆除建筑及新建建筑所處位置示意圖

改建筑物由3部樓梯和內(nèi)廊外廊連接，組成良好的疏散交通系統(tǒng)。北面教學(xué)樓與南面教學(xué)樓用連接廊與綜合樓連接，和教學(xué)區(qū)其它各部分工作聯(lián)系十分方便。

4.2.2 交通組織

南入口道路兩側(cè)設(shè)寬闊的人行鋪地與景觀綠化小品形成一體，具有很強(qiáng)導(dǎo)向作用，主次出入口可以交換使用。主次入口車行道路把人流和車流在進(jìn)入校園前進(jìn)行左右分流，把綠化空間與教學(xué)樓結(jié)合起來，可以完善校區(qū)入口的設(shè)計。

整個校園內(nèi)部交通主要以南北主干道劃分。在總平面布置中，將主入口設(shè)在整個校園南側(cè)中軸位置上，與整體規(guī)劃相呼應(yīng)。

4.3 室外環(huán)境

圖3 新建教學(xué)樓效果圖

在建筑場地之間布置綠化和小品。學(xué)校入口廣場布置大量綠化用地，在校區(qū)的南側(cè)與北側(cè)各設(shè)兩個景觀區(qū)，設(shè)有小橋流水、假山瀑布等。

在不影響地上和地下管線的鋪設(shè)和維修以及道路行車安全的情況下，在道路的兩側(cè)種植草皮、矮灌木及松、柏樹，形成了高低起伏、錯落有致的綠化景觀，為師生創(chuàng)造舒適的室外環(huán)境。

4.4 圍護(hù)結(jié)構(gòu)

按上海市工程建設(shè)規(guī)范《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（DGJ08—107—2012）的要求，對建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計。

外墻、屋面采用保溫隔熱處理，外墻采用40mm泡沫玻璃保溫板，屋面采用100mm泡沫玻璃保溫板。外窗為鋁合金普通中空玻璃窗（6+9A+6）（表2、3）。

實(shí)際建筑的全年負(fù)荷小于參照建筑的全年負(fù)荷，因此該項目已經(jīng)達(dá)到了上海市《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（DGJ08—107—2012）第3.5節(jié)中乙類的節(jié)能要求。

4.5 照明系統(tǒng)

4.5.1 照度與照明功率密度設(shè)計

教室、辦公室、門廳、走廊等功能區(qū)域的照度和照明功率密度根據(jù)《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB50034—2004）的標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計（表4）。

4.5.2 燈具選擇

照明光源的選用符合綠色照明的原則，各教室及辦公室采用T8系列直管熒光燈作為普通照明，鎮(zhèn)流器采用電子式，功率因數(shù)0.9以上；走廊及公共活動場所采用T6系列節(jié)能環(huán)型熒光燈，鎮(zhèn)流器采用電子式，功率因數(shù)0.9以上；道路和庭院照明采用高效節(jié)能LED燈。

表2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能

圖4 景觀綠化

4.5.3 自然采光與照明控制

在滿足《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB50034—2004）的前提下盡量擴(kuò)大開窗面積，充分利用天然采光，室內(nèi)照明采用沿窗排列多位控制，走廊等公共區(qū)域采用分段控制，樓梯采用上下雙位控制，室外場地照明采用時間控制器定時控制。照明系統(tǒng)采取分區(qū)、分回路控制措施，有利于提高節(jié)能效率。

4.6 空調(diào)系統(tǒng)

采用分體式空調(diào)，房間空調(diào)器的能效比（EER）不低于《房間空氣調(diào)節(jié)器能效限定值及能源效率等級》（GB12021.3—2004）中的2級標(biāo)準(zhǔn)。

4.7 給排水系統(tǒng)

選用節(jié)水型衛(wèi)生潔具及配水件；各用水部門均設(shè)計量水表。

5 結(jié)語

創(chuàng)建綠色校園，優(yōu)化校園空間布局，注重資源可持續(xù)發(fā)展。將被動節(jié)能設(shè)計與主動節(jié)能技術(shù)相結(jié)合，在滿足學(xué)生對教學(xué)環(huán)境和文化環(huán)境需求的同時，最大程度降低能源消耗，同時積極開展綠色校園宣傳教育活動，引導(dǎo)學(xué)生綠色科技創(chuàng)新，從而實(shí)現(xiàn)中小學(xué)校園綠色化發(fā)展的目標(biāo)。

[1] 宋丹丹,馬憲國,王立慷.上海市中小學(xué)用能分析[J].上海節(jié)能,2008(5):21-24.

Thinking and Practice on Construction of Green Campuses in Primary and Middle Schools

Through analysis on the connotation of green campuses, the paper summarizes the types and the use characteristics of buildings in primary and middles schools, puts forward some thoughts to construct green campuses and elaborates the way of green campus construction by taking a reconstruction and expansion project of a middle school in Shanghai City as an example.

primary and middle schools, green campuses, green buildings, green campus environment, green education

表3 建筑負(fù)荷計算結(jié)果

表4 主要功能房間照度和照明功率密度設(shè)計值

2016-02-26）

楊霞，上海市房地產(chǎn)科學(xué)研究院綠色建筑與建筑節(jié)能研究所副所長，工程師；陳映璇，上海中學(xué)國際部學(xué)生。