學(xué)校綜合教學(xué)樓綠色建筑設(shè)計(jì)之淺見(jiàn)

彭怡敏

【摘要】伴隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，新設(shè)計(jì)理念已融入到建筑設(shè)計(jì)中。將綠色建筑理念與建筑設(shè)計(jì)相結(jié)合，既可以對(duì)能源危機(jī)進(jìn)行緩解，也能提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。因此綠色建筑設(shè)計(jì)在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。本文以某高校為例，對(duì)學(xué)校綜合教學(xué)樓綠色建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，希望對(duì)有關(guān)人士有所幫助。

【關(guān)鍵詞】學(xué)校；綜合教學(xué)樓；綠色建筑設(shè)計(jì)

1、前言

建筑行業(yè)是支柱工程，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有很大的作用。而綜合教學(xué)樓是學(xué)校開展教育工作的重要場(chǎng)所，其設(shè)計(jì)是否符合要求具有非常重要的作用，因此一定要對(duì)其進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，將綠色建筑理念運(yùn)用其中，促使學(xué)?？沙掷m(xù)發(fā)展。

2、綠色建筑設(shè)計(jì)的內(nèi)涵及特點(diǎn)

綠色建筑設(shè)計(jì)是未來(lái)建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，其被稱為可持續(xù)發(fā)展的建筑。綠色建筑設(shè)計(jì)就是指以符合自然生態(tài)系統(tǒng)客觀規(guī)律，不損害環(huán)境構(gòu)成為前提，充分利用環(huán)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(shí)現(xiàn)融合，改變傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)中高能耗、高污染的缺陷，具備安全、健康、宜居功能，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)擾動(dòng)最小的可持續(xù)、可再生及可循環(huán)的全生命周期建筑設(shè)計(jì)。所謂“綠色建筑”，其并不是指一般的小區(qū)覆蓋的綠植面積的多少，它是一種概念或者說(shuō)是一種象征，它是指在不影響建筑周遭環(huán)境的前提下，滿足人們的生理和心理需求的同時(shí)，最少的消耗能源和資源，對(duì)環(huán)境的影響最小，充分利用自然環(huán)境資源，是生態(tài)節(jié)能，回歸自然的建筑。它采用先進(jìn)科學(xué)手段，合理地安排并組織建筑與當(dāng)?shù)刈匀毁Y源之間的關(guān)系，使其與環(huán)境之間成為一個(gè)有機(jī)組合體的構(gòu)筑物。

3、學(xué)校綜合教學(xué)樓的特點(diǎn)

某綜合教學(xué)樓，占地面積為800m?，包括教室、教室辦公室以及洗手間等。

3.1綜合性

在學(xué)科建設(shè)中，綜合性是新需要，為教育結(jié)構(gòu)的多元化、交叉學(xué)科之間的交流溝通以及培養(yǎng)學(xué)生等問(wèn)題上提供了非常好的氛圍，與此同時(shí)綜合性教學(xué)樓促使資源利用呈現(xiàn)集約化特征。與分散式教學(xué)建筑相比較，集約式施工成本要低些，確效率更高，使用起來(lái)更加方便快捷。因此新型的教學(xué)樓建筑具有集約式和開放式的建筑環(huán)境。

3.2開放性

現(xiàn)階段在校園建筑設(shè)計(jì)方面有很大的轉(zhuǎn)變，以前只看重教學(xué)功能，而不重視活動(dòng)交往功能，現(xiàn)在重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)校園氛圍空間營(yíng)造。近些年來(lái)在進(jìn)行校園建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候，不僅看重校園內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)的營(yíng)造，還強(qiáng)調(diào)其要與環(huán)境相融合，重視空間的開放性與可交往性。同時(shí)也重視校園與社會(huì)之間的交流和便捷，進(jìn)而空間布局呈現(xiàn)社會(huì)化和開放化的特性。

3.3信息化

現(xiàn)代社會(huì)是知識(shí)信息時(shí)代，信息化在學(xué)校教學(xué)中也得到了廣泛的應(yīng)用，由老師將學(xué)生灌輸知識(shí)向老師與學(xué)生互動(dòng)方向轉(zhuǎn)變。同時(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，使教學(xué)模式發(fā)生了改變，改變了以往 “黑板+粉筆”的教學(xué)方式，從而教學(xué)樓建筑設(shè)計(jì)更加注重智能化發(fā)展，具體表現(xiàn)為：教學(xué)樓都配備了多媒體以及多功能階梯教室，并且有計(jì)算機(jī)中心，在教學(xué)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(gè)教室還有空調(diào)、攝像頭等電子設(shè)備，就能確保教學(xué)樓的安全。

4、綠色建筑設(shè)計(jì)在學(xué)校綜合教學(xué)樓中的應(yīng)用

4.1整體控制

（1）合理的朝向和優(yōu)化的布局設(shè)計(jì)

在進(jìn)行教學(xué)樓綠色設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)選擇合理的朝向。在遵循校園整體規(guī)劃的基礎(chǔ)上，參考冬夏季主導(dǎo)風(fēng)向和所處地區(qū)日軌分析圖得出的最佳朝向使建筑在夏季和過(guò)渡季有良好的自然通風(fēng)，冬季避開寒風(fēng)侵襲，同時(shí)能有效利用自然光。

（2）緊湊的體量組合和高性能的圍護(hù)結(jié)構(gòu)

由于冬季建筑室內(nèi)外溫差較大，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱損失占主導(dǎo)地位。因此該區(qū)域的教學(xué)樓一般采用較為緊湊的體量組合來(lái)適應(yīng)寒冷的氣候條件。同時(shí)建筑形體對(duì)散熱量的影響很大程度上取決于圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能的優(yōu)劣。當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能很差時(shí)，增加建筑的體形系數(shù)會(huì)顯著增加散熱量，但是對(duì)于圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能非常好的建筑，體形系數(shù)對(duì)散熱量的影響較小。因此較優(yōu)化的圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能為建筑形式創(chuàng)新提供了保障。

4.2平面組織

（1）設(shè)置熱緩沖空間減少外圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱損失

平面組織應(yīng)盡量利用南北向的房間作為主要教學(xué)、辦公用途；標(biāo)準(zhǔn)教室一般置于南側(cè)采光條件最好的位置以最大化地利用自然光。建筑的室內(nèi)外過(guò)渡空間（如門廳、樓梯間、陽(yáng)臺(tái)、地下室、屋頂平臺(tái)、空中花園等熱緩沖區(qū)域），一般置于西北角或者東北角等冬夏季熱環(huán)境較差的位置，作為良好的溫度阻尼區(qū)（Buffer Zone），以減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱損失，提升室內(nèi)空間熱舒適度。

（2）置入中庭空間調(diào)節(jié)室內(nèi)微氣候

利用中庭作為緩沖空間，通過(guò)中庭將陽(yáng)光、植物和新鮮空氣引入室內(nèi)，成為建筑的“綠肺”，是調(diào)節(jié)室內(nèi)微氣候的重要設(shè)計(jì)手法。中庭作為現(xiàn)代建筑內(nèi)部的共享空間，承載了課外教學(xué)、課間活動(dòng)等多種公共功能，在教學(xué)樓建筑中應(yīng)用廣泛。對(duì)于帶中庭的寒冷地區(qū)教學(xué)樓來(lái)說(shuō)，選擇合適尺度和形態(tài)的中庭可以合理利用自然光，減少照明能耗；同時(shí)可以利用熱壓通風(fēng)、中庭綠化、引入水體等方式有效地調(diào)節(jié)建筑的舒適性。

4.3空間優(yōu)化

（1）教室空間優(yōu)化設(shè)計(jì)

①教學(xué)空間光環(huán)境優(yōu)化

由于教室空間進(jìn)深較大，室內(nèi)自然采光照度向進(jìn)深方向降低趨勢(shì)明顯，室內(nèi)照度均勻性不夠。采光窗的設(shè)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(chǔ)上引入反光板裝置，室內(nèi)已基本能滿足照度要求，將靠近窗口的天花板適量?jī)A斜，起到增加反光的作用，室內(nèi)照度條件得到進(jìn)一步改善。

②教學(xué)空間風(fēng)環(huán)境優(yōu)化

通常情況下，高處的窗多作為排風(fēng)口；中部的窗能夠提供均勻易被察覺(jué)的吹風(fēng)感；低處的窗則相對(duì)通風(fēng)換氣效率較低。通過(guò)不同高度窗戶的組合可以結(jié)合風(fēng)壓及熱壓作用，使室內(nèi)得到良好的自然通風(fēng)。

③優(yōu)化的側(cè)窗形式

以調(diào)節(jié)室內(nèi)光環(huán)境和風(fēng)環(huán)境舒適性為出發(fā)點(diǎn)，合理的側(cè)窗形式應(yīng)該將觀景窗和采光窗分開設(shè)置，結(jié)合反光板和傾斜天花板進(jìn)行設(shè)計(jì)；同時(shí)開啟觀景窗、采光窗和內(nèi)走廊高側(cè)窗可以營(yíng)造較好的室內(nèi)自然通風(fēng)效果。

（2）中庭空間優(yōu)化設(shè)計(jì)

①中庭空間風(fēng)環(huán)境優(yōu)化

很多建筑中庭都設(shè)計(jì)成高寬比較小的形態(tài)以便利用溫室效應(yīng)來(lái)采暖，這種形態(tài)會(huì)弱化中庭的熱壓通風(fēng)效果。因此，可以通過(guò)采用突出的屋面造型提供側(cè)向通風(fēng)、設(shè)置煙囪增加出風(fēng)口的高度、設(shè)置傾斜的開啟天窗加大頂部排風(fēng)窗的開口面積等策略以促進(jìn)熱壓通風(fēng)。

②中庭空間光環(huán)境優(yōu)化

中庭成為天然光的收集器和分配器，為教學(xué)樓提供了良好的室內(nèi)采光。教學(xué)樓中庭的采光形式主要為屋頂采光。常見(jiàn)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(jìn)行遮陽(yáng)處理。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，由于綠色建筑設(shè)計(jì)具有投資少和節(jié)能效果顯著的特征，而教學(xué)樓是學(xué)校進(jìn)行教育的重要場(chǎng)所，因此在進(jìn)行綜合教學(xué)樓建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候，綠色建筑理念得到了廣泛的應(yīng)用。

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