濰坊市大觀小學(xué)建筑設(shè)計

辛晶，鄭斐

（1．山東建大建筑規(guī)劃設(shè)計研究院，山東濟南250013；2．山東建筑大學(xué)建筑城規(guī)學(xué)院，山東濟南250101）

0 引言

隨著社會經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，人民生活水平顯著提高，對建筑環(huán)境的要求也越來越高。近年來，國內(nèi)建筑界大力推廣和發(fā)展綠色建筑，使得綠色建筑設(shè)計的理念已深入到日常生活的各個領(lǐng)域，綠色校園正是響應(yīng)這種形勢出現(xiàn)的。綠色校園指在其全壽命周期內(nèi)最大限度地節(jié)約資源（節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)地）、保護環(huán)境和減少污染，為師生提供健康、適用、高效的教學(xué)生活環(huán)境和與自然環(huán)境和諧共生的校園，對學(xué)生具有環(huán)境教育功能［1］。良好的小學(xué)校園建筑設(shè)計有助于引導(dǎo)學(xué)生形成良好的性格、行為習(xí)慣和綜合素質(zhì)能力。萬澧等對上海高校校園建筑熱環(huán)境性能分析和建筑設(shè)計策略進行了研究，從設(shè)計策略、設(shè)計程序、設(shè)計觀念等多個層面對上海高校校園建筑熱環(huán)境設(shè)計的一般規(guī)律進行了微觀、中觀和宏觀3個方面的總結(jié)［2］；曹燕華對綠色校園建筑的節(jié)能發(fā)展策略進行了理論研究，提出綠色校園建筑應(yīng)從節(jié)地與室外環(huán)境、節(jié)水與水資源利用、節(jié)能與能源利用、節(jié)材與材料資源利用、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量以及運營管理6個方面進行充分考量，綠色校園建筑應(yīng)具有健康、舒適、節(jié)能及環(huán)保特性［3］；郭瑞芳從景觀系統(tǒng)、屋頂及垂直綠化、雙層玻璃幕墻和利用窗戶大小控制太陽輻射及熱量損失等幾個方面對改善建筑熱環(huán)境的措施進行了探討［4］；郭臻從校園建筑的地域性、整體復(fù)合化、綠色生態(tài)等3個方面對綠色校園的建筑設(shè)計策略進行研究［5］。在綠色校園建筑設(shè)計研究逐步推進的背景下，國內(nèi)專家共同編制了CSUS／GBC 04—2013《綠色校園評價標準》［6］，為綠色校園建筑的設(shè)計提供可靠可行的依據(jù)，使綠色校園建筑不斷向著更加規(guī)范化的方向良性發(fā)展。在大觀小學(xué)建筑設(shè)計過程中，設(shè)計者始終貫徹綠色建筑設(shè)計的理念，把綠色建筑設(shè)計價值觀落實到各個環(huán)節(jié)，在將綠色建筑設(shè)計理念與方法應(yīng)用于教育建筑方面做了有益的探索。

1 濰坊市大觀小學(xué)區(qū)域及項目概況

1．1 區(qū)域概況

1．1．1 區(qū)域位置

大觀小學(xué)地處濰坊市高新區(qū)東方路以東、寶通街以北的大觀小區(qū)內(nèi)?；貣|側(cè)、南側(cè)為空地，西側(cè)為山后王小區(qū)，北側(cè)通過小區(qū)道路與住宅分隔。基地地塊呈較為規(guī)則的長方形，東北側(cè)部分略有凸出，基地內(nèi)地勢平坦，南高北低，最大高差約1 m。建造前基地內(nèi)有兩處無需保留的土堆，沒有需要保留的既有建筑，如圖1所示。

1．1．2 自然條件

大觀小學(xué)所在城市濰坊屬于暖溫帶季風(fēng)型半濕潤大陸性氣候，背陸面海。受歐亞大陸和太平洋的共同影響，大陸度在50%以上。其氣候特點為冬冷夏熱、四季分明，年平均氣溫12．3℃，最冷月和最熱月平均氣溫分別為－3．3和26．0℃。春季升溫迅速，秋季降溫幅度大。

圖1 基地區(qū)位圖

1．1．3 人文條件

濰坊以“風(fēng)箏之都”聞名，是一座文化底蘊深厚的古城，有大量歷史文化遺存，如十笏園、奎文門和以木板年畫聞名的楊家埠等，具有尊重自然、保護歷史文化、傳承地域特色的城市精神［7］。

1．2 項目概況

大觀小學(xué)規(guī)劃總用地面積為25282 m2，總建筑面積18555．2 m2，其中地上和建筑面積分別為13056．9和 5498．2 m2，主要為 36班小學(xué)用地，計劃容納1620個學(xué)位。其中包括圖書館用房、傳達室、教工休息室和食堂、體育活動室、實驗室用房、教師用房等，同時還配備有一定的市政配套設(shè)施和室外運動場地，如圖2所示。

2 設(shè)計原則與設(shè)計依據(jù)

2．1 設(shè)計原則

大觀小學(xué)作為小學(xué)教育建筑，秉承教育棲息地、創(chuàng)意分享、綠色建筑設(shè)計價值觀等設(shè)計理念，遵循以下3大原則：（1）充分考慮小學(xué)生的心理特點和需求，提供尺度適宜、色彩材質(zhì)得當(dāng)?shù)目臻g；（2）尊重校園整體規(guī)劃，充分考慮校園整體環(huán)境與場地資源，強調(diào)校園生態(tài)環(huán)境結(jié)構(gòu)的整合，達到自然生態(tài)與人造景觀的和諧統(tǒng)一，構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的景觀環(huán)境；（3）在綠色建筑設(shè)計價值觀指導(dǎo)下進行適應(yīng)性改造，在保持傳統(tǒng)建筑形式特色的前提下實現(xiàn)其功能轉(zhuǎn)化，同時從更大空間尺度上考慮建筑的全壽命周期的生態(tài)與節(jié)能，以最低的資源消耗來滿足使用者對建筑舒適度的需求。

2．2 設(shè)計依據(jù)

除了方案調(diào)整階段從甲方得到的溝通意見、業(yè)主的要求以及建筑工種提供的圖紙以外，方案在充分考慮自然環(huán)境、空間尺度等設(shè)計依據(jù)的同時，遵守現(xiàn)行的國家和地區(qū)建筑規(guī)范和標準如下：

（1）《建筑給排水設(shè)計規(guī)范》（GB 50015—2009）

（2）《室外給水設(shè)計規(guī)范》（GB 50013—2006）

（3）《室外排水設(shè)計規(guī)范》（GB 50014—2006）

（4）《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB 50016—2014）

（5）《民用建筑節(jié)水設(shè)計標準》（GB 50555—2010）

（6）《中小學(xué)設(shè)計規(guī)范》（GB 50099—2011）

（7）《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》（GB 50189—2015）

（8）《綠色建筑評價標準》（GB／T 50378—2014）

（9）《綠色校園評價標準》（CSUS／GBC 04—2013）

（10）其它規(guī)范、標準等。

圖2 大觀小學(xué)方案鳥瞰效果圖

3 濰坊市大觀小學(xué)建筑設(shè)計方案構(gòu)思

3．1 設(shè)計理念

小學(xué)教育的核心任務(wù)是讓孩子認識生活、認識自然，通過實踐教育讓孩子掌握各種基本生存生活技能，包括探索、運動以及合作等等［8］。小學(xué)校園建筑應(yīng)當(dāng)像叢林中的生態(tài)棲息地一樣能夠為小學(xué)生提供各種各樣的認識世界和探索知識的工具，如圖3所示。將生態(tài)棲息地中的枯木、棧橋、叢林、綠地、苔蘚等轉(zhuǎn)化為建筑語言符號，表現(xiàn)在建筑形體上，激發(fā)學(xué)生的想象力，培養(yǎng)動手創(chuàng)造力，營造出鼓勵實踐探索的氛圍［9］。同時，設(shè)計秉承綠色建筑設(shè)計的理念，綠色小學(xué)校園是綠色社會環(huán)境系統(tǒng)中的一部分，由于其服務(wù)對象的特殊性，使其具有較強的示范性。大觀小學(xué)的方案設(shè)計以綠色建筑設(shè)計價值觀為指導(dǎo)，從更大空間尺度上考慮了建筑的全壽命周期的生態(tài)與節(jié)能，從而營造出具有人文價值的綠色小學(xué)新校園。

3．2 場地設(shè)計

校園所處區(qū)域的整體地勢呈現(xiàn)出南高北低、東高西低的特點。道路和場地的豎向設(shè)計在充分結(jié)合現(xiàn)狀地形基礎(chǔ)的情況下，重點解決校園內(nèi)部的排水需求，并以此為指導(dǎo)完成豎向設(shè)計。在實際的建筑布局設(shè)計方面充分利用場地現(xiàn)有高差設(shè)置架空層。建筑室內(nèi)外高差控制在0．45～1 m，校園環(huán)路的縱坡控制在0．30%～1．00%，從而最大限度的減少土方開挖量。通過將建筑體量合理的擺放在基地中，形成一定的建筑與外環(huán)境的關(guān)系，從而創(chuàng)造出適宜的室外物理環(huán)境，使使用者在室外和建筑內(nèi)部都能獲得適量的光照，感受到舒適的風(fēng)環(huán)境［10］。由于基地的南北向比較狹長，且用地面積較為緊張，所以沿南北向布置主要建筑和活動場地。其中西側(cè)和南側(cè)主要為體育活動區(qū)，東側(cè)和北側(cè)主要為教學(xué)、辦公、實驗等區(qū)域。此外，方案充分利用操場地下空間設(shè)置地下車庫，既節(jié)約用地，也能有效防止運動場沉降現(xiàn)象的出現(xiàn)。場地的主出入口設(shè)置在北側(cè)，以滿足主要人流的進入。同時，基地北側(cè)緊鄰次要道路，車流量較小，此處步行安全系數(shù)更高。場地的次入口沿東側(cè)主干道設(shè)置，供車行進入場地，同時滿足消防和疏散的要求，保證建筑在實際使用運行中的安全性。

圖3 教育棲息地概念圖

3．3 功能布局

大觀小學(xué)總體規(guī)劃布局為“兩軸、三心、五區(qū)、一廊”，分別為

（1）兩軸 入口廣場和教學(xué)組團連接形成的功能活動軸線和西側(cè)風(fēng)雨操場和室外體育場形成的體育活動軸線。其中，功能活動軸線由北側(cè)校園主入口開始，穿過教學(xué)辦公綜合樓及教學(xué)組團間的連廊，向四周輻射，通過一系列綠色共享院落組團為學(xué)生們提供了一個交流、讀書、休閑的連續(xù)空間［11］。

（2）三心 以教學(xué)、辦公組團為主形成的3個院落核心區(qū)：入口院落核心、北側(cè)教學(xué)區(qū)院落核心和南側(cè)教學(xué)區(qū)院落核心。入口院落核心區(qū)位于校園主入口區(qū)域，通過具有主題性設(shè)計的入口大門和雕塑設(shè)計奠定入口區(qū)的風(fēng)格基調(diào)，通向教學(xué)實驗辦公綜合樓的道路圍繞一塊不規(guī)則的綠化草坪設(shè)置，草坪及在草坪上種植的樹木都有效削弱了主入口處的空曠感，豐富了空間的層次。北側(cè)教學(xué)區(qū)院落核心區(qū)位于教學(xué)組團的中部，通過道路設(shè)計、直跑樓梯以及靈動多變的建筑形體，塑造了一個氣氛更加開放的院落核心區(qū)域。南側(cè)教學(xué)區(qū)院落核心區(qū)位于教學(xué)組團的南側(cè)，通常作為低年級學(xué)生下課后的室外活動場地使用。靈活多變的道路布局配合多樣的建筑室外空間和形式豐富的樓梯，為學(xué)生提供積極向上的生活氛圍。將院落作為空間序列組織中反復(fù)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)，強化綠色建筑設(shè)計的理念，提升室外環(huán)境的質(zhì)量，減少人工調(diào)節(jié)設(shè)備的投入。

（3）五區(qū) 大觀小學(xué)總平面分為5個區(qū)域：教學(xué)區(qū)、辦公區(qū)、實驗區(qū)、集會及室內(nèi)活動區(qū)和室外體育活動區(qū)，如圖4所示。其中，教學(xué)區(qū)位于校園的東側(cè)，兩棟教學(xué)綜合樓從北向南布置，層高均為四層；辦公區(qū)和實驗區(qū)均設(shè)置在教學(xué)實驗辦公綜合樓內(nèi)部；集會及室內(nèi)活動區(qū)的職能由風(fēng)雨操場承擔(dān)；室外體育活動區(qū)由大操場和球類活動場組成。地下停車庫分布于校園的西側(cè)，地下車庫的2個入口分別設(shè)在基地西北角和東北角兩處。生活區(qū)位于校園的西北側(cè)；主入口位于基地北側(cè)邊界、東西方向的中心線上，場地共有2個次入口，分別在基地東北角和西南角。因地制宜的利用高差按3個梯度組織教學(xué)樓建筑群，不僅可以減少土方量，還使工程造價進一步降低。在運動場的下方結(jié)合地形設(shè)置地下室，既可以有效防止出現(xiàn)運動場沉降，還可以有效減少土方量。3個主要建筑單體通過廊道和平臺串聯(lián)成一個具有連貫性和整體性的建筑群。校園的北出入口擔(dān)當(dāng)著形象門戶的作用，在其附近設(shè)置開闊的廣場緩沖區(qū)有助于更好的疏通上學(xué)和放學(xué)2個高峰期的人流。

圖4 “五區(qū)”示意圖

（4）一廊 由教學(xué)區(qū)連廊和綠化休閑長廊共同組成的“活力廊”，不僅是分隔教學(xué)區(qū)與室外活動區(qū)的綠色屏障，也是供小學(xué)生追逐嬉鬧的開放活動空間。一廊同時也承擔(dān)著節(jié)點作用，統(tǒng)領(lǐng)銜接各核心功能區(qū)。

3．4 專項設(shè)計

3．4．1 流線組織

交通組織以“人車分流、內(nèi)外有序”的理念為指導(dǎo)，嚴格依據(jù)學(xué)生年級互不交叉、校園內(nèi)日常不進入車輛、人車分流等原則進行交通組織。車行道路基本沿基地邊界設(shè)置，確保不對基地內(nèi)人流產(chǎn)生干擾。場地上總共設(shè)置兩個主要出入口?？紤]到主要人流來自北面，且北側(cè)緊鄰次要道路，車流量較小，適宜人行，所以將主入口設(shè)置在北側(cè)。同時，在基地西南角，從滿足消防規(guī)范、保證學(xué)生安全疏散的考慮出發(fā)，設(shè)置次要出入口作為對外服務(wù)、家長接送以及后勤的出入口，并且設(shè)有停車位。學(xué)校的室內(nèi)運動館設(shè)獨立出入口，以便在假期時段正常對外運營，既保證了學(xué)校運動設(shè)施的利用率，也為學(xué)校周邊居民提供了鍛煉場地。教學(xué)組團采用環(huán)形路網(wǎng)骨架，各功能建筑之間通過連廊以及建筑內(nèi)部庭院聯(lián)通，保障步行交通和公共開敞空間與綠化空間緊密結(jié)合，形成方便高效的校園道路系統(tǒng)［12］，如圖5所示。人行道路兼顧了便利性和趣味性：（1）主要道路環(huán)繞各建筑單體，方便學(xué)生、教師及其他工作人員往返其間；（2）建筑間空地上設(shè)置了富有趣味性的景觀步道，提供了放松休閑的場所。

車行系統(tǒng)根據(jù)地下車庫及其出入口的位置協(xié)調(diào)設(shè)計，將地下車庫布置在綜合樓下方，在靠近綜合樓東西兩側(cè)設(shè)置2個地下車庫出入口，使車行流線盡可能縮短，從而更好保證了校園內(nèi)部人行交通的便捷、安全。另外，沿用地邊界設(shè)置車行環(huán)路，滿足消防和疏散要求。

3．4．2 單體設(shè)計

圖5 校園交通系統(tǒng)圖

大觀小學(xué)校園建筑單體主要包括主教學(xué)樓、教學(xué)實驗辦公綜合樓以及風(fēng)雨操場。

教學(xué)樓 建筑全部按南北方向布置以獲得最佳的自然采光，有利于在冬季得熱并避開冬季主導(dǎo)風(fēng)向，同時利于夏季自然通風(fēng)。此外，連廊和庭院的植入設(shè)計也優(yōu)化了通風(fēng)的效果，且教學(xué)樓建筑外窗可開啟面積滿足不小于外窗總面積的50%、其他類型建筑的外窗可開啟面積不小于30%的規(guī)范要求［13］，并且在教學(xué)樓外立面不采用玻璃幕墻。在建筑外立面局部外窗四周設(shè)置凸出的外框，打破立面的單調(diào)性的同時，可作為遮陽構(gòu)件，如圖6所示。建筑造型簡約且無大量裝飾性構(gòu)件，僅以適當(dāng)?shù)念伾魬?yīng)小學(xué)建筑使用者的年齡特點［14］。綜合考慮建筑總高度、抗震設(shè)防烈度、建筑的教育職能以及結(jié)構(gòu)建材本身對環(huán)境的影響，建筑采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，資源消耗和對環(huán)境影響均較小。以安全性和環(huán)保性為前提，盡量選用可再利用建筑材料和可再循環(huán)建筑材料，比如鋼筋、鋼材以及可再生的玻璃等。

教學(xué)實驗辦公綜合樓和風(fēng)雨操場在朝向、開窗面積、造型、用材等方面同樣符合 CSUS／GBC 04—2013中的相關(guān)規(guī)范要求，因此，大觀小學(xué)校園建筑單體的設(shè)計與綠色校園的總體目標是一致的。

圖6 教學(xué)樓外立面造型設(shè)計圖

3．4．3 室內(nèi)環(huán)境

CSUS／GBC 04—2013中關(guān)于建筑室內(nèi)環(huán)境的條目主要包括室內(nèi)空氣質(zhì)量、建筑材料中有害物質(zhì)的含量、教學(xué)用房的天然采光系數(shù)、照度、環(huán)境噪聲以及室內(nèi)熱環(huán)境等方面［15］。大觀小學(xué)的方案設(shè)計嚴格以CSUS／GBC 04—2013中關(guān)于室內(nèi)環(huán)境的規(guī)范為準，本著對學(xué)生負責(zé)的態(tài)度，營造出適宜學(xué)習(xí)、生活的舒適的室內(nèi)環(huán)境。

3．4．4 綠化系統(tǒng)

在設(shè)計中，規(guī)劃形成院落式景觀空間和層次豐富的校園交往活動空間。廣場景觀、庭院景觀及連廊景觀彼此交融，集中展現(xiàn)校園生態(tài)、綠色和人文的空間特色，塑造多元生動的交流場所，營造現(xiàn)代校園場所氛圍，如圖7所示。

綠化設(shè)計中強調(diào)系統(tǒng)性和生態(tài)性。結(jié)合建筑布局和空間軸線的同時，將校園庭院綠化和周邊環(huán)境融為一體。在植物配置方面，結(jié)合濰坊當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c，增加喬木的多樣性。同時，結(jié)合小學(xué)生的心理特點，增加彩色樹種的比重。此外，組合布置高大喬木和低矮的灌木，豐富綠化的層次，打造更優(yōu)美的校園環(huán)境［16］，如圖8所示。架空教學(xué)樓的架空層和入口廣場等空間共同形成了校園內(nèi)的主要景觀視軸線，并利用外部空間中多層次園林化處理方式形成一種具有核心組織的空間景觀，成為校園景觀系統(tǒng)的視覺中心。校園內(nèi)各主要功能區(qū)之間既有聯(lián)系又相對獨立，使最終形成的綠化景觀系統(tǒng)呈現(xiàn)多層次、立體化的特點。綠化用水應(yīng)采用節(jié)水高效的澆灌方式，在美化環(huán)境的同時秉承綠色節(jié)約的理念。

圖7 景觀系統(tǒng)設(shè)計分析圖

3．5 綠色建筑技術(shù)

大觀小學(xué)方案設(shè)計中采用了多方面、多形式的綠色技術(shù)手段，如圖9所示。

（1）適宜的室外物理環(huán)境 通過將建筑體量合理的擺放在基地中，形成一定的建筑與外環(huán)境的關(guān)系，從而創(chuàng)造出適宜的室外物理環(huán)境，包括使用者在室外和建筑內(nèi)部都能感受到適宜的光照和舒適的風(fēng)環(huán)境［17］。

（2）太陽能光伏發(fā)電 太陽能路燈是一種利用太陽能作為能源的路燈，因其具有不受供電影響、不用開溝埋線、不消耗常規(guī)電能以及只需陽光充足就可以就地安裝等特點，受到建筑界的廣泛關(guān)注［3］。又因其不污染環(huán)境，而被成為綠色壞保產(chǎn)品。校園內(nèi)的太陽能路燈在白天吸收自然光，夜幕初降時便可為校內(nèi)師生提供照明。

（3）屋頂綠化 屋頂綠化對屋頂?shù)某兄匦院头罎B透性均有較高要求，后期養(yǎng)護成本也遠高于無綠化屋頂。而以種植植物的方式做屋頂綠化，既能減輕屋頂承重防止水、泥土滲漏，后期養(yǎng)護方便。生態(tài)袋裝有植物生長所需的土壤、肥料等必要元素，使用壽命長，十幾個生態(tài)袋鋪設(shè)在一起，便可在生態(tài)袋上面種上花草樹木。在生態(tài)袋上種植各類適合當(dāng)?shù)厣L的喜陽植物。

（4）景觀生態(tài)中庭 景觀生態(tài)中庭不僅能為建筑創(chuàng)造良好的視覺體驗和多元化使用空間，更人性化的打造整體辦公環(huán)境。而且能改善氣候調(diào)節(jié)建筑環(huán)境，節(jié)約能源，減少碳排放。

（5）生態(tài)停車 地面停車場為生態(tài)停車，為基地提供更多停車空間的同時降低車行速度，創(chuàng)造更安全舒適的步行環(huán)境。停車場鋪設(shè)滲水路面，增加雨水滲透量，降低地表徑流［18］。部分景觀樹陣池和基地內(nèi)景觀水系設(shè)置成小型暴雨排水池，就內(nèi)部種植水生植物，在暴雨季節(jié)緩解基始的排澇壓力凈化雨水。

圖8 綠化系統(tǒng)植物組合分析圖

圖9 方案中的綠色節(jié)能技術(shù)圖

4 結(jié)語

作為一個育人的環(huán)境，小學(xué)校園建筑設(shè)計營造出的空間氛圍必須要具備知識性、積極性等特點，學(xué)校的建筑設(shè)計除了要考慮美觀、實用、經(jīng)濟等因素之外，更重要的是要做到寓教于樂，將良好的自然環(huán)境和人文環(huán)境創(chuàng)造出來。濰坊市大觀小學(xué)設(shè)計在充分滿足了學(xué)校設(shè)計的基本功能要求以外，也為學(xué)生提供了一個舒適、和諧的學(xué)習(xí)生活環(huán)境。