上海地區(qū)中小學建筑綠色設計的實踐淺析

戴俊峰

【摘要】隨著綠色建筑設計在我國發(fā)展，出現(xiàn)了許多相應的設計實踐。本文結(jié)合實際案例，針對上海地區(qū)中小學建筑的綠色建筑設計，從安全耐久、健康舒適、生活便利、資源節(jié)約和環(huán)境宜居這五個方面進行探討分析。

【關(guān)鍵詞】綠色設計;中小學建筑;建筑設計;技術(shù)運用

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.09.018

引言：

在我國，雖然綠色建筑設計的起步較晚，但由于在政策上得到中央和各級地方政府的大力支持，已取得了迅速的發(fā)展。我國幅員遼闊，在建筑設計的過程中，應充分考慮當?shù)氐牡赜蛱厣蜌夂颦h(huán)境等因素，才能使綠色建筑的質(zhì)量水平得到有效的提高?；诖?，本文就上海地區(qū)的中小學建筑在綠色建筑設計方面的實踐與技術(shù)運用進行探討。

1、中小學建筑設計的特點

中小學建筑作為公共建筑設計中的一大分類，與其他城市公共建筑設計不同，有著自己的獨特性。首先，它既不是簡單的獨棟建筑，也不是多功能組合的綜合體建筑，更不是功能單一、同樣化的建筑群，而是集合了數(shù)棟不同功能和建筑尺度的建筑群。其次，它是功能流線比較單純的綜合設計，以教學流線為主，生活、后勤輔助流線為輔，內(nèi)外流線相對獨立，不涉及復雜的交叉流線。中小學建筑設計應將校園總體規(guī)劃和建筑空間設計結(jié)合考慮，并合理對考慮周邊環(huán)境的影響，以及內(nèi)部活動空間的組合，是一個建筑綜合群。所以，在中小學建筑設計時，應把建筑、環(huán)境設計和師生的活動作為整體考慮來進行綜合設計。這一點其實和綠色建筑設計有著很多的相似之處。

2、綠色建筑設計的涵義

“綠色建筑”是指在整個壽命周期內(nèi)，充分做到減少環(huán)境污染、節(jié)約自然資源、保護生態(tài)環(huán)境，為人們提供健康、適用且高效的使用空間，并最大限度地實現(xiàn)人們與自然之間和諧共處的高品質(zhì)建筑。而中小學建筑的綠色設計應遵循因地制宜、以人為本的原則，結(jié)合當?shù)氐臍夂驐l件、自然資源、生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟發(fā)展和人文特色等特點，在滿足公共建筑結(jié)構(gòu)安全和使用功能的基礎上，采用合理有效的技術(shù)措施來促進建筑與環(huán)境之間的可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)教學建筑在整個壽命周期內(nèi)的綠色建筑設計要求，為學生和教師提供健康舒適且高效適用的教學空間。

3、綠色建筑設計在中小學建筑設計中的實踐與技術(shù)運用分析

3.1項目概況

本文以上海市青浦區(qū)某九年一貫制學校的綠色建筑設計為例。本項目建設用地面積41450.70平方米，項目總建筑面積23155.08平方米，綠色建筑等級為一星級。本次工程結(jié)合上海市《綠色建筑評價標準》和《公共建筑綠色設計標準》，從安全耐久、健康舒適、生活便利、資源節(jié)約和環(huán)境宜居這五個方面進行綠色建筑設計。

3.2安全耐久

本項目作為教育類項目，建筑的安全耐久是設計的重中之重。本學校建設于大型居住社區(qū)附近，場地附近沒有易燃、易爆和危險化學品等危險源，也沒有電磁輻射危害，現(xiàn)有場地較為平整，周邊主要為居民區(qū)，環(huán)境較為清靜，車流量也較少，適合基礎教育學習。在項目的設計工程中，我們不僅在建筑主體的設計上充分考慮了結(jié)構(gòu)承載力和抗震設計的安全耐久要求，在建筑使用功能等方面也做了很多安全耐久方面的設計。

考慮到項目的特殊性，為保障師生的安全，結(jié)合使用功能要求，本項目人行、車行出入口分開設置。學校共設置了3個出入口，其中主入口為人行出入口，并在入口處設置了約500平方米的接送廣場，方便上下學時接送和等候的要求，師生通過主入口進入校園，可通過連接入口廣場的人行步道到達校園內(nèi)的每棟教學建筑。校內(nèi)機動車從北側(cè)車行出入口進入校園內(nèi)，并直達地下車庫;后勤車輛可沿校園外側(cè)車行道到達食堂后勤區(qū)，外側(cè)的車行道與內(nèi)部人行步道不互相交疊，可充分保障師生的人身安全。同時考慮家長接送停車的要求，在主入口南側(cè)設置家長接送機動車停車場，設置獨立的車行出入口，接送停車場與校園圍墻處設人行出入口一個，在上學、放學時可以打開。整個項目的交通道路系統(tǒng)設計安全高效，為師生提供了一個舒適的使用環(huán)境。

教學樓單體設計，考慮學生課間活動的需求，在不同樓層均設有屋頂活動空間。設計從安全耐久的角度出發(fā)，所有防護欄桿均做到了1.3米的防護高度，并在四周設置了安防監(jiān)控系統(tǒng)。同時外廊、室外樓梯、屋面活動場地等室外空間采用防滑材料（毛面花崗巖、水磨石、塑膠面層等）地面，既為學生提供了活動空間，又保障了學生的使用安全。

3.3健康舒適

營造良好的教學環(huán)境，如何讓師生在校園內(nèi)健康舒適的工作學習，也是中小學建筑綠色設計的主要考慮內(nèi)容。本工程在設計中所采用的裝修材料、教學家具等均采用污染物釋放度低的環(huán)保產(chǎn)品，并根據(jù)《公共建筑室內(nèi)空氣質(zhì)量控制設計標準》進行室內(nèi)空氣質(zhì)量預評估，同時按照比《室內(nèi)空氣質(zhì)量標準》的相關(guān)限值低10%要求控制本項目中各類污染物濃度指標。建筑設計注重教學用房的聲環(huán)境要求，基地東側(cè)為城市主干道，總體布局時，將主要教學用房布置在遠離城市主干道的西側(cè)，教學樓與城市主干道間距150米，減少交通噪音對學校教學的影響。同時教學用房的圍護結(jié)構(gòu)均采用合理的隔聲構(gòu)造，臨近城市道路一側(cè)的教學用房外墻，設計控制0.4左右的窗墻比，既滿足采光的要求，又兼顧了隔聲的需求;同時外窗采用中空Low-e玻璃，做到隔熱、隔聲兼顧。考慮到樓板撞擊聲對教學環(huán)境的影響，樓面在飾面層下增設5厚單面凹發(fā)泡橡膠減振墊板，使整個樓板的隔聲性能大于45dB，撞擊聲隔聲量小于65dB。

教學用房采光設計以天然采光為主，教室兩側(cè)均設外窗，同時室內(nèi)設有LED照明，教室的自然通風、室內(nèi)照度、眩光值、一般顯色指數(shù)等均有較好的表現(xiàn)。生活用水采用市政直供，教學樓每層均設有飲水處和學校專用飲水設備，為師生提供健康的飲用水。

3.4生活便利

本項目毗鄰大型居住社區(qū)，在綠色建筑設計過程中，同時考慮師生生活的便利性，并兼顧周邊居民區(qū)的日常活動功能。近年來，隨著人們對健康生活的重視程度越來越高，對健身活動的需求越來越大。本項目在校園內(nèi)設置了300米環(huán)形跑道、7人制足球場地、以及室外籃球場和室內(nèi)體育館，室外運動場地面積約10800平方米，占總用地面積的46%，室內(nèi)運動場館面積約1000平方米，占地上建筑面積4.8%。這些體育設施既能為師生提供體育教學之用，又可以在放學后對外開放，為周邊居民提供健身活動的場所。校園內(nèi)還設計了一處可供小型表演的小劇場，也可作為周邊居民的一處文化活動設施。

學校北側(cè)車行出入口附近設有地下停車庫和部分地面停車，共設有停車位100個，其中13個充電樁停車位，充分滿足教職員工日常停車需求。學校非機動車停車設在體育館一層架空層內(nèi)，既方便集中管理，又能遮風擋雨，方便師生使用和出行。

3.5資源節(jié)約

在資源節(jié)約方面，本項目從節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材四方面考慮。

（1）節(jié)地設計。本項目為中小學建筑，建設規(guī)模36班，學生總數(shù)1520人，教職工人數(shù)約118人，學?？?cè)藬?shù)約1638人。建筑設計以四層為主，容積率0.48，為充分利用地下空間，設有一個地下一層的人防機動車庫。地面停車面積約1000平方米，占總用地面積的2.4%。

（2）節(jié)能設計。本項目主要控制教學建筑的外墻窗墻比，外墻采用裝配式?？ㄆ鰤K預制墻（中間孔內(nèi)插40厚保溫板），并結(jié)合屋頂活動空間設置屋頂綠化，提高屋面的保溫隔熱性能。所有建筑圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能等滿足上海市《公共建筑節(jié)能設計標準》的要求，節(jié)能率均達到了65%，同時利用節(jié)能計算軟件進行權(quán)衡判斷，建筑的最終能耗均達到預期的限值要求。

（3）節(jié)水設計。本工程所有節(jié)水器具均采用用水效率2級的產(chǎn)品，并按照管理單元，對于不同用途的用水，設置相應的計量裝置，單獨計量，從而達到節(jié)水設計的要求。

（4）節(jié)材設計。設計前期與使用方充分溝通，提早確定裝修標準和要求，從而做到土建施工和裝修設計同步進行，既縮短了工期，又可有效避免二次裝修對原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件打鑿穿孔，以及對原有建筑構(gòu)件的拆除和破壞，減少建材的消耗和浪費，進一步降低建設成本。

3.6環(huán)境宜居

為打造適宜的校園環(huán)境，我們在設計考慮從點到面的景觀設計思路，從中心景觀廣場向四周展開。中央景觀以廣場為主，綠化為輔，便于學校開展各類活動;建筑內(nèi)庭院以休閑綠地為主，其間設置人行步道，步道兩側(cè)設置喬木，在入口設置綠化草坪，為師生提供幽靜的休閑場所。放大的中央連廊不僅是學校步行系統(tǒng)的主通道，也是學生交流的主要空間，通過加寬及設置共享空間的方式，賦予連廊不僅僅是交通功能，更是師生交流、互動的場所。教學樓組團充分將自然環(huán)境引入，建筑局部樓層設置室外平臺和屋頂綠化，整個校園地面綠化和屋頂綠化相結(jié)合，種植適宜本地氣候的鄉(xiāng)土植物，如香樟、銀杏、白玉蘭等，并采用草本植被和喬灌木植物相結(jié)合的復層綠化種植方式，使師生們在學習之余有所閑暇，體會立體的、多層次的綠化環(huán)境。

場地設計考慮海綿城市設計，場地綠化局部考慮設置下凹綠地，同時車行道、人行道均采用透水鋪裝，如透水瀝青道路、透水磚鋪裝等，使透水鋪裝的面積比達到50%以上。而整個項目的年徑流總量控制率也做到了70%。

3.7其他措施

除了以上五個方面，在本項目的綠色建筑設計過程中，我們還設置了能耗監(jiān)測系統(tǒng)，對學校使用過程中的各種能源（電、氣、水等）進行監(jiān)控和管理，同時將相關(guān)數(shù)據(jù)上傳到區(qū)級能耗監(jiān)測平臺，實現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)共享、實時監(jiān)管的目的。通過這些數(shù)據(jù)的監(jiān)控和分析，能實時了解各種設備的運行情況，從而達到優(yōu)化運行、減低能耗的目的。

結(jié)語：

綜上所述，綠色建筑設計在中小學建筑設計中的實踐應用還有許多值得探討的地方。綠色建筑設計在我國已經(jīng)歷了多年的發(fā)展，相應的政策法規(guī)和技術(shù)措施也已經(jīng)逐步完善。從學校建筑的整個使用壽命期來看，綠色建筑設計不僅可以降低學校資源和能源的消耗，還可以使建筑在整個壽命周期中的維護和使用成本得到有效的控制和相應的降低，對保護環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展有著積極的意義。

參考文獻：

[1]上海市工程建設規(guī)范.《綠色建筑評價標準》（DG/TJ08-2090-2020）[M].同濟大學出版社，2020.

[2]陳勇風.中小學校建筑綠色設計與實踐[J].工程建設標準化，2016.

[3]羅巍，田澤.探討綠色建筑設計標準在學校建筑設計的應用[J].建筑學研究前沿，2018（20）.