淺析中小學(xué)田徑場立體化設(shè)計
——以深圳四所學(xué)校為例

文／湯朝暉 華南理工大學(xué)建筑學(xué)院 博士生導(dǎo)師華南理工大學(xué)亞熱帶建筑科學(xué)國家重點實驗室 研究員華南理工大學(xué)建筑設(shè)計研究院有限公司 副總建筑師

鄭重第 華南理工大學(xué)建筑學(xué)院 碩士研究生

李彬彬 華南理工大學(xué)建筑學(xué)院 碩士生導(dǎo)師華南理工大學(xué)亞熱帶建筑科學(xué)國家重點實驗室 高級工程師 （通訊作者）

引言

改革開放后，中國城市化發(fā)展迅速且規(guī)模宏大，如今北上廣深已經(jīng)是中國一線城市的代表，象征著國家的經(jīng)濟發(fā)展水平。以四大一線城市之一的深圳市為代表，近年來經(jīng)濟發(fā)展迅猛，人口數(shù)量增加，城市建筑密度高，城市的可建設(shè)用地緊張。用于中小學(xué)的建設(shè)亦是如此，日漸增長的建筑規(guī)模和逐漸減少的可建設(shè)用地之間形成鮮明的對比。

1 用地與建筑規(guī)模間的矛盾

2020 年，深圳市小學(xué)有347 所，較去年增加7 所；在校學(xué)生109.12萬人，較去年增長2.1%。普通中學(xué)有435 所，增加18 所；在校學(xué)生51.76 萬人，增長8.4%。2009 年至2020 年，深圳市的小學(xué)年招生數(shù)從10.32 萬人增長至19.07 萬，年均增長5.7%，而小學(xué)數(shù)量從346 所增加347 所，僅增加1 所。從數(shù)據(jù)可以看出，深圳市小學(xué)供不應(yīng)求，學(xué)位的需求緊張①。

近年來，深圳中小學(xué)生均建筑面積逐年上升。從2007 年版《深圳市民辦中小學(xué)校建設(shè)標準指引》中可以看出，小學(xué)生均建筑面積在7.35 至9.48 平方米之間，而在2016 年版《深圳市民辦中小學(xué)校建設(shè)標準指引》中，小學(xué)生均建筑面積在11.51 至12.60 平方米之間。隨著集約型中小學(xué)建筑的落地，生均建筑面積得到進一步的增大，例如2019 年建成的紅嶺小學(xué)，生均建筑面積約20.8 平方米；2020 年建成的錦龍小學(xué)，生均建筑面積約25.1 平方米。生均建筑面積的增大一方面可以看出教育理念的改革以及教育環(huán)境的改善，另外一方面則可以看出中小學(xué)用地開發(fā)強度增大以及開發(fā)難度提升。

針對高密度城市特別是北上廣深等一線城市，城市建筑密度大，開發(fā)強度高。在寸土寸金的城市里，教育用地的擴大意味著犧牲其他用地。2020 年深圳房價約5.7 萬/平方米，位居全國第二。而城市中小學(xué)一般緊鄰住宅區(qū)布置，主要服務(wù)于周邊城市居民，因此，其中關(guān)系可想而知，中小學(xué)用地范圍的限制較為苛刻。

學(xué)位和人均所需建筑面積逐年增長，導(dǎo)致中小學(xué)建筑規(guī)模需對應(yīng)快速增長，然而教育用地卻無法快速調(diào)配，導(dǎo)致日益險峻的用地與建筑規(guī)模之間的矛盾。

2 興起的建筑行為

建筑用地和建筑規(guī)模之間的矛盾日益突出。2018 年，深圳市規(guī)劃和自然資源局福田管理局發(fā)起“福田新校園行動計劃：8+1 建筑聯(lián)展”設(shè)計競賽[1]（以下簡稱“新計劃”），為深圳探索如何在用地條件局限的情況下，設(shè)計高質(zhì)量和高密度的校園。新計劃的目的在于剖析城市的現(xiàn)實問題——用地和建筑規(guī)模的矛盾，呼吁建筑師和各界的社會責(zé)任感，讓“新矛盾”成為“新創(chuàng)造”的觸媒[2]。

近年來，建筑師們針對這一課題進行了深入探索，力求通過建筑的手法回應(yīng)這一矛盾，并產(chǎn)生了許多具備創(chuàng)造性的、十分巧妙的設(shè)計思路。比如紅嶺小學(xué)，通過把田徑場抬到裙房屋面，并在裙房下方布置各種功能用房，形成田徑場立體化的設(shè)計，以集約化利用有限的建設(shè)用地[3]；深圳羅湖第十九高級中學(xué)（待建），將田徑場放置在教學(xué)樓屋面，以消化田徑場本身的占地需求；龍華第二外國語學(xué)校，挖掘田徑場下部空間，布置車庫、風(fēng)雨操場等功能以利用地下空間等。此類的設(shè)計，在垂直方向上爭取立體化空間的利用，既減少占地、提高空間利用，也順應(yīng)時代潮流，滿足新時代的需求。

這種中小學(xué)建筑形式的出現(xiàn)，必然帶來新的挑戰(zhàn)。這種建筑形式，根據(jù)田徑場放置的標高不同，大致可以分為三種：位于地面、裙房和教學(xué)樓屋面。三種布局有共性的特點，即田徑場為露天狀態(tài)，因此立體化設(shè)計主要體現(xiàn)于其下部空間。將田徑場設(shè)置在學(xué)校功能用房之上，必然對下部功能產(chǎn)生一定的影響。而如何回應(yīng)和解決這些影響，則成為這種新的建筑形式所需要解決的設(shè)計重點。另外，當田徑場位于屋面，給功能本身也帶來一定的影響，這則是需要討論的另外一個議題。

接下來，筆者將通過實際案例——四個深圳項目：紅嶺小學(xué)（圖1）、錦龍小學(xué)（圖2）、深圳龍華第二外國語學(xué)校（圖3）、新洲小學(xué)（圖4）（下文分別簡稱：紅嶺、錦龍、龍華、新洲），共四個項目，針對項目中功能問題展開橫向比較分析，并以小見大，歸納出這種建筑形式所需要注意的問題和解決的思路（表1）。

圖1 紅嶺小學(xué)（圖片來源：參考文獻[4]）

圖2 錦龍小學(xué)（圖片來源：參考文獻[5]）

圖3 龍華第二外國語學(xué)校（圖片來源：參考文獻[6]）

圖4 新洲小學(xué)（圖片來源：參考文獻[7]）

表1 學(xué)?；卷椖壳闆r（表格、圖片來源：作者自繪）

3 田徑場立體化設(shè)計淺析

3.1 功能整體布局

整體布局上，由于田徑場的占地在整個學(xué)校的用地中比重較大，四個項目均將田徑場抬升至裙房屋面高度（龍華田徑場高于地面），并在下方布置功能用房。這也是繼紅嶺之后中小學(xué)設(shè)計較常采用的設(shè)計手法，也是解決用地緊張問題的主要策略。

但在總平位置上略有不同，紅嶺、龍華、新洲均將田徑場靠一邊放置，而錦龍則放置于中間。從功能角度上看，在于學(xué)校是否有需要劃分開的大體量功能空間。錦龍通過田徑場將教學(xué)樓和宿舍樓劃分開，而另外三所均將教學(xué)樓合并一起進行設(shè)計（表2）。

表2 學(xué)校整體功能布局（表格、圖片來源：作者自繪）

3.2 田徑場立體化功能類型

從表3 可以看出，田徑場下部主要布置風(fēng)雨操場、多功能報告廳、停車庫等功能，此類功能的共同點是：空間尺度大。田徑場的立體化設(shè)計之所以能高效減少用地面積，是因為將所有“大空間”整合到了一起，形成一個“綜合體”，以減少“大空間”所占用地。

并且，每個學(xué)校根據(jù)具體情況，充分利用抬升田徑場形成的采光面，布置有功能需求的用房，比如紅嶺將校務(wù)辦公室放置于二層南側(cè)采光面；錦龍將學(xué)生閱覽區(qū)放置于二層北側(cè)采光面；龍華將學(xué)生閱覽室放置于半地下一層北側(cè)采光面。這樣，田徑場立體化既滿足了功能需求，又消化了大量建筑面積，減少建筑用地。

3.3 日照分析

根據(jù)日照規(guī)律，一般情況下，層數(shù)越高，所在樓層其通風(fēng)采光條件越好。從表3 可以看出，需要采光的功能房均布置于裙房頂層，緊鄰田徑場屋面層，比如：教務(wù)辦公室、教師休息室、學(xué)生閱覽區(qū)等。

表3 田徑場立體化利用方式（表格來源：作者自繪）

為彌補采光環(huán)境的不足，在田徑場層設(shè)置采光庭院或天窗（表4），以增加采光面，其中錦龍、龍華、新洲均采用下沉庭院的方式，錦龍于田徑場左右兩側(cè)共設(shè)計五個采光庭院，其中最小尺寸為3.5m×12.3m；紅嶺則結(jié)合道路退縮距離和邊坡綠化，為負一層爭取足夠的采光以及在田徑場南部設(shè)計約10m×20m 的采光天窗，以提升下部采光環(huán)境。

3.4 通風(fēng)分析

田徑場立體化通風(fēng)設(shè)計主要表現(xiàn)在以下方面：（1）田徑場下部空間和周邊功能用房之間通過“架空”通廊隔開，通廊可形成風(fēng)巷系統(tǒng)優(yōu)化田徑場下部周邊通風(fēng)環(huán)境，比如錦龍、龍華、新洲等學(xué)校。而錦龍甚至在內(nèi)部設(shè)置東西向架空走廊連接宿舍區(qū)和教學(xué)區(qū)的庭院空間，形成橫向通廊，讓通風(fēng)效果更明顯（表5）；（2）通過田徑場的天窗或庭院，聯(lián)通內(nèi)部空間和室外空間，用于形成風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)，達到通風(fēng)透氣的效果（表4）；（3）通過大空間與外界或者庭院相連接，給建筑內(nèi)部空間提供大通風(fēng)面。田徑場下部最大的功能空間是風(fēng)雨操場，因此，只要將風(fēng)雨操場凸出地面布置，則可以獲得一定的通風(fēng)條件。如紅嶺、新洲、龍華。而錦龍則直接將風(fēng)雨操場放置于首層，最大化利用大空間的通風(fēng)面（表3）。

表4 天窗和中庭位置示意（表格來源：作者自繪；圖片來源：圖5：參考文獻[4]；圖6：深圳市規(guī)劃和自然資源局；圖7：作者整理后重繪；圖8：參考文獻[7]）

表5 通風(fēng)廊道位置示意（表格來源：作者自繪；圖片來源：圖9：參考文獻[4]；圖10：深圳市規(guī)劃和自然資源局；圖11：作者整理后重繪；圖12：參考文獻[7]）

3.5 結(jié)構(gòu)分析

從表6 中可以看出，風(fēng)雨操場是田徑場下部跨度最大的空間，因此其結(jié)構(gòu)形式和復(fù)雜度也是最高、最特殊的。以錦龍為例，其結(jié)構(gòu)形式為混凝土梁柱體系，柱網(wǎng)以9m×9m 為主。由于首層布置了兩個籃球場，場內(nèi)需要保證無柱的空間以滿足使用，所以部分柱子尺寸相對較大，達到0.8m×0.8m。整個體系橫向最大柱跨約20m，滿足布置籃球場的需求。

表6 四所學(xué)校風(fēng)雨操場結(jié)構(gòu)相關(guān)信息（表格來源：作者自繪）

梁柱體系隨著跨度的增大，柱子和梁的尺寸也隨之增大。從表6 可以看出，四所小學(xué)的梁高最小為1.4m。根據(jù)一般規(guī)律，相對經(jīng)濟的跨度為9m，梁高為0.6m。這意味著有部分空間是損耗在結(jié)構(gòu)上，并且是無法避免的。而紅嶺巧妙地將“梁”利用起來，形成空中走廊的造型。這樣變相地“減少”空間的損失還增加了共享娛樂的空間[4]（圖13、圖14）。

圖13 紅嶺小學(xué)墻身（圖片來源：參考文獻[4]）

圖14 紅嶺小學(xué)田徑場下部空間示意（圖片來源：參考文獻[4]）

3.6 田徑場本身

將田徑場抬升至裙房屋，對田徑場本身的影響有兩點：（1）學(xué)生不再是通過“傳統(tǒng)“地面到達田徑場，而是通過連廊或者大平臺，對交通可達性和流線等方面產(chǎn)生一定影響。這五所學(xué)校均通過“大平臺”連接位于屋面的田徑場，意味著四層的學(xué)生不再需要爬三層的樓梯到達地面，減少爬樓梯的總長度而減少安全風(fēng)險。（2）學(xué)生的安全問題一直是社會各界的關(guān)注焦點。抬升的屋面需要增設(shè)多種防護措施，如足夠的疏散樓梯、屋面防護欄桿、防護網(wǎng)等等，以確保學(xué)生的安全使用。

田徑場立體化設(shè)計，是建筑師們對這類用地集約型學(xué)校的項目實踐。建筑師各自針對立體化田徑場的功能問題做出了回應(yīng)，具有參考和借鑒的意義。

結(jié)語

中小學(xué)的立體化設(shè)計是高密度城市的大勢所趨，是建筑師通過各自的富有創(chuàng)造力的建筑手法回應(yīng)這一社會現(xiàn)實的方式。設(shè)計師們雖針對不同的項目，以不同的角度采取不同的設(shè)計邏輯和策略，應(yīng)對不同的設(shè)計難點和問題，但其內(nèi)在的目的和觀念是一致的。深圳中小學(xué)立體化設(shè)計的大趨勢，在某種程度上反映了全國一線城市中小學(xué)建筑的發(fā)展。這些年的探索，相信可以給其他地區(qū)中小學(xué)建設(shè)帶來一定的啟發(fā)。同時這也給建筑行業(yè)帶來了一定的推進作用，拓寬了建筑實踐范疇，促使行業(yè)往更全面、更客觀、更人文的方向前進。

注釋：

①來自《深圳市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》，部分數(shù)據(jù)經(jīng)過筆者推算得出。