中小學校園多功能建筑景觀設計策略研究及應用價值分析

陳華斌 周紅君 CHEN Huabin ZHOU Hongjun

中小學校園景觀設計應充分考慮植被覆蓋與功能區(qū)規(guī)劃，涉及自然景觀覆蓋策略、基于功能分區(qū)的規(guī)劃策略、基于智慧校園的多功能設計策略。研究對3 種策略的實用性進行研究，以學生在各類景觀空間中的生理指標與心理指標為評價標準，全方位探索中小學校園多功能建筑景觀設計策略。

景觀設計；中小學；校園設計；智能化技術(shù)

0 引言

中小學校園景觀設計應以積極性引導為主，促使學生在與環(huán)境和諧相處的過程中激發(fā)探索欲。鑒于此，研究利用層次化設計拓展空間，為自然景觀覆蓋策略提供支持?；诠δ芊謪^(qū)的規(guī)劃策略將各功能區(qū)按實際需求進行建設，面積相仿的縱區(qū)運用坡度體現(xiàn)各區(qū)域?qū)哟胃??；谥腔坌@的多功能設計策略從信息系統(tǒng)與安全系統(tǒng)入手，應用智能化技術(shù)，以技術(shù)換時間。研究對3種景觀策略的實用性進行研究，以學生在各類景觀空間中的生理指標與心理指標為評價標準，全方位探索中小學校園多功能建筑景觀設計策略。

1 中小學校園景觀設計

1.1 自然景觀覆蓋策略

1.1.1 環(huán)境心理學

校園是教學場所。近年來，環(huán)境心理學研究發(fā)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境元素影響人的心理狀態(tài)，而中小學生正處于精神世界的形成階段，故應在營造社會主義文化氛圍的同時注重“生態(tài)”校園環(huán)境建設。在環(huán)境育人視角下，中小學生的身心健康在很大程度上受到校園環(huán)境影響，適宜放松的環(huán)境指標可降低中小學生的疲勞感，從而預防各種心理疾病。自然元素引入校園能拓展中小學生對自然的認知，進而激發(fā)中小學生對自然的探索與思考，在此情景下自然景觀在素質(zhì)教育過程中充當?shù)诙n堂的角色。

在城市化進程中，校園改造與之并行，基于實用性與功能性的校園建設使景觀生態(tài)性逐漸減弱，各種城市元素正取代獨立的生態(tài)系統(tǒng)成為校園景觀的主導。我國自古以來即為農(nóng)業(yè)大國，應運而生的“天人合一”思想是重塑校園自然景觀的良好基礎(chǔ)。以北京某校區(qū)田園式設計為例，其利用空間資源建設3個廣場及6個花園，將首層架空、屋面種植及微地形插入精妙結(jié)合，使校園向公園式景觀靠近，室內(nèi)外空間界限的模糊為學生創(chuàng)造出更多的綠色元素（見圖1，2）。

1 北京某校區(qū)整體景觀鳥瞰效果（圖片來源：網(wǎng)絡）

1.1.2 層次感設計

北京某校區(qū)植被整體架構(gòu)從寬闊的公共區(qū)域覆蓋開始，以教學區(qū)域插入為次層，最后于樓頂設置仿農(nóng)田的綠化區(qū)域，該區(qū)域還可作為學生的勞動體驗場所。植被層次化覆蓋策略可基于有限的占地面積，通過空間橫向裁剪延展出更大的面積（見圖3）。此外，校區(qū)引入“坡”式設計，通過建筑高低差區(qū)分各功能區(qū)，不同功能區(qū)的負荷與承載力又將層次感帶入學生的學習生活中（見圖4）。植被層次化覆蓋可將不同功能區(qū)串聯(lián)，使生態(tài)區(qū)域發(fā)展呈良性狀態(tài)，最終使建筑形態(tài)與城市融為一體（見圖5）。

3 植被層次化覆蓋

4 “坡”式設計

5 不同功能區(qū)串聯(lián)

1.1.3 微地形插入

校園綠地承載著改善環(huán)境的功能，故自然景觀覆蓋策略應考慮校園綠地用地指標，合理規(guī)劃校區(qū)結(jié)構(gòu)，通過科學布局植物群落結(jié)構(gòu)與種類實現(xiàn)校園生態(tài)平衡。設計摒棄“大范圍”塊狀單調(diào)布局，通過科學合理的層次結(jié)構(gòu)，在學生活動場地及教學區(qū)域空白處引入綠化植被，將各小區(qū)域作為生態(tài)子系統(tǒng)，協(xié)調(diào)校園生態(tài)亞系統(tǒng)與子系統(tǒng)，最終確保實用性與可操作性（見圖6）。

6 微地形插入（圖片來源：網(wǎng)絡）

1.2 基于功能分區(qū)的規(guī)劃策略

1.2.1 分區(qū)規(guī)劃功能期望

基于功能分區(qū)的規(guī)劃策略受實際條件影響，在用地面積有限的校園布局內(nèi)需充分考慮功能需求與用地指標的關(guān)系，通常按功能將校園用地分為教學、生活、體育、休閑、交通與服務等區(qū)域。校園景觀設計應優(yōu)先考慮教育功能性，當校園景觀對學生產(chǎn)生基于環(huán)境的有效刺激時會提高其學習效率，從教育心理學來看，有利于提升學生的求知欲與探索欲。

1.2.2 分區(qū)規(guī)劃實施路徑

研究通過合理規(guī)劃激發(fā)學生的積極性，在分區(qū)基礎(chǔ)上結(jié)合生態(tài)性與趣味性，多感官引導正確的學習與生活態(tài)度（見圖7）。從整體上看，校園功能區(qū)采用橫軸線布局，運動區(qū)、公共區(qū)和教學區(qū)3個縱區(qū)依次排列，結(jié)合縱向“坡”式設計，打造融合文化、激發(fā)探索的多維度空間。

7 多感官引導學習與生活態(tài)度

8 智慧校園整體設計

1）運動區(qū) 校區(qū)運動場不宜采用標準足球場面積，而應基于體育課內(nèi)容對校區(qū)運動場進行分區(qū)；應在露天運動場近教學樓側(cè)通過高度差構(gòu)建視線良好的觀賽區(qū)。

2）公共區(qū) 圖書閱覽中心與下沉庭院相對布局，該功能區(qū)域的特點為功能性建筑面積較小，可嵌入更多休閑元素景觀，較大的活動場地也有利于趣味活動的開展。

3）教學區(qū) 以教學樓為主，在教學需求考量下采用反“E”式建筑布局對通道與植被進行前后連接；實驗綜合樓緊鄰有機蔬菜基地設置，將室內(nèi)試驗與露天種植試驗相結(jié)合，使學生在探索知識的過程中輔助具體實踐。

1.3 基于智慧校園的多功能設計策略

1.3.1 教學服務系統(tǒng)

中小學校園可借助“智慧校園”理念最大程度地提升師生的學習及生活體驗（見圖8）。21世紀以來，信息化建設日趨成熟并應用于眾多院校中。教育領(lǐng)域應用的信息系統(tǒng)可提供校園網(wǎng)絡、廣播網(wǎng)絡及設備網(wǎng)絡3套系統(tǒng)。校園網(wǎng)絡考慮室內(nèi)外無線網(wǎng)絡覆蓋問題，通過分設室內(nèi)無線AP與室外高密度定向AP路徑實現(xiàn)；廣播網(wǎng)絡優(yōu)先考慮緊急通知傳達問題，考試需求與休閑需求置于其后，不同功能區(qū)的廣播內(nèi)容視具體情況而定；設備網(wǎng)絡需建立基于網(wǎng)絡和硬件的中心機房保護系統(tǒng)。

1.3.2 校園安全系統(tǒng)

校園安全系統(tǒng)是智慧校園的建設重點，除應急廣播系統(tǒng)外，還需設置監(jiān)控系統(tǒng)與出入管理系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)的覆蓋范圍基于學生隱私與學校重要節(jié)點位置進行考量，監(jiān)控控制中心下設各門衛(wèi)分控點，以保證學生安全（見圖9）。車庫出入系統(tǒng)識別方式除車牌自動識別，還可通過客戶端或智能手機授權(quán)開閘功能實現(xiàn)遠程操控。校門口出入系統(tǒng)采用以人臉識別為主，刷卡與掃碼為輔的多種控制方式，為確保學生的儀表要求設置?；栈蚣t領(lǐng)巾佩戴識別等過閘方式，同時還可增設紅外溫度感應系統(tǒng)。將輸出終端將數(shù)據(jù)傳送至家長或教師手機等智能客戶端，以了解學生進出校園情況（見圖10）。

9 智慧校園監(jiān)控系統(tǒng)

10 智慧校園門禁系統(tǒng)

1.3.3 建筑節(jié)能

校園建筑屋頂設置太陽能發(fā)電設備，利用校園南北走向優(yōu)勢，鋪設太陽能光電板與集熱管，為校園提供清潔能源。教學樓中的教學用房增大采光面積，直射與漫反射光線自教室兩側(cè)進入，提高了室內(nèi)采光質(zhì)量?？紤]到所在地區(qū)氣候類型，建筑布局以半圍合式為主，設置開放走廊，通過庭院將主導風引入建筑群，南北布局的教室可實現(xiàn)良好的通風效果。

2 多功能建筑景觀設計應用

2.1 自然景觀設計

自然景觀設計包括：通過舒適的自然環(huán)境營造適宜空間，調(diào)節(jié)學生主觀感受的環(huán)境型自然景觀；承載學生關(guān)于自然主題的教學課程，如生物實踐與勞動實踐等教學型自然景觀（見圖11）。

11 教學型自然景觀應用

1）環(huán)境型自然景觀 可直接改善或間接影響學生的身心健康，通過景觀設計達到調(diào)節(jié)情緒、緩解疲勞及提升學習效率等目的，使中小學生更多地接觸自然景觀。

2）教學型自然景觀 以吸引學生融入自然為目的，從純粹的生理感知到農(nóng)業(yè)勞作，使學生在生物實踐與勞動實踐中提升創(chuàng)造力與想象力。如校園農(nóng)場既能使學生了解并掌握種植技巧，又可在勞動中增強班級凝聚力。學生在單獨與協(xié)作勞作過程中體驗到種植樂趣，鍛煉了勞作能力，實現(xiàn)“讓教育回歸勞動實踐”的目標。教師可在場景教學中引導學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題并探索問題，以具象化形式激活學生創(chuàng)造力。

2.2 基于智慧景觀策略的STEM中心

融合交叉學科的STEM教學理念對多學科進行整合，進而助力學生健康成長。STEM教學需要一定的硬件設施，故北京某校區(qū)規(guī)劃設計時考慮到STEM教學中心的搭建（見圖12）。

12 STEM中心

STEM中心選址于教學功能區(qū)中心，與下沉庭院相連，該規(guī)劃既考量校園建筑面積，又為學生營造全員參與的核心理念。在傳統(tǒng)課堂外提高綜合實踐能力是智慧教學的目標之一。在場景搭建中尤其注重組別分區(qū)，使教學儀器與工具以組為單位聚集，避免單格化布置引發(fā)離群現(xiàn)象。教學設施布局尊重STEM教育的趣味性與實踐性特點，強調(diào)學生的動手能力，根據(jù)行為主義教學理念創(chuàng)設情境，激勵學生將所學的知識付諸實踐并解決實際問題。對于教師與教學方而言，場地及教具等硬件設施可幫助制定更具實際意義的教學方案，可跨學科地引導學生進行實踐探索。此外，趣味性與探索性的場景方便教師進行教學改革，在智能化STEM中心支持下對行為主義教學理論進行取舍性實踐。報告廳可為優(yōu)秀團隊及大型趣味性試驗提供場地，開闊宏大的空間頗具感染力。STEM中心既體現(xiàn)出設計美感，又引發(fā)學生的探索欲，通過空間文化浸潤實現(xiàn)輔助教學的目的。

3 結(jié)語

從自然景觀覆蓋策略、基于功能分區(qū)的規(guī)劃策略、基于智慧校園的多功能設計策略3個方面進行考量，對校園景觀進行多功能規(guī)劃。以學生在各類景觀空間中的生理指標與心理指標為評價標準，全方位探索中小學校園多功能建筑景觀設計策略，為類似中小學校園景觀設計提供借鑒。