基于綠色建筑理念的中小學(xué)校宿舍設(shè)計(jì)研究
——以陽(yáng)西一中學(xué)生宿舍為例

方媚

華南理工大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 廣東 廣州 510000

隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高和資源短缺的壓力增大，綠色建筑已成為未來(lái)建筑發(fā)展的趨勢(shì)。學(xué)校宿舍作為學(xué)生學(xué)習(xí)和生活的重要場(chǎng)所，其環(huán)保性、舒適性對(duì)學(xué)生的身心健康有著重要影響。然而，目前大多數(shù)學(xué)校建筑設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)重點(diǎn)都放在教學(xué)區(qū)主要建筑，而對(duì)于生活區(qū)的學(xué)生宿舍，為了節(jié)省造價(jià)，在設(shè)計(jì)中僅滿(mǎn)足學(xué)生基本生活空間要求而忽略其舒適性。本研究旨在探討如何基于綠色建筑理念進(jìn)行中小學(xué)校宿舍設(shè)計(jì)，為學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)和生活環(huán)境。

1 項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)位于陽(yáng)西縣新過(guò)境公路G228與大垌山路交匯處西南面。用地北側(cè)和東側(cè)臨路，交通條件較優(yōu)越。用地原為風(fēng)景旅游用地，經(jīng)縣委縣政府及相關(guān)單位同意調(diào)整為教育用地?？傆玫孛娣e為395.13畝，擬建建筑總面積98458m2。項(xiàng)目包括教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓、圖書(shū)館和行政樓、藝術(shù)樓、體育館、食堂、學(xué)生宿舍、教工宿舍以及運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地。

2 項(xiàng)目特點(diǎn)分析

2.1 總平面

項(xiàng)目用地為南高北低、高差適宜，局部有低洼地帶的丘陵地貌，用地現(xiàn)狀自然植被茂密，綠色景觀資源豐富。根據(jù)這一特點(diǎn)，結(jié)合陽(yáng)江市城市文化底蘊(yùn)與陽(yáng)西縣第一中學(xué)人文內(nèi)涵，提出“融山蓄水、寓教于景、綠色校園”的設(shè)計(jì)理念。

解析場(chǎng)地現(xiàn)狀地形，綜合高程、坡度、徑流分析確定可建設(shè)區(qū)域，根據(jù)周邊道路標(biāo)高進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐恋仄秸Y(jié)合現(xiàn)有山丘地形及局部低洼地勢(shì)，用地南側(cè)布置教學(xué)樓、學(xué)生實(shí)驗(yàn)組團(tuán)，東側(cè)為體育館、藝術(shù)樓，場(chǎng)地中央為圖書(shū)館辦公樓組團(tuán)，辦公樓西側(cè)借助現(xiàn)狀低洼地勢(shì)布置景觀湖，結(jié)合東側(cè)主入口，形成主要景觀軸線(xiàn)[1]。西北側(cè)為食堂以及教師與學(xué)生宿舍組團(tuán)。場(chǎng)地東北側(cè)集中設(shè)置田徑運(yùn)動(dòng)場(chǎng)和籃球場(chǎng)，各組團(tuán)通過(guò)院落的借景、對(duì)景，把實(shí)地教學(xué)融入校園景觀，實(shí)現(xiàn)綠色校園的生態(tài)骨架(圖1)。

圖1 總平面

2.2 交通流線(xiàn)

校園主入口設(shè)在南側(cè)規(guī)劃道路，次入口兩個(gè)，分別位于東側(cè)及北側(cè)。

以“人車(chē)分流，步行優(yōu)先”為主要原則，在保證學(xué)生在校園內(nèi)活動(dòng)安全的前提下，考慮各組團(tuán)使用者出行的便捷性。場(chǎng)地內(nèi)部設(shè)置7M環(huán)繞校園的環(huán)形車(chē)道，車(chē)行主要從北側(cè)次入口進(jìn)入，繞學(xué)校外圈環(huán)路到達(dá)各個(gè)組團(tuán)指定停車(chē)區(qū)域，在環(huán)路以?xún)?nèi)區(qū)域形成有獨(dú)立安全的步行空間，營(yíng)造校園內(nèi)部安全舒適的環(huán)境[2]（圖2）。

圖2 總平面交通分析圖

2.3 單體立面造型設(shè)計(jì)

校園整體建筑風(fēng)貌以端莊沉穩(wěn)的磚紅色為主色，局部點(diǎn)綴淺灰色作為建筑細(xì)部，體現(xiàn)現(xiàn)代教學(xué)建筑氣質(zhì)。教學(xué)樓強(qiáng)調(diào)組團(tuán)院落布局，建筑造型簡(jiǎn)約大氣，局部坡屋面打造特色第五立面，配合磚紅色立面，整體體現(xiàn)出教育建筑沉穩(wěn)與親切。體育館用豎向線(xiàn)條為立面主要肌理，凸顯體育建筑的力量感。藝術(shù)樓以獨(dú)特的建筑語(yǔ)言，塑造了富有藝術(shù)氣息的空間和建筑造型。食堂以富有嶺南特色的架空空間為主，層次豐富的空間為師生打造了一個(gè)輕松的就餐空間。學(xué)生宿舍以重復(fù)的單元變化為立面主要構(gòu)圖元素，穩(wěn)中求變，豐富了校園的天際線(xiàn)。圖書(shū)館、行政樓以及師生發(fā)展中心綜合設(shè)置于校園中心，整體采用環(huán)形造型，將校園日常學(xué)習(xí)生活的各部分功能有機(jī)串聯(lián)在一起[3]。

3 中小學(xué)校宿舍建筑設(shè)計(jì)中的綠色建筑技術(shù)措施

3.1 建筑平面布局

宿舍建筑常見(jiàn)的平面布局有內(nèi)廊式布置、外廊式布置、雙廊式布置等。本項(xiàng)目地處廣東省西南沿海，亞熱帶氣候，夏秋季多臺(tái)風(fēng)雨。節(jié)能計(jì)算屬夏熱冬暖氣候區(qū)?？傆玫孛娣e263400m2，建筑密度低，通過(guò)分析對(duì)比，結(jié)合用地條件和項(xiàng)目氣候特點(diǎn)，本項(xiàng)目學(xué)生宿舍標(biāo)準(zhǔn)層采用外廊式條形布局，建筑朝向采取正南北朝向，南北向條形布置形成圍合庭院，南北向建筑間距大于1H，各層單間南北通透，首層局部設(shè)置架空連廊，促進(jìn)場(chǎng)地自然通風(fēng)，經(jīng)室外風(fēng)環(huán)境模擬計(jì)算，建筑迎風(fēng)面和背風(fēng)面風(fēng)壓差超過(guò)5Pa；夏季、過(guò)渡季工況下，局部活動(dòng)區(qū)域風(fēng)速小于0.2m/s，建筑室內(nèi)外風(fēng)壓差大于0.5Pa的建筑表面積比例達(dá)到50%以上，達(dá)到最優(yōu)的自然通風(fēng)、采光效果，降低空調(diào)照明能耗，降低建筑能耗（圖3）。

圖3 首層平面圖

建筑平面南北向設(shè)置了走廊或陽(yáng)臺(tái)，利用走廊、陽(yáng)臺(tái)形成遮陽(yáng)構(gòu)件，降低立面太陽(yáng)輻射得熱量，改善建筑室內(nèi)的熱、光環(huán)境，從而大大降低了建筑能耗。經(jīng)節(jié)能計(jì)算，南想遮陽(yáng)系數(shù)0.145，不北向遮陽(yáng)系數(shù)0.175，整個(gè)建筑平均遮陽(yáng)系數(shù)0.161。項(xiàng)目建筑全年供暖和空調(diào)總耗電量約21.2kWh/m2，建筑供暖空調(diào)負(fù)荷降低比例大于5%。滿(mǎn)足減少建筑能耗的節(jié)能要求[4]。

3.2 建筑立面造型

本項(xiàng)目學(xué)生宿舍采用外廊式布局，形成較為輕盈的建筑形態(tài)。避免由于建筑體量高度過(guò)大帶來(lái)壓抑和沉悶感。立面設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔明快，反映空間結(jié)構(gòu)特征。根據(jù)平面特點(diǎn)，立面以重復(fù)的單元排列形成富有節(jié)奏和韻律的構(gòu)圖元素，以百葉、欄桿為建筑語(yǔ)言，平衡建筑體量中的虛與實(shí)，通過(guò)色彩、虛實(shí)的變化，刻畫(huà)了學(xué)生宿舍簡(jiǎn)潔、明快、親切、自然又富有活力的建筑風(fēng)格?？紤]到項(xiàng)目夏秋季多臺(tái)風(fēng)雨的氣候特點(diǎn)，建筑立面未設(shè)計(jì)大量裝飾性構(gòu)件。建筑中無(wú)不具備遮陽(yáng)、導(dǎo)光、導(dǎo)風(fēng)、載物等作用的飄板和構(gòu)件；屋頂無(wú)單純?yōu)樽非髽?biāo)志性效果設(shè)立的塔、球等異形構(gòu)件。體現(xiàn)要素簡(jiǎn)約，沉穩(wěn)務(wù)實(shí)的建筑氣質(zhì)。符合環(huán)保、可持續(xù)的綠色建筑要求。

3.3 建筑空間環(huán)境

宿舍是校園文化的重要組成部分，也是學(xué)生學(xué)習(xí)生活的延伸和社會(huì)性活動(dòng)的重要場(chǎng)所。通常在宿舍內(nèi)部，由于受到人均面積指標(biāo)限制和平面布置的局限性，房間內(nèi)部多余的空間僅能滿(mǎn)足通道的要求。公共交流空間不足，輔助公共活動(dòng)房間缺失，這些不利的環(huán)境條件大大限制了學(xué)生之間的交流活動(dòng)。

本項(xiàng)目宿舍設(shè)計(jì)在空間功能上更加注重公共空間人文氛圍的營(yíng)造。宿舍入口是人流最為集中和交集最多的地方，本項(xiàng)目宿舍適當(dāng)?shù)臄U(kuò)大了門(mén)廳空間，設(shè)置必要的休閑空間，布置沙發(fā)座椅，提供一個(gè)舒適的交流環(huán)境，增加整體空間的親切感，創(chuàng)造有利的交往和信息交流的交互空間。門(mén)廳附近布置活動(dòng)室，為學(xué)生交流活動(dòng)提供必要的室內(nèi)活動(dòng)場(chǎng)所?；顒?dòng)室可以作為放映室、講座培訓(xùn)、休閑茶座、臺(tái)球室等功能，讓學(xué)生在實(shí)際活動(dòng)中提高學(xué)習(xí)和社交能力，大大豐富學(xué)生課余生活。另外，首層還設(shè)計(jì)連接南北向宿舍外廊的3m寬的架空通廊，架空通廊和門(mén)廳形成圍合的內(nèi)庭院，庭院設(shè)置綠地、景觀小品、健身走道等，滿(mǎn)足休閑、晾曬等功能，使交流空間向外部空間延伸和拓展，極大的豐富了學(xué)生的社交活動(dòng)空間（圖3）。二層門(mén)廳屋面，設(shè)置為上人屋面，可作為連接南北向宿舍交通走道，豐富的空間變化、合理的開(kāi)放、管理屋頂?shù)膮^(qū)域，挖掘出更多積極的交流場(chǎng)所，提高空間的復(fù)合型和可利用率。塑造具有滲透開(kāi)放空間結(jié)構(gòu)，靈活室內(nèi)外轉(zhuǎn)換的多樣流線(xiàn)。

生活垃圾的收集直接關(guān)系到宿舍的衛(wèi)生環(huán)境，以往的宿舍建筑缺少垃圾收集間，造成宿舍樓門(mén)口的臟亂，本項(xiàng)目在各層電梯廳及樓梯間處設(shè)置了清潔間和垃圾收集點(diǎn)，可使垃圾有一個(gè)暫存之處，以便在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)統(tǒng)一運(yùn)走。清潔間內(nèi)設(shè)置沖洗水池，設(shè)置貼瓷磚墻面和地磚地面，便于垃圾收集間的沖洗，為宿舍衛(wèi)生創(chuàng)造了積極的條件。

3.4 建筑構(gòu)造

本項(xiàng)目宿舍屋面采用100mm擠塑聚苯板保溫（計(jì)算厚度為80mm）,外墻采用200mm加氣混凝土砌塊自保溫隔熱，外窗采用普通鋁合金窗框+充氬氣Low-E中空玻璃(6+12Ar+6)。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能計(jì)算均滿(mǎn)足《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》GB55015-2021的要求。

本項(xiàng)目外墻采用加氣混凝土砌塊200mm，內(nèi)墻隔墻采用加氣混凝土200mm，外窗采用普通鋁合金窗框+充氬氣Low-E中空玻璃(6+12Ar+6)。主要功能房間區(qū)域上部樓板采用5mm隔音墊+40細(xì)石混凝土（雙向配筋）。主要功能房間的晝間室內(nèi)噪聲級(jí)滿(mǎn)足現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50118中不大于45dB的低限值要求，夜間室內(nèi)噪聲級(jí)滿(mǎn)足現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50118中不大于37 dB的低限值要求。主要功能房間室內(nèi)噪聲級(jí)和隔聲性能滿(mǎn)足規(guī)范要求。

3.5 設(shè)備選型

水資源管理可以最大限度地減少對(duì)水資源的浪費(fèi)和污染，提高水資源利用效率。本項(xiàng)目全部衛(wèi)生器具和配件選用優(yōu)質(zhì)節(jié)水型產(chǎn)品，全部衛(wèi)生器具的用水效率等級(jí)達(dá)到2級(jí)，符合《節(jié)水型生活用水器具》CJ/T164-2014的要求。例如，安裝低流量水龍頭、節(jié)水馬桶、淋浴頭等節(jié)水設(shè)備，所有衛(wèi)生器具、地漏自帶或配套量的存水彎，其水封深度均不得小于50mm。以減少用水量[5]。同時(shí)，本項(xiàng)目合理利用空間設(shè)置綠色雨水基礎(chǔ)設(shè)施，綠地采用下凹綠地等，利用植被緩沖帶減少?gòu)搅魑廴荆操|(zhì)鋪裝采用透水鋪裝，透水鋪裝使雨水能夠順利進(jìn)入鋪面結(jié)構(gòu)內(nèi)部，通過(guò)具有臨時(shí)儲(chǔ)水能力的基層，直接下滲入土基或通過(guò)鋪面內(nèi)部排水管排除。室外雨水系統(tǒng)采用有組織及自然排放相結(jié)合的方式，一部分雨水經(jīng)雨水口，排水溝，有室外雨水管匯集至就近的雨水檢查井；另一部分雨水進(jìn)入景觀水體，雨水進(jìn)入景觀水體之前設(shè)置植物緩沖帶，利用植物和土壤滲濾作用削減徑流污染，提高水資源的利用效率。例如，建設(shè)雨水花園、綠化帶等綠色空間，利用植物和土壤的吸收作用，將雨水慢慢滲透到地下，減少污染物的排放。并利用雨水收集系統(tǒng)，收集和儲(chǔ)存雨水用于灌溉和其他非生活用途，本項(xiàng)目設(shè)有天然景觀水體，景觀水體補(bǔ)水均采用雨水補(bǔ)充，收集方式為景觀水池周邊雨水利用場(chǎng)地高差散排進(jìn)入景觀水池。實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用。此外，對(duì)排水進(jìn)行處理和回收利用。例如，采用生物處理技術(shù)和膜過(guò)濾技術(shù)等方法，對(duì)污水進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)水資源的再利用。同時(shí)，應(yīng)采用分流制度，將生活污水和非生活污水進(jìn)行分離，以實(shí)現(xiàn)最大程度的回收和利用。項(xiàng)目熱水系統(tǒng)采用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)。公共空間采用感應(yīng)燈與固定照明綜合使用，環(huán)境、景觀燈照明則采用太陽(yáng)能。

本項(xiàng)目宿舍樓均采用門(mén)禁系統(tǒng)，利用校園一卡通進(jìn)入樓棟，智能化識(shí)別學(xué)生信息。采用規(guī)范、可控、可統(tǒng)一管理的通訊寬帶服務(wù)系統(tǒng)，暢通信息渠道，建設(shè)信息資源高度共享信息網(wǎng)絡(luò)。樓棟內(nèi)公共場(chǎng)所設(shè)24小時(shí)全程電子監(jiān)控與報(bào)警監(jiān)控，有效增強(qiáng)管理安全性。

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)綠色建筑理念和標(biāo)準(zhǔn)的分析，結(jié)合中小學(xué)校宿舍的特點(diǎn)和需求，探討基于綠色建筑理念的中小學(xué)校宿舍建筑技術(shù)措施。綠色建筑的應(yīng)用和發(fā)展在全球范圍內(nèi)已經(jīng)得到了迅速推進(jìn)，而中小學(xué)校宿舍的建筑功能和特點(diǎn)需要兼顧學(xué)生的學(xué)習(xí)、生活和成長(zhǎng)需求。因此，在中小學(xué)校宿舍的設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該充分考慮綠色建筑有效技術(shù)措施，以創(chuàng)造一個(gè)節(jié)能、環(huán)保、健康、舒適和安全的生活環(huán)境。中小學(xué)校宿舍的設(shè)計(jì)者和管理者可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和改進(jìn)，以實(shí)現(xiàn)綠色建筑理念在中小學(xué)校宿舍設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。同時(shí)，政府、企業(yè)和社會(huì)各界也應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)中小學(xué)校宿舍綠色建筑的支持和投入，推動(dòng)中小學(xué)校宿舍的綠色化改造和建設(shè)，為學(xué)生提供更加優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)和生活環(huán)境。