關于中小學綠色校園建設的思考與實踐

■ 楊 霞 Yang Xia 陳映璇 Chen Yingxuan

關于中小學綠色校園建設的思考與實踐

■ 楊 霞 Yang Xia 陳映璇 Chen Yingxuan

通過分析綠色校園的內涵，總結歸納中小學的建筑類型及用能特點，提出建設綠色校園的思路，并以上海市某中學改擴建工程為例，詳細闡述綠色校園建設途徑。

中小學；綠色校園；綠色建筑；綠色校園環境；綠色教育

0 引言

加快建設“資源節約型、環境友好型社會”，倡導節約社會風尚，落實節能減排已成為全社會最重要任務之一。節約型社會的創建，需要每個組織和個人的參與，中小學校在整個中國的節能減排戰略以及相關教育中發揮著舉足輕重的作用。然而，中小學校人口稠密、校園建筑設施量大面廣，能源管理水平低，制約著綠色校園工作深入持久地開展。推進總數龐大的中小學綠色校園建設，包括新建、改建、擴建以及既有校園的綠色化建設，將有利推進整個社會的綠色發展。

1 綠色校園的內涵

綠色校園，在其全壽命周期內最大限度地節約資源（節能、節水、節材、節地）、保護環境和減少污染，為師生提供健康、適用、高效的教學和生活環境，對學生具有環境教育功能和自然環境和諧共生的校園（《綠色校園評價標準》（CSUS/GBC 04—2013））。綠色校園強調人、資源、環境三者的平衡。中小學作為培養人才的搖籃，在推進綠色校園建設過程中除強調綠色建筑、綠色校園環境外，還應包含綠色教育和綠色科技等內容。

2 中小學建筑類型及用能特點

2.1 中小學建筑數量及分布

截止2014年，上海擁有普通中小學1 525所，在校學生人數138.72萬人。其中普通中學768所，在校學生人數58.42萬人；普通小學757所，在校學生人數80.3萬人[1]（圖1）。

2.2 中小學建筑分類

根據《普通中小學建筑建設標準》（DG/TJ08—12—2004），中小學建筑一般包括教學及教學輔助用房（普通教室、實驗室、多媒體語言室、計算機教室、圖書閱覽室、科技活動室等），辦公用房（教師辦公室、行政辦公室等）、生活用房（教職工和學生食堂、開水房等）。

圖1 上海各區縣中小學數量（所）及分布（2015上海統計年鑒）

2.3 中小學用能特點

2.3.1 能源消費構成

根據上海市部分中小學校2005、2006年用能情況調查結果，高中能源消耗主要有電力、燃氣、成品油等。其中電力所占比例最大，占80%左右，其次為燃氣，占14%左右，成品油占6%左右，其他能源消費量較小（表1）。這些能源主要用于建筑和交通，其中建筑能耗是構成總能耗的主體，約占96%[1]。

2.3.2 用能規律

大部分中小學的學生課程及行政辦公工作都集中安排在周一～周五，周六、日的能耗相對較少；每年的1~2月和7~8月為學校的寒暑假時間，其能耗量更是有明顯的減少，這也是學校建筑用能最為突出的特點。

上海既有中小學數量大，覆蓋面廣，建筑類型主要為教學樓和辦公樓，建筑規模一般較小，用能結構相對簡單。建筑能耗是中小學能耗的主體，主要用于照明、空調、風扇、電梯、辦公設備等用電。

3 綠色校園建設思路

對于新建、改建、擴建以及既有校園的綠色化建設，主要從規劃布局、室外環境、圍護結構、照明系統、空調系統、給排水系統、綠色教育與推廣7個方面入手，實現節地、節能、節水、節材、提高室內環境質量與提高師生環保意識的目標。

3.1 規劃布局

（1）新建、改建、擴建校園進行規劃設計時，應合理布置校園各部分功能建筑，學校教學樓、行政辦公樓等建筑布局保證室內良好的日照環境、采光和通風條件，根據學校所在地的冬夏主導風向合理布置建筑物及構筑物，校園風環境應有利于冬季室外行走舒適及過渡季、夏季的自然通風。

（2）新建、改建、擴建校園進行規劃設計時，應盡量開發和使用地下空間，提高土地利用率。減少停車場地設置對環境的不利影響，節約土地資源。停車方式采用分散與集中相結合的方式，充分利用地下空間。合理規劃自行車停放點。

（3）出入口的位置應符合教學、安全、管理的需要，出入口的布置應避免人流、車流交叉。道路規劃應做到人車分流，確保中小學生人身安全。

3.2 室外環境

（1）采取屋頂綠化、垂直綠化，喬、灌、草相結合的復層綠化等多種綠化方式，提高學校綠化率，降低校園內熱島效應。既有中小學校園通常整體空間有限，綠化率較低，應綜合考慮多種綠化手段，以改善校園綠化環境。

（2）充分利用場地空間，合理設置綠色雨水基礎設施，如下凹式綠地；停車場、廣場、道路和室外活動場地采用透水地面，消減雨水徑流。

（3）通過校園自身的綠化布局調控局部空氣質量、噪聲污染。如運動場與教學區之間用樹木組成繁密的樹帶，以避免場地活動聲音的干擾，校園周圍采用喬木與藤本混合栽植，形成綠化帶，使校園與外界隔離，創造一個安靜的學習環境。

（4）垃圾分類回收，廢棄物合理利用。

3.3 圍護結構

表1 高中能源消費結構[1]

上海屬于夏熱冬冷地區，外墻、屋面采用保溫隔熱措施，外窗采用節能窗及遮陽措施，可以提高建筑圍護結構熱工性能，降低建筑能耗，提高房間熱舒適性。對于既有中小學建筑，多數建造年代久遠，未采取保溫節能措施，可通過實施節能改造提高圍護結構熱工性能。

新建、改建、擴建校園進行建筑設計時，對于進深較大的建筑(圖書館、大的階梯教室、學生餐廳等)，通常采光、通風、排氣要求高，可采用大玻璃窗加大采光通風面積。

3.4 照明系統

學校建筑中照明能耗占相當比重。中小學建筑照明設計應符合國家相關規范的要求。在滿足學生課堂照明需求的條件下，積極推廣綠色照明。

（1）積極采用節能燈具，如T5/T8節能燈或LED燈等。

（2）根據校園建筑的不同功能，進行日照分析，充分利用自然采光，減少人工照明。

（3）在公共區域和使用需求變化頻繁的區域應采用照明自動控制技術。

3.5 空調系統

教室、圖書閱覽室、行政辦公樓等有空調要求的房間可安裝節能高效的空調和風扇，以提高房間熱舒適性。鑒于最冷和最熱的天氣，中小學是放寒暑假，在選用空調系統時，建議優先采用高能效比的分體式空調或風扇，若要選用中央空調，應先進行經濟性分析。

3.6 給排水系統

可采用節水型衛生器具，節水高效的灌溉方式。有學生集中浴室的，可采用IC卡節水管理系統及節水設備。

3.7 綠色教育與推廣

開展形式多樣的綠色校園建設宣傳教育活動。

（1）積極開展各類綠色校園科普活動，綜合采用科普講座、科學實驗、模擬分析教學、宣傳手冊等形式，全面普及建筑節能知識和成果。

（2）將可持續發展的理念，融入到日常教學中，使之成為學生的知識結構和綜合素質的組成部分。

（3）引導學生進行綠色科技創新，培養綠色建筑產業未來人才。

4 綠色校園建設實踐—上海某中學改擴建工程

上海某中學由于校區設施老化，如教育樓不滿足現有標準，室外管網嚴重老化；校區室外規劃較亂，教師車棚與學生自行車棚露天停放；隨著教育日益電子化，用電負荷嚴重不足；7號樓（教育樓）、6號樓（勞技中心）及大隊部樓的外墻體為空斗墻，不能滿足抗震要求，也不能滿足教學使用功能的需要。因此，對學校的室外管網、車棚、道路進行改擴建，用電進行增容，拆除6號樓、7號樓及大隊部樓，并新建1棟組合教學樓。拆除建筑及新建建筑位置如圖2所示。

4.1 項目概況

項目建設內容為一幢組合教學樓，新建建筑占地面積為1 327m2，建筑面積為6 499m2（圖3）。項目實施后，學校建筑密度為13.93%，容積率0.526，綠地率36.7%，集中綠化率17.5%。

4.2 規劃布局

4.2.1 平面布局

總平面圖及單體在設計過程中，最大限度爭取良好日照及通風條件，各單體相互位置有利于引導本地區主導風向。以良好的日照與通風兼顧遮陽與擋雨達到環保節能的效果。

圖2 學校拆除建筑及新建建筑所處位置示意圖

改建筑物由3部樓梯和內廊外廊連接，組成良好的疏散交通系統。北面教學樓與南面教學樓用連接廊與綜合樓連接，和教學區其它各部分工作聯系十分方便。

4.2.2 交通組織

南入口道路兩側設寬闊的人行鋪地與景觀綠化小品形成一體，具有很強導向作用，主次出入口可以交換使用。主次入口車行道路把人流和車流在進入校園前進行左右分流，把綠化空間與教學樓結合起來，可以完善校區入口的設計。

整個校園內部交通主要以南北主干道劃分。在總平面布置中，將主入口設在整個校園南側中軸位置上，與整體規劃相呼應。

4.3 室外環境

圖3 新建教學樓效果圖

在建筑場地之間布置綠化和小品。學校入口廣場布置大量綠化用地，在校區的南側與北側各設兩個景觀區，設有小橋流水、假山瀑布等。

在不影響地上和地下管線的鋪設和維修以及道路行車安全的情況下，在道路的兩側種植草皮、矮灌木及松、柏樹，形成了高低起伏、錯落有致的綠化景觀，為師生創造舒適的室外環境。

4.4 圍護結構

按上海市工程建設規范《公共建筑節能設計標準》（DGJ08—107—2012）的要求，對建筑圍護結構進行節能設計。

外墻、屋面采用保溫隔熱處理，外墻采用40mm泡沫玻璃保溫板，屋面采用100mm泡沫玻璃保溫板。外窗為鋁合金普通中空玻璃窗（6+9A+6）（表2、3）。

實際建筑的全年負荷小于參照建筑的全年負荷，因此該項目已經達到了上海市《公共建筑節能設計標準》（DGJ08—107—2012）第3.5節中乙類的節能要求。

4.5 照明系統

4.5.1 照度與照明功率密度設計

教室、辦公室、門廳、走廊等功能區域的照度和照明功率密度根據《建筑照明設計標準》（GB50034—2004）的標準要求設計（表4）。

4.5.2 燈具選擇

照明光源的選用符合綠色照明的原則，各教室及辦公室采用T8系列直管熒光燈作為普通照明，鎮流器采用電子式，功率因數0.9以上；走廊及公共活動場所采用T6系列節能環型熒光燈，鎮流器采用電子式，功率因數0.9以上；道路和庭院照明采用高效節能LED燈。

表2 圍護結構熱工性能

圖4 景觀綠化

4.5.3 自然采光與照明控制

在滿足《建筑照明設計標準》（GB50034—2004）的前提下盡量擴大開窗面積，充分利用天然采光，室內照明采用沿窗排列多位控制，走廊等公共區域采用分段控制，樓梯采用上下雙位控制，室外場地照明采用時間控制器定時控制。照明系統采取分區、分回路控制措施，有利于提高節能效率。

4.6 空調系統

采用分體式空調，房間空調器的能效比（EER）不低于《房間空氣調節器能效限定值及能源效率等級》（GB12021.3—2004）中的2級標準。

4.7 給排水系統

選用節水型衛生潔具及配水件；各用水部門均設計量水表。

5 結語

創建綠色校園，優化校園空間布局，注重資源可持續發展。將被動節能設計與主動節能技術相結合，在滿足學生對教學環境和文化環境需求的同時，最大程度降低能源消耗，同時積極開展綠色校園宣傳教育活動，引導學生綠色科技創新，從而實現中小學校園綠色化發展的目標。

[1] 宋丹丹,馬憲國,王立慷.上海市中小學用能分析[J].上海節能,2008(5):21-24.

Thinking and Practice on Construction of Green Campuses in Primary and Middle Schools

Through analysis on the connotation of green campuses, the paper summarizes the types and the use characteristics of buildings in primary and middles schools, puts forward some thoughts to construct green campuses and elaborates the way of green campus construction by taking a reconstruction and expansion project of a middle school in Shanghai City as an example.

primary and middle schools, green campuses, green buildings, green campus environment, green education

表3 建筑負荷計算結果

表4 主要功能房間照度和照明功率密度設計值

2016-02-26）

楊霞，上海市房地產科學研究院綠色建筑與建筑節能研究所副所長，工程師；陳映璇，上海中學國際部學生。