幼兒園建筑結構設計要點研究

胡琪磷

（海南華磊建筑設計咨詢有限公司貴州分公司 貴州貴陽 550001）

引言

幼兒園建筑，作為幼兒成長發育的重要場所，其結構設計的豐富性與安全可靠性，直接決定了幼兒認知周圍世界的廣度與寬度。然而，在目前，幼兒園建筑物的結構設計效果并不理想，這就阻礙了幼兒園建筑的快速穩定發展進程。為此，工程建設者應結合實際幼兒園建筑，通過分析其建設預期與可靠性目標的情況下，對結構設計效果進行優化控制。這樣一來，幼兒園建筑就能優化幼兒生活學習的環境，進而對幼兒的成長發育起到輔助作用。

1 研究幼兒園建筑結構設計要點的現實意義

經幼兒心理與教育心理學的調查發現，促進幼兒知覺、記憶、思維以及語言等方面發展的重要影響因素是，與周圍環境的接觸。為此，幼兒園建筑的設計工作者應為幼兒教育的開展創造良好的條件，繼而優化幼兒的成長環境。然而，在進行建筑結構設計過程中，不同結構形式采用的設計技術與設施構件均不同、如鋼筋混凝土框架結構，應匹配部分網殼來滿足幼兒建筑物的設計需求。此外，在處理鋼筋混凝土框架結構的屋頂時，應盡可能簡化設計模型來明確各個構件的受力情況。這一背景下，幼兒園建筑結構設計人員應對以往建筑物結構設計情況進行分析，即在明確幼兒園建筑結構設計要點的基礎上，對其設計效果進行優化控制。如此，幼兒園建筑就能滿足幼兒成長發育所提出的安全需求[1]。

2 幼兒園建筑結構的設計要點

以貴州地區某幼兒園建筑工程為例，該項目總用地面積約為1.20hm2，總建筑面積約為9000m2，總長約120m。由于幼兒園用地為不規則的三角形，因此，建筑布局設計人員應沿著北、東以及南三個建筑用地邊界入手進行設計控制。具體來說，就是根據幼兒園建筑房屋的用途來進行結構設計。如將日托班與全托班布置在北端，以為幼兒提供一個安靜且安全的環境。此過程，為不使內院存在閉塞問題，應將主入口與供應服務用房采用連廊連接起來。這樣，不僅能夠利于自然的采光通風，還能實現對外聯系與對內管理的便捷目標。此外，為突出幼兒園建筑的環境特色，應將用地的西南部分作為幼兒的室外游戲場地，以使該空間形態開放于城市建設。

為保證結構方案運用的準確性，設計人員根據幼兒園建筑的功能，將日托班確定為A區，將全托班確定為D區，將辦公用房與活動中心南樓作為B區，將供應服務用房與多間活動坊的東樓作為C區，由于建筑的抗震設防烈度為7度，設防類型為乙類，場地類型為Ⅲ類，框架抗震等級為三級。要想避免幼兒園建筑受到地震災害的威脅，設計人員應將A、B、C、D四個區，均設置為三層且采用鋼筋混凝土框架結構。其中B區的屋頂應選用網殼結構，以使各個分區間以框架結構狀態進行連梁相接。而C、D區的屋頂，應設計為特定建筑風格的坡屋頂或是老虎窗。但在三層的平面環境，均進行了3m的懸挑設計。為進一步保證坡屋面懸梁的作用效果，應對結構構架梁進行了特殊構造處理[2]。

由此可以看出，幼兒園建筑結構的設計應從工程項目的實際情況與建設角度出發，來保證結構布局與屋頂設計的科學合理性。

3 幼兒園建筑結構設計實例分析

經對本幼兒園建筑工程所處的地質環境進行分析，發現工程施工建設場地的地質條件非常復雜，即存在粉質黏土、雜填土、粉質黏土、淤泥質粉質黏土等問題。為避免幼兒建筑物結構出現不均勻沉降病害，繼而對建筑物的外觀造成不利影響，最終降低建筑物的預期使用效果。為此，設計人恩怨應選用預應力混凝土管樁，將樁型設定為PTC-400（70）AC70，樁長應分別確定為22m或是24m。此外，還應將粉質黏土層確定為持力層。當樁端進入持力層1.5m深度后，其單樁的豎向承載力特征值就可達到預期的結構作用目標。

對于本幼兒園建筑工程的幾個特殊部位處理，設計人員應結合使用者幼兒對周圍事物的探索需求。即通過搭設閣樓并在市內的局部樓板設置下沉，來為由于創造各種趣味的使用空間。如，在A區三層建筑平面的退層，其南面可布置為兒童活動的室外花園。為滿足三層市內的用房面積需求，建筑設計應向北增加3m的懸挑空間。

此外，由于其上部屋頂為兩坡形式，且兩個方向的坡屋頂屋脊線均不在統一標高上，這就會對屋面板的折梁結構設計造成阻礙，因此，設計人員應在坡屋頂空間設置局部的夾層。此問題現狀下，結構設計人員應與建筑師進行協調，即在滿足使用空間條件下，將梁底標高控制在12.20m，進而保證結構能夠為水平懸挑梁的設置提供充足的平梁段，進而最大限度的提升懸挑梁的鋼筋錨固效果。與此同時，還應在結構頂部沿著兩個坡屋面走向進行300mm×350mm小梁的設置。為使處理后的整個框架梁受力效果均勻且安全，設計人員應將框架柱作為支點，將另一端的框架梁作為支點，進而實現將屋面荷載傳遞至框架結構上的目標。

在設計坡屋頂檐口時，為使結構設計呈現出幼兒園建筑的特點，采用了豐富立面線條設計，并進行了諸多構造處理。

對于框架與網殼之間的關系，設計人員應結合建筑物的實際情況來進行設計控制。如，B區為整個幼兒園建筑物的主入口，且一層為辦公用房，二層為450m2的幼兒活動坊與多功能廳。其中多功能廳的平面形狀為橢圓，設計人員應在處理立面的過程中將平面中的舞臺屋頂部分設計為混凝土現澆坡屋面，并將涉及觀眾席的屋頂設計為網殼。為使混凝土材料屋面與網殼銜接處不處在暴露環境下，結構設計人員應在整個網殼外圍設計一圈女兒墻，以遮擋網殼支座。

值得注意的是，在實際結構設計過程中，不僅要滿足女兒墻的砌筑需求，還要為網殼預留出支座位置。但受網殼晚于整個混凝土結構的建設進度，為使后期的網殼設計施工能有充足的支座調整空間，結構設計應沿著整個網殼外邊緣設計，柱等寬的框架梁。與此同時，華英向內加寬至600mm。如此，在除去200mm的女兒墻砌筑后，還有400mm的梁寬可供網殼支座的設置，進而為提高圓弧邊梁的抗扭作用創造環境[3]。

4 結束語

綜上所述，幼兒園建筑物的結構設計工作開展，應與工程項目所處的地質環境和建設使用需求進行充分結合，以提高各部分結構設計布置的科學有效性。事實證明，只有這樣，才能將最具效用的結構設計內容運用于幼兒園建筑物的建設使用，進而推動所處地區幼兒教育發展進程。故，相關人員應將上述分析內容與科研成果更多地作用于不同環境條件的幼兒園建筑，以促進現代化經濟建設背景下建筑行業的多樣化發展。