濰坊市大觀小學建筑設計

辛晶，鄭斐

（1．山東建大建筑規劃設計研究院，山東濟南250013；2．山東建筑大學建筑城規學院，山東濟南250101）

0 引言

隨著社會經濟的蓬勃發展，人民生活水平顯著提高，對建筑環境的要求也越來越高。近年來，國內建筑界大力推廣和發展綠色建筑，使得綠色建筑設計的理念已深入到日常生活的各個領域，綠色校園正是響應這種形勢出現的。綠色校園指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、高效的教學生活環境和與自然環境和諧共生的校園，對學生具有環境教育功能［1］。良好的小學校園建筑設計有助于引導學生形成良好的性格、行為習慣和綜合素質能力。萬澧等對上海高校校園建筑熱環境性能分析和建筑設計策略進行了研究，從設計策略、設計程序、設計觀念等多個層面對上海高校校園建筑熱環境設計的一般規律進行了微觀、中觀和宏觀3個方面的總結［2］；曹燕華對綠色校園建筑的節能發展策略進行了理論研究，提出綠色校園建筑應從節地與室外環境、節水與水資源利用、節能與能源利用、節材與材料資源利用、室內環境質量以及運營管理6個方面進行充分考量，綠色校園建筑應具有健康、舒適、節能及環保特性［3］；郭瑞芳從景觀系統、屋頂及垂直綠化、雙層玻璃幕墻和利用窗戶大小控制太陽輻射及熱量損失等幾個方面對改善建筑熱環境的措施進行了探討［4］；郭臻從校園建筑的地域性、整體復合化、綠色生態等3個方面對綠色校園的建筑設計策略進行研究［5］。在綠色校園建筑設計研究逐步推進的背景下，國內專家共同編制了CSUS／GBC 04—2013《綠色校園評價標準》［6］，為綠色校園建筑的設計提供可靠可行的依據，使綠色校園建筑不斷向著更加規范化的方向良性發展。在大觀小學建筑設計過程中，設計者始終貫徹綠色建筑設計的理念，把綠色建筑設計價值觀落實到各個環節，在將綠色建筑設計理念與方法應用于教育建筑方面做了有益的探索。

1 濰坊市大觀小學區域及項目概況

1．1 區域概況

1．1．1 區域位置

大觀小學地處濰坊市高新區東方路以東、寶通街以北的大觀小區內。基地東側、南側為空地，西側為山后王小區，北側通過小區道路與住宅分隔。基地地塊呈較為規則的長方形，東北側部分略有凸出，基地內地勢平坦，南高北低，最大高差約1 m。建造前基地內有兩處無需保留的土堆，沒有需要保留的既有建筑，如圖1所示。

1．1．2 自然條件

大觀小學所在城市濰坊屬于暖溫帶季風型半濕潤大陸性氣候，背陸面海。受歐亞大陸和太平洋的共同影響，大陸度在50%以上。其氣候特點為冬冷夏熱、四季分明，年平均氣溫12．3℃，最冷月和最熱月平均氣溫分別為－3．3和26．0℃。春季升溫迅速，秋季降溫幅度大。

圖1 基地區位圖

1．1．3 人文條件

濰坊以“風箏之都”聞名，是一座文化底蘊深厚的古城，有大量歷史文化遺存，如十笏園、奎文門和以木板年畫聞名的楊家埠等，具有尊重自然、保護歷史文化、傳承地域特色的城市精神［7］。

1．2 項目概況

大觀小學規劃總用地面積為25282 m2，總建筑面積18555．2 m2，其中地上和建筑面積分別為13056．9和 5498．2 m2，主要為 36班小學用地，計劃容納1620個學位。其中包括圖書館用房、傳達室、教工休息室和食堂、體育活動室、實驗室用房、教師用房等，同時還配備有一定的市政配套設施和室外運動場地，如圖2所示。

2 設計原則與設計依據

2．1 設計原則

大觀小學作為小學教育建筑，秉承教育棲息地、創意分享、綠色建筑設計價值觀等設計理念，遵循以下3大原則：（1）充分考慮小學生的心理特點和需求，提供尺度適宜、色彩材質得當的空間；（2）尊重校園整體規劃，充分考慮校園整體環境與場地資源，強調校園生態環境結構的整合，達到自然生態與人造景觀的和諧統一，構建可持續發展的景觀環境；（3）在綠色建筑設計價值觀指導下進行適應性改造，在保持傳統建筑形式特色的前提下實現其功能轉化，同時從更大空間尺度上考慮建筑的全壽命周期的生態與節能，以最低的資源消耗來滿足使用者對建筑舒適度的需求。

2．2 設計依據

除了方案調整階段從甲方得到的溝通意見、業主的要求以及建筑工種提供的圖紙以外，方案在充分考慮自然環境、空間尺度等設計依據的同時，遵守現行的國家和地區建筑規范和標準如下：

（1）《建筑給排水設計規范》（GB 50015—2009）

（2）《室外給水設計規范》（GB 50013—2006）

（3）《室外排水設計規范》（GB 50014—2006）

（4）《建筑設計防火規范》（GB 50016—2014）

（5）《民用建筑節水設計標準》（GB 50555—2010）

（6）《中小學設計規范》（GB 50099—2011）

（7）《公共建筑節能設計標準》（GB 50189—2015）

（8）《綠色建筑評價標準》（GB／T 50378—2014）

（9）《綠色校園評價標準》（CSUS／GBC 04—2013）

（10）其它規范、標準等。

圖2 大觀小學方案鳥瞰效果圖

3 濰坊市大觀小學建筑設計方案構思

3．1 設計理念

小學教育的核心任務是讓孩子認識生活、認識自然，通過實踐教育讓孩子掌握各種基本生存生活技能，包括探索、運動以及合作等等［8］。小學校園建筑應當像叢林中的生態棲息地一樣能夠為小學生提供各種各樣的認識世界和探索知識的工具，如圖3所示。將生態棲息地中的枯木、棧橋、叢林、綠地、苔蘚等轉化為建筑語言符號，表現在建筑形體上，激發學生的想象力，培養動手創造力，營造出鼓勵實踐探索的氛圍［9］。同時，設計秉承綠色建筑設計的理念，綠色小學校園是綠色社會環境系統中的一部分，由于其服務對象的特殊性，使其具有較強的示范性。大觀小學的方案設計以綠色建筑設計價值觀為指導，從更大空間尺度上考慮了建筑的全壽命周期的生態與節能，從而營造出具有人文價值的綠色小學新校園。

3．2 場地設計

校園所處區域的整體地勢呈現出南高北低、東高西低的特點。道路和場地的豎向設計在充分結合現狀地形基礎的情況下，重點解決校園內部的排水需求，并以此為指導完成豎向設計。在實際的建筑布局設計方面充分利用場地現有高差設置架空層。建筑室內外高差控制在0．45～1 m，校園環路的縱坡控制在0．30%～1．00%，從而最大限度的減少土方開挖量。通過將建筑體量合理的擺放在基地中，形成一定的建筑與外環境的關系，從而創造出適宜的室外物理環境，使使用者在室外和建筑內部都能獲得適量的光照，感受到舒適的風環境［10］。由于基地的南北向比較狹長，且用地面積較為緊張，所以沿南北向布置主要建筑和活動場地。其中西側和南側主要為體育活動區，東側和北側主要為教學、辦公、實驗等區域。此外，方案充分利用操場地下空間設置地下車庫，既節約用地，也能有效防止運動場沉降現象的出現。場地的主出入口設置在北側，以滿足主要人流的進入。同時，基地北側緊鄰次要道路，車流量較小，此處步行安全系數更高。場地的次入口沿東側主干道設置，供車行進入場地，同時滿足消防和疏散的要求，保證建筑在實際使用運行中的安全性。

圖3 教育棲息地概念圖

3．3 功能布局

大觀小學總體規劃布局為“兩軸、三心、五區、一廊”，分別為

（1）兩軸 入口廣場和教學組團連接形成的功能活動軸線和西側風雨操場和室外體育場形成的體育活動軸線。其中，功能活動軸線由北側校園主入口開始，穿過教學辦公綜合樓及教學組團間的連廊，向四周輻射，通過一系列綠色共享院落組團為學生們提供了一個交流、讀書、休閑的連續空間［11］。

（2）三心 以教學、辦公組團為主形成的3個院落核心區：入口院落核心、北側教學區院落核心和南側教學區院落核心。入口院落核心區位于校園主入口區域，通過具有主題性設計的入口大門和雕塑設計奠定入口區的風格基調，通向教學實驗辦公綜合樓的道路圍繞一塊不規則的綠化草坪設置，草坪及在草坪上種植的樹木都有效削弱了主入口處的空曠感，豐富了空間的層次。北側教學區院落核心區位于教學組團的中部，通過道路設計、直跑樓梯以及靈動多變的建筑形體，塑造了一個氣氛更加開放的院落核心區域。南側教學區院落核心區位于教學組團的南側，通常作為低年級學生下課后的室外活動場地使用。靈活多變的道路布局配合多樣的建筑室外空間和形式豐富的樓梯，為學生提供積極向上的生活氛圍。將院落作為空間序列組織中反復出現的結構，強化綠色建筑設計的理念，提升室外環境的質量，減少人工調節設備的投入。

（3）五區 大觀小學總平面分為5個區域：教學區、辦公區、實驗區、集會及室內活動區和室外體育活動區，如圖4所示。其中，教學區位于校園的東側，兩棟教學綜合樓從北向南布置，層高均為四層；辦公區和實驗區均設置在教學實驗辦公綜合樓內部；集會及室內活動區的職能由風雨操場承擔；室外體育活動區由大操場和球類活動場組成。地下停車庫分布于校園的西側，地下車庫的2個入口分別設在基地西北角和東北角兩處。生活區位于校園的西北側；主入口位于基地北側邊界、東西方向的中心線上，場地共有2個次入口，分別在基地東北角和西南角。因地制宜的利用高差按3個梯度組織教學樓建筑群，不僅可以減少土方量，還使工程造價進一步降低。在運動場的下方結合地形設置地下室，既可以有效防止出現運動場沉降，還可以有效減少土方量。3個主要建筑單體通過廊道和平臺串聯成一個具有連貫性和整體性的建筑群。校園的北出入口擔當著形象門戶的作用，在其附近設置開闊的廣場緩沖區有助于更好的疏通上學和放學2個高峰期的人流。

圖4 “五區”示意圖

（4）一廊 由教學區連廊和綠化休閑長廊共同組成的“活力廊”，不僅是分隔教學區與室外活動區的綠色屏障，也是供小學生追逐嬉鬧的開放活動空間。一廊同時也承擔著節點作用，統領銜接各核心功能區。

3．4 專項設計

3．4．1 流線組織

交通組織以“人車分流、內外有序”的理念為指導，嚴格依據學生年級互不交叉、校園內日常不進入車輛、人車分流等原則進行交通組織。車行道路基本沿基地邊界設置，確保不對基地內人流產生干擾。場地上總共設置兩個主要出入口。考慮到主要人流來自北面，且北側緊鄰次要道路，車流量較小，適宜人行，所以將主入口設置在北側。同時，在基地西南角，從滿足消防規范、保證學生安全疏散的考慮出發，設置次要出入口作為對外服務、家長接送以及后勤的出入口，并且設有停車位。學校的室內運動館設獨立出入口，以便在假期時段正常對外運營，既保證了學校運動設施的利用率，也為學校周邊居民提供了鍛煉場地。教學組團采用環形路網骨架，各功能建筑之間通過連廊以及建筑內部庭院聯通，保障步行交通和公共開敞空間與綠化空間緊密結合，形成方便高效的校園道路系統［12］，如圖5所示。人行道路兼顧了便利性和趣味性：（1）主要道路環繞各建筑單體，方便學生、教師及其他工作人員往返其間；（2）建筑間空地上設置了富有趣味性的景觀步道，提供了放松休閑的場所。

車行系統根據地下車庫及其出入口的位置協調設計，將地下車庫布置在綜合樓下方，在靠近綜合樓東西兩側設置2個地下車庫出入口，使車行流線盡可能縮短，從而更好保證了校園內部人行交通的便捷、安全。另外，沿用地邊界設置車行環路，滿足消防和疏散要求。

3．4．2 單體設計

圖5 校園交通系統圖

大觀小學校園建筑單體主要包括主教學樓、教學實驗辦公綜合樓以及風雨操場。

教學樓 建筑全部按南北方向布置以獲得最佳的自然采光，有利于在冬季得熱并避開冬季主導風向，同時利于夏季自然通風。此外，連廊和庭院的植入設計也優化了通風的效果，且教學樓建筑外窗可開啟面積滿足不小于外窗總面積的50%、其他類型建筑的外窗可開啟面積不小于30%的規范要求［13］，并且在教學樓外立面不采用玻璃幕墻。在建筑外立面局部外窗四周設置凸出的外框，打破立面的單調性的同時，可作為遮陽構件，如圖6所示。建筑造型簡約且無大量裝飾性構件，僅以適當的顏色呼應小學建筑使用者的年齡特點［14］。綜合考慮建筑總高度、抗震設防烈度、建筑的教育職能以及結構建材本身對環境的影響，建筑采用現澆鋼筋混凝土框架結構，資源消耗和對環境影響均較小。以安全性和環保性為前提，盡量選用可再利用建筑材料和可再循環建筑材料，比如鋼筋、鋼材以及可再生的玻璃等。

教學實驗辦公綜合樓和風雨操場在朝向、開窗面積、造型、用材等方面同樣符合 CSUS／GBC 04—2013中的相關規范要求，因此，大觀小學校園建筑單體的設計與綠色校園的總體目標是一致的。

圖6 教學樓外立面造型設計圖

3．4．3 室內環境

CSUS／GBC 04—2013中關于建筑室內環境的條目主要包括室內空氣質量、建筑材料中有害物質的含量、教學用房的天然采光系數、照度、環境噪聲以及室內熱環境等方面［15］。大觀小學的方案設計嚴格以CSUS／GBC 04—2013中關于室內環境的規范為準，本著對學生負責的態度，營造出適宜學習、生活的舒適的室內環境。

3．4．4 綠化系統

在設計中，規劃形成院落式景觀空間和層次豐富的校園交往活動空間。廣場景觀、庭院景觀及連廊景觀彼此交融，集中展現校園生態、綠色和人文的空間特色，塑造多元生動的交流場所，營造現代校園場所氛圍，如圖7所示。

綠化設計中強調系統性和生態性。結合建筑布局和空間軸線的同時，將校園庭院綠化和周邊環境融為一體。在植物配置方面，結合濰坊當地的氣候特點，增加喬木的多樣性。同時，結合小學生的心理特點，增加彩色樹種的比重。此外，組合布置高大喬木和低矮的灌木，豐富綠化的層次，打造更優美的校園環境［16］，如圖8所示。架空教學樓的架空層和入口廣場等空間共同形成了校園內的主要景觀視軸線，并利用外部空間中多層次園林化處理方式形成一種具有核心組織的空間景觀，成為校園景觀系統的視覺中心。校園內各主要功能區之間既有聯系又相對獨立，使最終形成的綠化景觀系統呈現多層次、立體化的特點。綠化用水應采用節水高效的澆灌方式，在美化環境的同時秉承綠色節約的理念。

圖7 景觀系統設計分析圖

3．5 綠色建筑技術

大觀小學方案設計中采用了多方面、多形式的綠色技術手段，如圖9所示。

（1）適宜的室外物理環境 通過將建筑體量合理的擺放在基地中，形成一定的建筑與外環境的關系，從而創造出適宜的室外物理環境，包括使用者在室外和建筑內部都能感受到適宜的光照和舒適的風環境［17］。

（2）太陽能光伏發電 太陽能路燈是一種利用太陽能作為能源的路燈，因其具有不受供電影響、不用開溝埋線、不消耗常規電能以及只需陽光充足就可以就地安裝等特點，受到建筑界的廣泛關注［3］。又因其不污染環境，而被成為綠色壞保產品。校園內的太陽能路燈在白天吸收自然光，夜幕初降時便可為校內師生提供照明。

（3）屋頂綠化 屋頂綠化對屋頂的承重性和防滲透性均有較高要求，后期養護成本也遠高于無綠化屋頂。而以種植植物的方式做屋頂綠化，既能減輕屋頂承重防止水、泥土滲漏，后期養護方便。生態袋裝有植物生長所需的土壤、肥料等必要元素，使用壽命長，十幾個生態袋鋪設在一起，便可在生態袋上面種上花草樹木。在生態袋上種植各類適合當地生長的喜陽植物。

（4）景觀生態中庭 景觀生態中庭不僅能為建筑創造良好的視覺體驗和多元化使用空間，更人性化的打造整體辦公環境。而且能改善氣候調節建筑環境，節約能源，減少碳排放。

（5）生態停車 地面停車場為生態停車，為基地提供更多停車空間的同時降低車行速度，創造更安全舒適的步行環境。停車場鋪設滲水路面，增加雨水滲透量，降低地表徑流［18］。部分景觀樹陣池和基地內景觀水系設置成小型暴雨排水池，就內部種植水生植物，在暴雨季節緩解基始的排澇壓力凈化雨水。

圖8 綠化系統植物組合分析圖

圖9 方案中的綠色節能技術圖

4 結語

作為一個育人的環境，小學校園建筑設計營造出的空間氛圍必須要具備知識性、積極性等特點，學校的建筑設計除了要考慮美觀、實用、經濟等因素之外，更重要的是要做到寓教于樂，將良好的自然環境和人文環境創造出來。濰坊市大觀小學設計在充分滿足了學校設計的基本功能要求以外，也為學生提供了一個舒適、和諧的學習生活環境。