中小學校園地下空間的功能利用研究

王健遠 季翔

關(guān)鍵詞：中小學校園;地下空間;功能利用

伴隨著學生數(shù)量的增加，學校建設(shè)規(guī)模及數(shù)量不斷擴大。傳統(tǒng)意義上，通過擴張校園土地邊界線或另建新校區(qū)的校園空間模式，已不能滿足時代的需求。近代中小學校園的建設(shè)模式已由粗放型轉(zhuǎn)向精細型，由平攤式的建設(shè)轉(zhuǎn)向地上地下立體化的建設(shè)。其地下空間設(shè)計是為了解決傳統(tǒng)意義上地上已經(jīng)或?qū)⒁霈F(xiàn)的問題，地下空間的建設(shè)在保留地面建筑空間的基礎(chǔ)上，增加了可用于交通、儲藏、商業(yè)和活動的功能空間，實現(xiàn)了校園空間的最大化利用。隨著時代的發(fā)展，中小學校園地下空間需具有不同的功能，其包含的內(nèi)容也出現(xiàn)了不同。例如，以解決校園地面交通為目的的地下空間、以改善校園地面環(huán)境為目的的地下空間、以擴大校園地面空間為目的的地下空間等。對于中小學校園立體化設(shè)計，不僅可以解決當下出現(xiàn)的問題，同時也具有一定的歷史意義。

1 研究現(xiàn)狀及目的

1.1 研究現(xiàn)狀

我國中小學校園的地下空間開發(fā)利用相對滯后，僅停留在一些民防工程以及地下停車等問題上，很少涉及對校園地下空間的利用。隨著中小學校園建設(shè)的需要，以及在校師生的增多，原本粗放式的建設(shè)模式已不能滿足校園的發(fā)展。在這樣的大背景下，中小學校園地下空間的開發(fā)與利用成為了一種有效途徑。林余銘學者在《當代中國城市小學建筑交往空間設(shè)計研究》一文中對城市中小學的發(fā)展趨勢進行了詳細的闡述，并指出在中小學學校的建設(shè)規(guī)劃中，應在中小學的建設(shè)過程中充分開發(fā)利用校園的地下空間[1]。楊旭學者在《中小學新建擴建地下空間建設(shè)》一文中提出對于中小學的擴建新建，可以擴寬開發(fā)校園建設(shè)的途徑，加強對校園地下空間的利用[2]。

1.2 研究目的

地下空間的建設(shè)不僅可以滿足中小學校園用地擴張的需求，同時也緩解了其功能空間不足和地面交通擁堵等問題，地下空間的建設(shè)也對保護地面景觀起著巨大作用。近年來，在長三角等發(fā)達地區(qū)已有部分中小學校園進行了地下空間的開發(fā)利用，例如北京四中房山校區(qū)將儲藏、設(shè)備、實驗等功能房間從地上移至地下空間;常州市第三中學將部分教學活動空間布置在地下，并通過下沉庭院為地下空間提供了自然采光，在地下活動用房的上部布置校園綠化帶，增加地面綠化面積，實現(xiàn)改善地面環(huán)境的目的。但國內(nèi)中小學校園地下空間的建設(shè)也存在諸多問題，例如，地下空間利用率不高、空間封閉及與地上建筑空間聯(lián)系不密切等問題。文章為解決中小學校園地下空間未能持續(xù)充分利用的問題，對國內(nèi)外案例進行分析研究，以期為我國中小學校園地下空間的功能利用提出可借鑒的策略。

2 中小學校園地下空間的功能劃分

中小學校園地下空間的建設(shè)已經(jīng)成為時代發(fā)展的產(chǎn)物，隨著時間的不斷推移，對于地下空間的擴展需求會越來越高。地下空間冬暖夏涼、受外界氣候變化影響小、節(jié)能節(jié)地等優(yōu)勢，如何使校園功能空間與地下空間優(yōu)勢相結(jié)合，充分利用地下空間成為人們應探索的問題[3]。

2.1 教學空間

教學空間主要以教室和實驗室兩種為主。地下空間可結(jié)合地上教學樓設(shè)置，成為地面空間向地下的延續(xù)，將部分教室置于地下。地下空間冬暖夏涼，隔聲好，只要結(jié)合下沉庭院和“地面天窗”的形式進行合理布置，便可較好地解決地下教室的采光通風的問題;而地下空間的溫濕度恒定、受外界影響較小的優(yōu)勢，恰好與學校實驗室所需要的環(huán)境相符。同時將實驗用房布置在地下空間，可與地上教學空間很好的分隔，實現(xiàn)流線上的互不干涉。

2.2 公共活動空間

校園的公共活動空間可分為運動、餐飲商業(yè)、會堂禮堂等。運動場地與地下空間結(jié)合，作為體育健身用房也是增大校園運動場地的有效措施。運動場地往往會占據(jù)校園地面空間的一大部分，將其獨立置于地下，會給校園帶來更多的綠化景觀空間;地下餐飲商業(yè)在我國的運用已十分成熟，隨著學生需求的增加，可以將這些空間或集中或分散布置，例如將理發(fā)、洗衣等與生活聯(lián)系緊密的空間布置在宿舍地下空間，將文具、復印等與學習工作聯(lián)系密切的空間布置在教學樓地下空間;而會堂禮堂這些大空間，因跨度、人流量較大故在布置時應充分考慮疏散等問題。

2.3 交通空間

地下交通空間以地下停車場和地下道路為主。地下停車場在各類學校被大量使用。地下道路的建設(shè)，可以做到人車分流，提高地面步行體統(tǒng)的環(huán)境質(zhì)量，改善校園交通，使其安全、順暢。

2.4 輔助用房

按其功能可分為設(shè)備用房和儲藏用房。設(shè)備用房的地下空間運用也已成熟。可將儲藏用房同樣放在地下，結(jié)合地下空間恒溫恒濕的優(yōu)勢，將書庫、器具庫、樣本庫等更好地進行布置。

3 中小學校園地下空間的功能利用實例

3.1 奧地利阿巴森小學擴建設(shè)計

奧地利阿巴森小學擴建項目歷時一年半，地上兩層，地下一層，新建體育館的面積為舊館的3 倍。校園的擴建，將體育館放置于地下，使這個常駐人口7000 人的居住區(qū)，在并沒有多少剩余空間用來建設(shè)的基礎(chǔ)上，最大程度的增加了校園的可使用面積。

地下體育館長44m，寬22m，其材質(zhì)延續(xù)了地上建筑的材質(zhì)方案，即白色刨光花聲學天花板、暖色橡木窗欞和觀眾席。體育館位于校園活動廣場地下，毗鄰原小學的地基，因而挖掘施工工作十分困難，用于體育館的大型“T”字鋼筋梁經(jīng)過精密計算預制后再進行現(xiàn)場施工。從地上看，地面則完全恢復為室外活動場地（圖1）。地下體育館與幼兒園地上部分相連，為高年級的學生提供了一個高約20 米的攀巖墻，地下空間通過不同樓層的天窗和窗戶進行采光（圖2）。面對操場方向的墻壁上，開了一整條高窗（圖3），這不僅為地下空間提供了光照，同時也增加了地下空間與地面操場的視角交流。可以通過地上建筑內(nèi)部的樓梯，以及室外樓梯進入地下體育館（圖4），既增加了地上與地下建筑內(nèi)部的聯(lián)系，又實現(xiàn)了室內(nèi)外的互動。

3.2 上海德法學校

上海德法學校是由德法兩個國家共同支持建造的，招生年齡為兩國3—18 歲的學生。其學校包含獨自運營的幼兒園、小學、中學，同時共享運動與文藝設(shè)施。建筑師設(shè)計了一個“巨構(gòu)建筑”，它并非一個巨大的單體，也不是各種元素的堆積，而是建筑與景觀、室內(nèi)與室外、地上與地下等空間關(guān)系的整合。

學校為地上五層和地下一層，上海德法學校的地下空間不僅將一些輔助空間、辦公空間、地下停車場以及體育活動空間等依托地上建筑進行了布置，還從幾處下沉花園（底部通透可以給地下提供光線）延伸到幾處地面私人戶外空間和幾處屋頂平臺上。

地上不僅滿足了地下空間通往地面所需要的進出需求，還結(jié)合了大量的地面景觀綠化設(shè)計建設(shè)了許多優(yōu)美舒適的地面花園。地下空間與地上建筑兩者之間公用一套交通系統(tǒng)，地下作為地上的延申，將建筑使用面積增加約20%。低于室外地面5.5 米的風雨操場與室外跑道相對，建筑師的巧妙設(shè)計使東側(cè)的建筑和景觀之間的過渡更加流暢自然。地下空間的西側(cè)部分主要以地下停車場為主，對外設(shè)置直接的出入口;中部為辦公的輔助用房，結(jié)合下沉庭院來滿足采光通風的需要（圖5），與地上部分公用交通空間;東側(cè)部分是體育活動空間，通過高窗（圖6）和通高大尺度空間（圖7、圖8）來滿足采光要求，與地上部分公用交通空間。上海德法學校地下空間的設(shè)計，使各功能體塊之間聯(lián)系緊密，大空間與小空間兩者的穿插讓整個地下空間的形態(tài)更加豐富。

3.3 北京四中房山校區(qū)

北京四中房山校區(qū)是由OPEN 事務所設(shè)計，其設(shè)計理念是創(chuàng)造一個綠色與休閑相結(jié)合的校園空間。在設(shè)計中，為增加室內(nèi)外的交流，減弱地面建筑密度，為室內(nèi)提供富裕的采光，該建筑在設(shè)計初融入了下沉空間，實現(xiàn)了地上地下相互交流的校園建設(shè)模式。

在進行前期規(guī)劃時，北京四中房山校區(qū)分散式的建筑形體以及各種垂直排列形態(tài)相結(jié)合，形成了部分地下一層和地上多層的建筑組合方式。上下對應的地上建筑和地下空間，以及處于它們中間位置的架空夾層用不同的方式互相接觸、支撐與連接，這既是營造空間的策略，也是北京四中房山校區(qū)內(nèi)正式與非正式教學空間相關(guān)聯(lián)的標志。地下空間主要以大體量的公共空間為主，包括餐廳、禮堂以及體育運動空間等（圖9）。地下不同的功能房間根據(jù)其功能形式的不同，其高度也不相同，從下部推動地面向上隆起的“山丘”與地上建筑相接觸。它們的“屋頂”則以地面的起伏形成景觀。校園地下空間的采光主要依靠在起伏的地面上開天窗和廣場下沉庭院來滿足（圖10），同時進入地下空間不僅可以通過室內(nèi)的臺階（圖11），也可以通過直接對外的下沉出入口進行聯(lián)系（圖12）。下沉廣場的設(shè)計為校園地下空間帶來了充足的采光與通風，增進了地下室內(nèi)空間與室外景觀的互動，同時將大尺度的公共空間布置在地下，為校園地面提供了更多的功能空間。

4 中小學校園地下空間功能利用策略

地下空間作為當下中小學校園建設(shè)中的組成部分，不僅僅只是停留在簡單的空間布局上，還應該充分發(fā)揮地下空間的優(yōu)勢，將功能進行合理布置，實現(xiàn)地下空間的高校利用。同時中小學校園地下空間的建設(shè)是當下城市立體化和集約化的發(fā)展需要，未來學校地下與地上空間的結(jié)合也必定會更加緊密[4]。

4.1 功能布局的多元復合

進入21 世紀之后，中小學校園的基礎(chǔ)服務設(shè)施日漸多元化，書吧、美食店、書店等功能設(shè)施不斷涌入校園，豐富了學生的校園生活。中小學校園功能的多元化，也意味著其地下空間的功能由單一向多元進行轉(zhuǎn)變。例如，上述提到的北京四中房山校區(qū)，將餐廳、禮堂和體育運動空間等功能與校園地下空間相結(jié)合，使校園地下空間的功能不僅僅停留在儲藏、實驗、辦公等領(lǐng)域，而是在課堂之余，學生們積極主動地參與到在地下空間內(nèi)所開展的活動中去，增加了地下空間的活力。傳統(tǒng)的校園地下空間功能只是單一的“儲藏—停車”，當下應在原有的基礎(chǔ)上融入更多的“生活—交往”功能，形成功能多元、充滿活力的校園地下空間。

4.2 整體規(guī)劃的集約校園

中小學校園地下空間在進行功能設(shè)計時，不應該是以一種獨立封閉的形式出現(xiàn)。傳統(tǒng)的校園地下空間，只是單純的布置在單體建筑之下，與地上建筑功能房間缺乏聯(lián)系。地下空間的功能不只是作為地上建筑功能的延伸，更是校園集約化功能布局的必要環(huán)節(jié)。地下空間的開敞通透必須要結(jié)合功能上的開放，形成功能之間的集約，增強各功能間的聯(lián)系。功能間的集約包括地下空間與地上建筑之間，以及整個校園各功能之間的集約。地下空間功能集約化的設(shè)計要點在于通過對地下空間的開發(fā)利用，將地下建筑功能和地上建筑功能兩者聯(lián)系起來，使其相互補充和完善。

4.3 空間布置的適用分配

地下空間具備冬暖夏涼、受外界氣候變化影響較小，以及封閉性、易控性等地上空間所不具有的空間優(yōu)勢，這些天然的優(yōu)勢使地下空間對中小學校園某些功能具備一定的適用性，能更好地適用于功能空間的使用需求。因此，人們應利用好地下空間的適用性，使其揚長避短，在校園地下空間的功能使用中，最大程度的發(fā)揮出優(yōu)勢。例如，報告廳、多功能廳等功能的使用，可以發(fā)揮地下空間的隔音、隔光優(yōu)勢，來營造適用于觀演時的聲音與燈光效果;對于籃球場、游泳館等功能的使用，可以發(fā)揮地下空間的節(jié)地性為校園地面空間創(chuàng)造出更多的綠化空間。

5 結(jié)語

通過對中小學校園地下空間功能的整合與布局，可以實現(xiàn)空間容量的擴展，促進空間的集約化利用。當土地邊界擴展和新建校區(qū)無法滿足校園發(fā)展時，校園地下空間的建設(shè)與綜合利用將成為必然[5]。與20 世紀的校園相比，現(xiàn)在的校園地下空間功能更加多元化，餐廳、禮堂以及體育館等空間為其增添了更多活力。人們應該結(jié)合中小學校園的實際情況，分步驟進行建設(shè)，將地下空間的開發(fā)作為校園建設(shè)的長期規(guī)劃，將其建設(shè)成為可持續(xù)發(fā)展的集約型校園。