上海地區(qū)中小學(xué)建筑綠色設(shè)計(jì)的實(shí)踐淺析

文／戴俊峰 上海瀚聯(lián)建筑設(shè)計(jì)咨詢有限公司 上海 200011

引言：

在我國，雖然綠色建筑設(shè)計(jì)的起步較晚，但由于在政策上得到中央和各級(jí)地方政府的大力支持，已取得了迅速的發(fā)展。我國幅員遼闊，在建筑設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐牡赜蛱厣蜌夂颦h(huán)境等因素，才能使綠色建筑的質(zhì)量水平得到有效的提高。基于此，本文就上海地區(qū)的中小學(xué)建筑在綠色建筑設(shè)計(jì)方面的實(shí)踐與技術(shù)運(yùn)用進(jìn)行探討。

1、中小學(xué)建筑設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

中小學(xué)建筑作為公共建筑設(shè)計(jì)中的一大分類，與其他城市公共建筑設(shè)計(jì)不同，有著自己的獨(dú)特性。首先，它既不是簡單的獨(dú)棟建筑，也不是多功能組合的綜合體建筑，更不是功能單一、同樣化的建筑群，而是集合了數(shù)棟不同功能和建筑尺度的建筑群。其次，它是功能流線比較單純的綜合設(shè)計(jì)，以教學(xué)流線為主，生活、后勤輔助流線為輔，內(nèi)外流線相對獨(dú)立，不涉及復(fù)雜的交叉流線。中小學(xué)建筑設(shè)計(jì)應(yīng)將校園總體規(guī)劃和建筑空間設(shè)計(jì)結(jié)合考慮，并合理對考慮周邊環(huán)境的影響，以及內(nèi)部活動(dòng)空間的組合，是一個(gè)建筑綜合群。所以，在中小學(xué)建筑設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)把建筑、環(huán)境設(shè)計(jì)和師生的活動(dòng)作為整體考慮來進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。這一點(diǎn)其實(shí)和綠色建筑設(shè)計(jì)有著很多的相似之處。

2、綠色建筑設(shè)計(jì)的涵義

“綠色建筑”是指在整個(gè)壽命周期內(nèi)，充分做到減少環(huán)境污染、節(jié)約自然資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境，為人們提供健康、適用且高效的使用空間，并最大限度地實(shí)現(xiàn)人們與自然之間和諧共處的高品質(zhì)建筑。而中小學(xué)建筑的綠色設(shè)計(jì)應(yīng)遵循因地制宜、以人為本的原則，結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、自然資源、生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人文特色等特點(diǎn)，在滿足公共建筑結(jié)構(gòu)安全和使用功能的基礎(chǔ)上，采用合理有效的技術(shù)措施來促進(jìn)建筑與環(huán)境之間的可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)教學(xué)建筑在整個(gè)壽命周期內(nèi)的綠色建筑設(shè)計(jì)要求，為學(xué)生和教師提供健康舒適且高效適用的教學(xué)空間。

3、綠色建筑設(shè)計(jì)在中小學(xué)建筑設(shè)計(jì)中的實(shí)踐與技術(shù)運(yùn)用分析

3.1 項(xiàng)目概況

本文以上海市青浦區(qū)某九年一貫制學(xué)校的綠色建筑設(shè)計(jì)為例。本項(xiàng)目建設(shè)用地面積41450.70 平方米，項(xiàng)目總建筑面積23155.08 平方米，綠色建筑等級(jí)為一星級(jí)。本次工程結(jié)合上海市《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》和《公共建筑綠色設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，從安全耐久、健康舒適、生活便利、資源節(jié)約和環(huán)境宜居這五個(gè)方面進(jìn)行綠色建筑設(shè)計(jì)。

圖1

圖2

3.2 安全耐久

本項(xiàng)目作為教育類項(xiàng)目，建筑的安全耐久是設(shè)計(jì)的重中之重。本學(xué)校建設(shè)于大型居住社區(qū)附近，場地附近沒有易燃、易爆和危險(xiǎn)化學(xué)品等危險(xiǎn)源，也沒有電磁輻射危害，現(xiàn)有場地較為平整，周邊主要為居民區(qū)，環(huán)境較為清靜，車流量也較少，適合基礎(chǔ)教育學(xué)習(xí)。在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工程中，我們不僅在建筑主體的設(shè)計(jì)上充分考慮了結(jié)構(gòu)承載力和抗震設(shè)計(jì)的安全耐久要求，在建筑使用功能等方面也做了很多安全耐久方面的設(shè)計(jì)。

考慮到項(xiàng)目的特殊性，為保障師生的安全，結(jié)合使用功能要求，本項(xiàng)目人行、車行出入口分開設(shè)置。學(xué)校共設(shè)置了3 個(gè)出入口，其中主入口為人行出入口，并在入口處設(shè)置了約500 平方米的接送廣場，方便上下學(xué)時(shí)接送和等候的要求，師生通過主入口進(jìn)入校園，可通過連接入口廣場的人行步道到達(dá)校園內(nèi)的每棟教學(xué)建筑。校內(nèi)機(jī)動(dòng)車從北側(cè)車行出入口進(jìn)入校園內(nèi)，并直達(dá)地下車庫；后勤車輛可沿校園外側(cè)車行道到達(dá)食堂后勤區(qū)，外側(cè)的車行道與內(nèi)部人行步道不互相交疊，可充分保障師生的人身安全。同時(shí)考慮家長接送停車的要求，在主入口南側(cè)設(shè)置家長接送機(jī)動(dòng)車停車場，設(shè)置獨(dú)立的車行出入口，接送停車場與校園圍墻處設(shè)人行出入口一個(gè)，在上學(xué)、放學(xué)時(shí)可以打開。整個(gè)項(xiàng)目的交通道路系統(tǒng)設(shè)計(jì)安全高效，為師生提供了一個(gè)舒適的使用環(huán)境。

圖3

教學(xué)樓單體設(shè)計(jì)，考慮學(xué)生課間活動(dòng)的需求，在不同樓層均設(shè)有屋頂活動(dòng)空間。設(shè)計(jì)從安全耐久的角度出發(fā)，所有防護(hù)欄桿均做到了1.3 米的防護(hù)高度，并在四周設(shè)置了安防監(jiān)控系統(tǒng)。同時(shí)外廊、室外樓梯、屋面活動(dòng)場地等室外空間采用防滑材料（毛面花崗巖、水磨石、塑膠面層等）地面，既為學(xué)生提供了活動(dòng)空間，又保障了學(xué)生的使用安全。

3.3 健康舒適

營造良好的教學(xué)環(huán)境，如何讓師生在校園內(nèi)健康舒適的工作學(xué)習(xí)，也是中小學(xué)建筑綠色設(shè)計(jì)的主要考慮內(nèi)容。本工程在設(shè)計(jì)中所采用的裝修材料、教學(xué)家具等均采用污染物釋放度低的環(huán)保產(chǎn)品，并根據(jù)《公共建筑室內(nèi)空氣質(zhì)量控制設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行室內(nèi)空氣質(zhì)量預(yù)評(píng)估，同時(shí)按照比《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)限值低10%要求控制本項(xiàng)目中各類污染物濃度指標(biāo)。建筑設(shè)計(jì)注重教學(xué)用房的聲環(huán)境要求，基地東側(cè)為城市主干道，總體布局時(shí)，將主要教學(xué)用房布置在遠(yuǎn)離城市主干道的西側(cè)，教學(xué)樓與城市主干道間距150 米，減少交通噪音對學(xué)校教學(xué)的影響。同時(shí)教學(xué)用房的圍護(hù)結(jié)構(gòu)均采用合理的隔聲構(gòu)造，臨近城市道路一側(cè)的教學(xué)用房外墻，設(shè)計(jì)控制0.4 左右的窗墻比，既滿足采光的要求，又兼顧了隔聲的需求；同時(shí)外窗采用中空Low-e玻璃，做到隔熱、隔聲兼顧。考慮到樓板撞擊聲對教學(xué)環(huán)境的影響，樓面在飾面層下增設(shè)5 厚單面凹發(fā)泡橡膠減振墊板，使整個(gè)樓板的隔聲性能大于45dB，撞擊聲隔聲量小于65dB。

教學(xué)用房采光設(shè)計(jì)以天然采光為主，教室兩側(cè)均設(shè)外窗，同時(shí)室內(nèi)設(shè)有LED 照明，教室的自然通風(fēng)、室內(nèi)照度、眩光值、一般顯色指數(shù)等均有較好的表現(xiàn)。生活用水采用市政直供，教學(xué)樓每層均設(shè)有飲水處和學(xué)校專用飲水設(shè)備，為師生提供健康的飲用水。

3.4 生活便利

本項(xiàng)目毗鄰大型居住社區(qū)，在綠色建筑設(shè)計(jì)過程中，同時(shí)考慮師生生活的便利性，并兼顧周邊居民區(qū)的日常活動(dòng)功能。近年來，隨著人們對健康生活的重視程度越來越高，對健身活動(dòng)的需求越來越大。本項(xiàng)目在校園內(nèi)設(shè)置了300 米環(huán)形跑道、7 人制足球場地、以及室外籃球場和室內(nèi)體育館，室外運(yùn)動(dòng)場地面積約10800 平方米，占總用地面積的46%，室內(nèi)運(yùn)動(dòng)場館面積約1000 平方米，占地上建筑面積4.8%。這些體育設(shè)施既能為師生提供體育教學(xué)之用，又可以在放學(xué)后對外開放，為周邊居民提供健身活動(dòng)的場所。校園內(nèi)還設(shè)計(jì)了一處可供小型表演的小劇場，也可作為周邊居民的一處文化活動(dòng)設(shè)施。

學(xué)校北側(cè)車行出入口附近設(shè)有地下停車庫和部分地面停車，共設(shè)有停車位100 個(gè)，其中13 個(gè)充電樁停車位，充分滿足教職員工日常停車需求。學(xué)校非機(jī)動(dòng)車停車設(shè)在體育館一層架空層內(nèi)，既方便集中管理，又能遮風(fēng)擋雨，方便師生使用和出行。

3.5 資源節(jié)約

在資源節(jié)約方面，本項(xiàng)目從節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材四方面考慮。

（1）節(jié)地設(shè)計(jì)。本項(xiàng)目為中小學(xué)建筑，建設(shè)規(guī)模36 班，學(xué)生總數(shù)1520 人，教職工人數(shù)約118 人，學(xué)校總?cè)藬?shù)約1638 人。建筑設(shè)計(jì)以四層為主，容積率0.48，為充分利用地下空間，設(shè)有一個(gè)地下一層的人防機(jī)動(dòng)車庫。地面停車面積約1000 平方米，占總用地面積的2.4%。

（2）節(jié)能設(shè)計(jì)。本項(xiàng)目主要控制教學(xué)建筑的外墻窗墻比，外墻采用裝配式模卡砌塊預(yù)制墻（中間孔內(nèi)插40 厚保溫板），并結(jié)合屋頂活動(dòng)空間設(shè)置屋頂綠化，提高屋面的保溫隔熱性能。所有建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能等滿足上海市《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的要求，節(jié)能率均達(dá)到了65%，同時(shí)利用節(jié)能計(jì)算軟件進(jìn)行權(quán)衡判斷，建筑的最終能耗均達(dá)到預(yù)期的限值要求。

（3）節(jié)水設(shè)計(jì)。本工程所有節(jié)水器具均采用用水效率2級(jí)的產(chǎn)品，并按照管理單元，對于不同用途的用水，設(shè)置相應(yīng)的計(jì)量裝置，單獨(dú)計(jì)量，從而達(dá)到節(jié)水設(shè)計(jì)的要求。

（4）節(jié)材設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)前期與使用方充分溝通，提早確定裝修標(biāo)準(zhǔn)和要求，從而做到土建施工和裝修設(shè)計(jì)同步進(jìn)行，既縮短了工期，又可有效避免二次裝修對原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件打鑿穿孔，以及對原有建筑構(gòu)件的拆除和破壞，減少建材的消耗和浪費(fèi)，進(jìn)一步降低建設(shè)成本。

圖4

3.6 環(huán)境宜居

為打造適宜的校園環(huán)境，我們在設(shè)計(jì)考慮從點(diǎn)到面的景觀設(shè)計(jì)思路，從中心景觀廣場向四周展開。中央景觀以廣場為主，綠化為輔，便于學(xué)校開展各類活動(dòng)；建筑內(nèi)庭院以休閑綠地為主，其間設(shè)置人行步道，步道兩側(cè)設(shè)置喬木，在入口設(shè)置綠化草坪，為師生提供幽靜的休閑場所。放大的中央連廊不僅是學(xué)校步行系統(tǒng)的主通道，也是學(xué)生交流的主要空間，通過加寬及設(shè)置共享空間的方式，賦予連廊不僅僅是交通功能，更是師生交流、互動(dòng)的場所。教學(xué)樓組團(tuán)充分將自然環(huán)境引入，建筑局部樓層設(shè)置室外平臺(tái)和屋頂綠化，整個(gè)校園地面綠化和屋頂綠化相結(jié)合，種植適宜本地氣候的鄉(xiāng)土植物，如香樟、銀杏、白玉蘭等，并采用草本植被和喬灌木植物相結(jié)合的復(fù)層綠化種植方式，使師生們在學(xué)習(xí)之余有所閑暇，體會(huì)立體的、多層次的綠化環(huán)境。

場地設(shè)計(jì)考慮海綿城市設(shè)計(jì)，場地綠化局部考慮設(shè)置下凹綠地，同時(shí)車行道、人行道均采用透水鋪裝，如透水瀝青道路、透水磚鋪裝等，使透水鋪裝的面積比達(dá)到50%以上。而整個(gè)項(xiàng)目的年徑流總量控制率也做到了70%。

3.7 其他措施

除了以上五個(gè)方面，在本項(xiàng)目的綠色建筑設(shè)計(jì)過程中，我們還設(shè)置了能耗監(jiān)測系統(tǒng)，對學(xué)校使用過程中的各種能源（電、氣、水等）進(jìn)行監(jiān)控和管理，同時(shí)將相關(guān)數(shù)據(jù)上傳到區(qū)級(jí)能耗監(jiān)測平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)共享、實(shí)時(shí)監(jiān)管的目的。通過這些數(shù)據(jù)的監(jiān)控和分析，能實(shí)時(shí)了解各種設(shè)備的運(yùn)行情況，從而達(dá)到優(yōu)化運(yùn)行、減低能耗的目的。

圖5

圖6

結(jié)語：

綜上所述，綠色建筑設(shè)計(jì)在中小學(xué)建筑設(shè)計(jì)中的實(shí)踐應(yīng)用還有許多值得探討的地方。綠色建筑設(shè)計(jì)在我國已經(jīng)歷了多年的發(fā)展，相應(yīng)的政策法規(guī)和技術(shù)措施也已經(jīng)逐步完善。從學(xué)校建筑的整個(gè)使用壽命期來看，綠色建筑設(shè)計(jì)不僅可以降低學(xué)校資源和能源的消耗，還可以使建筑在整個(gè)壽命周期中的維護(hù)和使用成本得到有效的控制和相應(yīng)的降低，對保護(hù)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展有著積極的意義。