太原大學外語師范學院第二附屬小學的建筑設計

蘇鐘力 中鐵十二局集團建筑安裝工程有限公司

1 前言

伴隨著教育事業(yè)的興旺發(fā)展，新的教學理念不斷出現(xiàn)，中小學校的建設也出現(xiàn)了新的發(fā)展和變化，原有一些學校已不適合新的教學要求，并且在汶川地震之后，學校抗震等級提高，許多原有學校已經(jīng)不能滿足抗震要求，需要重建。因此太原教育局近年開展了“百校興學”的項目，我院接到多個小學及初中的設計項目，落地實施的項目為太原大學外語師范學院第二附屬小學，目前學校已經(jīng)投入使用，使用效果及反響良好。

2 前期現(xiàn)場實地調(diào)研及場地分析

原有學校教學樓為U型4層磚混結(jié)構(gòu)，教學樓為單外廊設計，校園集中活動場所為2處，分別為U型內(nèi)庭院活動場地（面積930m2）和學校東側(cè)主入口集中活動場地（面積3500m2），活動場地較為平坦，教學樓和操場間距很近，二者之間種植較高的樹木，由于用地緊張，場地內(nèi)綠化較少，大多場地為硬化地面和體育活動場所。

經(jīng)過現(xiàn)場踏勘，了解到第二附屬小學的學校用地為不規(guī)則折形，場地西北側(cè)為南沙河，用地東南側(cè)學校場地內(nèi)為住宅（住宅占用了部分校園用地），學校南側(cè)為小區(qū)道路，隔著小區(qū)道路為市育才幼兒園，其余四周環(huán)繞老軍營居民住宅，小學的主入口位于東側(cè)，次入口位于南側(cè)，學校教學區(qū)集中布置在學校的西側(cè)，學校東側(cè)場地為主要的體育活動和平時升國旗的場所，校區(qū)用地根據(jù)原有邊界界定，用地約10200m2，總平面圖如圖1所示。

圖1 總平面圖

設計建筑需要根據(jù)實際情況，因地制宜，所以教學區(qū)集中在學校一側(cè)，便于將室外有限的體育活動場地進行集中設計。

3 現(xiàn)場情況和場地分析

第二附屬小學設計難點有兩個方面：第一，基地用地過于緊張，但學校要求的班級數(shù)為8軌，如何利用局促的基地面積設計滿足新教學樓的要求，需要精心布局。第二，學校要求保證正常的教學秩序及安全，為達到此要求原有教學樓不能全部拆除，新建的教學樓需要分期建設，因此新教學樓的單體設計需要考慮這些因素，功能布局上近期和遠期使用緊密結(jié)合是設計中需要攻克的難點。

（1）建筑單體功能的梳理

通過對設計任務書的研究，將建筑功能分為了兩大類，分別為普通教學用房及教輔實驗和行政辦公用房類。通過周邊適齡兒童數(shù)量及教育部門的學區(qū)范圍分析，學校教學規(guī)模需要擴大，普通教室從原有36班（6軌制），提升為8軌制，校區(qū)建成后可容納48個班的學生，以滿足周邊新建住宅小區(qū)適齡兒童入學需求，進一步完善新城教育配套設施布局。

根據(jù)用地大小及周邊環(huán)境限制、建設規(guī)模和分期建設的要求，教學樓平面輪廓設計為“L”形，但是如何處理好L形體的交接處是個難點。受到用地尺寸限制與建筑高度控制，建筑造型上難以產(chǎn)生較多變化。

（2）場地分析二附屬小學設計難點

第一用地過于緊張，建設所需的建筑面積需要精心排布。第二教學樓分期建設期間，需滿足正常教學要求，教學樓內(nèi)教室的布置需要考慮周轉(zhuǎn)過程中的使用。第三由于基地限制和分期建設的要求，教學樓平面定為L形，但是如何處理好L形體的交接處是個難點。第四受到用地尺寸限制與建筑高度控制，建筑造型上難以產(chǎn)生較多變化。

①設計理念一：空間的合理整合

經(jīng)過分析后確定的建筑設計原則為：首先高效利用整合空間，分期統(tǒng)籌合理規(guī)劃。具體為綜合考慮狹小空間內(nèi)的功能整合和分期建設的教學可持續(xù)性，將實際功能空間的使用做到最合理化是設計出新出彩的重點。而分期建設時，一期主體建筑中的38間普通教室，加上作為過渡性的10間專用教室作為普通教室，從而滿足現(xiàn)有48間班級的教學要求。二期所有建筑完工之后，都完全符合學校未來的教學規(guī)劃要求。總平面設計功能分區(qū)：結(jié)合校區(qū)規(guī)劃，新教學主樓布置于基地西側(cè)，呈L形布局。教學樓東側(cè)為校園活動場地，可布置籃球場地等，通過空間整合，集中利用了室外場地。

②設計理念二：功能整合，分而不散

本建筑因教學功能需要，集普通教學-教輔實驗-行政辦公為一體，通過分期建設和指標統(tǒng)計以及流線整理，在理清所有設計矛盾之后，擬定了以普通教室和大型多功能廳為主要矛盾的設計思路，普通教室安排在一～四層，總共教室數(shù)量為48間，分別以5～6間教室為一組團，各組團之間以樓梯、廁所或辦公相互隔離，避免相互干擾過大。

弧形大型多功能廳安排在頂層，并配以兩部疏散樓梯以滿足超大的人流量的疏散。在優(yōu)先考慮滿足普通教室和多功能廳之后，在剩余不多的空間內(nèi)組織安排各專項教室和行政空間。按照各個專項教室的功能需求和特點，將其分別置于地下層和五層和六層，而行政辦公需要有獨立的工作場所，安靜的辦公氛圍，因而布置于教學樓東南角的二～四層，避免課間學生活動的干擾。年級組辦公布置在各層的中間交接處，方便教師對學生的管理和教學。功能布局上體現(xiàn)了合理分區(qū)，各部分分而不散，教學、行政和實驗三者各成體系而又密切關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)了功能分區(qū)的優(yōu)化。

③理念三：造型美觀，寓意深刻

立面造型以兩種表現(xiàn)手法為主導，并附有深刻的寓意，在主體顏色上，以更為輕盈的退暈橙色作為主色調(diào)，與設計主題“十年樹木，百年樹人”相呼應，以表現(xiàn)小學生的陽光成長，退暈的做法簡潔明了，即每層都為一種涂料顏色，無需太多復雜施工即可達到強烈效果，使原本敦實的建筑變得輕盈活潑。在形體上，最難處理的地方莫過于如何L形兩個體塊的相交，簡單的拼接會造成底層教室的采光問題，而在消減去一塊，則產(chǎn)生了一個較硬的轉(zhuǎn)角斷裂輪廓。本方案創(chuàng)造性的以S形弧線連續(xù)過渡這個轉(zhuǎn)角，從而同時完美地解決了采光和硬轉(zhuǎn)角斷裂的問題，并與頂層的弧形多功能廳產(chǎn)生強烈呼應，并且在立面上的處理暗示了學校正如一雙溫暖的大手呵護著幼苗的成長。教學樓主立面效果如圖2所示。

圖2 教學樓主立面效果圖

在門廳的設計上突出和加強了這一寓意，倒錐形的門廳和主體建筑以一種很輕盈的方式連接，形成了一個庭院，不僅很巧妙的引導了各股人流，增加了門廳的通透感，而且還改善了轉(zhuǎn)角房間的通風和采光，同時門廳與庭院中的大樹構(gòu)成了一幅立體的盆栽形象，暗喻了百年樹人的學校意旨。

（3）方案確定后的單體基本設計參數(shù)及概況

新建教學實驗綜合樓整體體型為L形體，總建筑面積：15154.2m2，其中：地上部分建筑面積為13034.2m2，地下部分建筑面積為2120.0m2；建筑高度為地上六層，地下一層。教學樓使用性質(zhì)分為三種：第一種：普通教學，六個年級共48個班；第二種：教學輔助，含自然教室，音樂教室，勞作教室及各類活動用房；第三種，行政辦公，含教學辦公室，行政辦公室及會議室等；主要結(jié)構(gòu)選型：現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)；抗震設防烈度：8度。

4 消防設計

新教學主樓距東北側(cè)五層住宅防火間距為10.20m；距東南側(cè)六層住宅距離為10.62m。建筑耐火等級：地上部分為二級，地下部分為一級，每層建筑為一個防火分區(qū)。

（1）消防車道設置

教學樓西北側(cè)和西南側(cè)為規(guī)劃道路，教學樓校園內(nèi)側(cè)布置消防車道，形成了教學樓周邊環(huán)狀消防車道，可滿足消防車停放、轉(zhuǎn)彎、回轉(zhuǎn)、撲救等設計要求。校園內(nèi)人流、車流流線清晰，利用道路兼做消防通道。

（2）防火分區(qū)及安全疏散

地上部分共分6個防火分區(qū)，每層為1個防火分區(qū)。地下部分分為3個防火分區(qū)。分別為地下乒乓球區(qū)域993.6m2，地下庫房區(qū)域591.06m2，自行車庫區(qū)域537.66m2。地下部分設置自動噴水滅火系統(tǒng)。每個防火分區(qū)建筑面積符合規(guī)范要求。

教學樓疏散樓梯間共3部，樓梯間為封閉樓梯間，樓梯間首層均直通室外或為擴大樓梯間前室通向室外。

與地下室共用的樓梯間在首層設置耐火極限不低于2h的隔墻和乙級防火門隔開。

疏散距離：室內(nèi)任意一處至疏散出口，從疏散走廊上任意一門至樓梯的距離均不超過消防規(guī)范的要求。

疏散寬度：疏散樓梯梯段總寬度為7.0m。樓內(nèi)設有袋型疏散走道，走廊寬度、疏散門凈寬均不超過消防規(guī)范的要求。

（3）消防給水及其他滅火裝置

本工程按一個著火點進行消防設計，設有室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)、自動噴淋給水系統(tǒng)，移動式滅火器及脈沖超細干粉滅火裝置。

室外消火栓系統(tǒng)30L/S；室內(nèi)消火栓系統(tǒng)15L/S，火災延續(xù)時間2h。室外消防由市政自來水管網(wǎng)引來兩路管道，采用低壓制消防給水，消火栓處（從地面算起）水壓不小于0.1MPa，要求沿建筑周圍布置室外消火栓（不少于兩個），室外消火栓由總圖設計布置。

自動噴水滅火系統(tǒng)，地下一層按中危險級Ⅰ級設計。噴水強度6L/（min·m2），作用面積160m2，滅火用水量30L/s。系統(tǒng)最不利點處噴頭的壓力為0.06MPa，進口要求水壓0.40MPa，采用濕式自動噴水系統(tǒng)，地下一層消防水泵房內(nèi)設置一組濕式報警閥。

（4）消防排煙系統(tǒng)

地下一層及地上一～六層內(nèi)走道設置了2套機械排煙系統(tǒng)（PY-1、PY-2），且逐層設置電動（手動）排煙口，火災時，開啟著火層及其上一層的排煙口，并連鎖排煙風機啟動運行。當煙氣溫度超過280℃時，排煙口關(guān)閉，當排煙風機入口處的280℃排煙防火閥自動關(guān)閉時，連鎖排煙風機停止運行。

通風系統(tǒng)的風管在穿越機房、樓板、防火墻等處設有防火閥。火災時，與防排煙系統(tǒng)無關(guān)的防火閥均應由消防值班室控制關(guān)閉，并連鎖關(guān)閉其相對應的通風系統(tǒng)。

（5）應急照明系統(tǒng)

在消防控制室、低壓配電室、消防水泵房、弱電機房等場所設置備用照明；在疏散樓梯間、疏散通道等場所設置疏散照明。

應急照明電源為自帶蓄電池供電，疏散照明供電時間不小于30min，備用照明供電時間不小于180min。疏散照明地面最低水平照度不應低于1.0Lx，備用照明不低于正常照明的照度值。

應急照明平時采用就地控制，火災時由消防控制室聯(lián)動控制，強制點亮全部應急照明燈。

5 工程成本的控制情況

包括二附小在內(nèi)的中小學項目都需要滿足太原“百校興學”工程建設項目的統(tǒng)一工程做法，嚴格控制投資，杜絕浪費。

具體的工程做法為：屋面：SBS防水層；保溫層采用聚苯板；上人屋面采用地缸磚；種植屋面另定。主要做法如下。

（1）頂棚：廁所采用白色PVC吊頂，廚房等潮濕房間底層采用水泥砂漿、面層防水涂料；教學、辦公、會議、宿舍、圖書閱覽等房間底層采用混合砂漿、面層白色仿瓷涂料；報告廳等特殊房間采用石膏板吸聲吊頂；體育館、游泳館等采用鋼結(jié)構(gòu)的頂棚不做吊頂。

（2）內(nèi)墻面：教學、辦公、會議、宿舍、報告廳、圖書閱覽等房間底層采用混合砂漿面層刮白色仿瓷涂料，頂棚為清水混凝土刮白色仿瓷涂料；廁所、廚房、游泳館等潮濕房間采用瓷磚貼面，廁所貼至吊頂處。

6 結(jié)束語

學校的總圖空間布局形式，各層建筑功能房間的布置，消防安全設計，節(jié)能和造型等方面均需要具體項目仔細斟酌，爭取滿足教學功能、有益于學生身心健康成長，不能硬套照搬，在建筑使用后通過回訪，學校也提出了寶貴的建議，在以后的校園設計中需要增加教學樓層的活動空間，多設創(chuàng)新空間，創(chuàng)造更大的成片綠地、自然科學園地和游戲空間，使得學生的學習環(huán)境豐富多彩，可以達到輕松快樂地學習目的，堅持為師生提供一流的校園環(huán)境，營造優(yōu)良的學習氛圍。