幼儿园旧建筑空间性能改造设计方法初探

2015-08-15刘斯颖刘明依中国矿业大学江苏徐州221116

安徽建筑 2015年1期

刘斯颖，刘明依（中国矿业大学，江苏徐州 221116）

1 概述

我国现存大量建造于上世纪七八十年代幼儿园旧建筑，他们时至今日仍在发挥着余热，但历经数十载岁月，呈现了不同程度的老化，改造更新是目前最为经济有效的处理方式。通过改造，可以使这些旧建筑的生命得以延续，所耗费的资金也将远远低于重建的耗费，更为有效地减轻环境污染、降低资源消耗。“空间”作为建筑的灵魂,其设计将决定建筑日后使用的好坏，通过对空间的改造赋予旧建筑合理的、现代化的新功能也是旧建筑改造的核心内容。“凿户牖以为室，当其无，有室之用。”建筑空间的实体本身并非是最根本的，真正重要的是在空间之中所进行的使用行为，它们才使“空间”得以显现。

“空间性能”就是人们使用、感知空间本质的体现。所谓“性能”，即“物品等所具有的性质与效用”，建筑空间为功能性活动服务，其性质可以用“使用性能”衡量；效用指人在其中活动时所得到的舒适度，主要通过建筑“物理性能”来衡量。因此，通过使用性能和物理性能改造来优化幼儿园旧建筑的空间性能，希望改造后的幼儿园建筑能满足幼儿的基本需求，提升旧建筑的空间品质。

2 改造分析

2.1 现状分析

①活动空间不足：幼儿园旧建筑多采用线性组合布局方式，尤以廊式组合居多，空间封闭、多墙体，使用面积系数低。

②空间组合模式不合理：受早期幼教体制影响，幼儿园旧建筑多为封闭式教学单元，近年来，随国外开放式教学理念的引进，新建幼儿园逐步开始提供公共教学和交流的空间。

③室内物理环境不佳：部分幼儿园旧建筑的采光不足，夏季没有遮阳设施，热辐射严重；原有围护结构热工性能差、门窗无密封措施，冬冷夏热；自然通风效果不好，使用空调时门窗关闭，室内污浊空气无法及时排出，空气质量降低。

2.2 改造原则

2.2.1 以人为本与绿色生态

幼儿园旧建筑空间性能优化的根本目的是为幼儿营造适宜的建筑空间，因此应把其生理、心理特征作为改造设计的本源，对相关的幼儿教育理论和建筑规范进行详细解读，使“以人为本”的设计思维得以体现。尽量考虑自然通风、自然采光的方法，采用绿色生态的建筑材料，重视可再生能源的开发利用，从而创造一个真正健康宜人的幼儿生活环境。

2.2.2 局部与整体协调

协调建筑的局部与整体的关系，确保功能的合理性，包括建筑单体的各个空间和整体功能合理性、建筑单体与群体和整个区域的合理性。因此空间重组时考虑整个功能构架作的优化，而非单纯的考虑局部功能的完整。同时注意风格、空间形式等协调关系，统筹新旧对接、优化流线、协调环境融合，避免设计形式孤立、空间延续性断裂。

2.2.3 结构安全与经济兼顾

评估是旧建筑改造的前提和基础。其过程包含对结构、材料、风格等方面的深入调研，其中对结构的评估最为重要，对建筑的实用性和安全性具有重要意义。改造过程中必然也会对结构造成一定程度的破坏和调整，因此应随时与专业人员进行沟通探讨，合理加固和翻新。在设计定位时要注意经济上的存活，避免改造时的资金浪费和日后再投入大量资金进行维护。

2.2.4 分阶段有序改造

幼儿园改造的施工时间段一般选择在寒暑期，仅有的短短两个月的时间将整个旧建筑进行室内外翻新并不合理，施工方可将改造工期拆分为两至三个假期阶段来分步实施。因此，在设计时就应根据需求划分主次，有助于保障改造的质量及控制造价，确保最终改造效果。

3 改造设计方法

3.1 基于空间使用性能的设计方法

3.1.1 空间整合

①单体整合：将一系列或相近的功能需求的空间放置在一起，合并相关功能，能够扩大空间并增加空间的灵活性；根据建筑结构条件将相邻的两个班组间的隔墙拆除而改用隔断，创造可随时改变的开敞空间和封闭空间，为不同年龄和班组的幼儿提供了公共教学空间和公共交往的可能

②群体整合：通过增加连廊、加建中庭等改造方式将相邻的建筑单体整合在一起，加建的连廊优化了建筑流线，便于风雨天气使用者的穿行。以玻璃顶覆盖庭院，这种方式将原有露天空间转化为室内空间或半室内空间，增大活动场地，也解决了室外场地在夏冬季节和恶劣天气时使用不舒适的问题。

3.1.2 空间分隔

利用隔墙或隔断分隔出一些小空间，作为私密性的趣味空间或辅助功能空间，层高允许的情况下，可以进行垂直分隔，提高空间使用率；若空间较大且功能单一，可以改造为“屋中屋”，满足大空间划分为小空间的需要，又在保留原有建筑外围护结构的情况下增加室内了的保温性能。

3.1.3 空间延伸

通过加建、扩建等空间延伸的方法改造设计。结构条件允许下整体或局部拓宽旧建筑的走廊，采用玻璃幕墙封闭，使其成为公共交往的室内空间；创造室内外过渡空间，将室内自然转变到室外，丰富空间的层次，利于幼儿认知心理的过渡；对于平屋顶的建筑屋面可以垂直向上拓展空间，利用屋面创造活动平台或屋顶花园。

3.2 基于空间物理性能的设计方法

3.2.1 自然采光

空间进深较大、采光不佳的幼儿园旧建筑可以采取局部开设天窗或采光井、增加侧窗的开窗面积等方式来提高建筑室内照度，同时还可以采用一些例如光导管自然采光技术等现代技术处理手段优化自然采光。而选用不同的透光材料也能达到不同的采光效果，如U形玻璃、磨砂玻璃等半透明材质可对直射光进行有效控制，避免产生眩光，使室内光线更为柔和。

3.2.2 自然通风

改造中充分利用自然通风，可以改善室内的热环境、减少空调制冷系统的使用，更有利于幼儿的健康。①引导“穿堂风”，通过布置可开启侧窗以及门的相对位置，使空气形成对流；布置功能时要将主要的功能用房布置在夏季的迎风面、辅助用房布置在背风面。②中庭拔风系统：在中庭的高处设置可开启的窗扇，通过热压作用，从高处吸出热空气，形成拔风作用，即“烟囱效应”，使不流通的空气得以循环，实现自然通风。③利用楼梯间等增加建筑内部的开口面积，引导气流，组织自然通风。④在建筑外环境适宜位置种植植物，改变周围气流走向，同时将新鲜空气有规律地引入建筑体，改善室内空气质量。

3.2.3 保温隔热

①外墙：幼儿园旧建筑外墙改造提议采用外墙外保温，相对于其他外墙保温形式来讲，不仅能够有效保护建筑主体结构、有效节省室内空间，而且施工时无需搬迁，基本不会影响幼儿园正常教学活动。

②外窗：改善外窗的隔热保温可以从调整窗和墙的面积比、更改玻璃和窗框、增强气密性等方面来解决。一般选择将原来的单层玻璃改为双层中空隔热玻璃，同时将弹性较好的橡皮条同定在窗框上，关紧窗扇时可以起到密封效果。

③屋顶:屋面的保温隔热改造手段有普通正置式屋面、倒置式屋面、架空隔热屋面、种植屋面等，应根据幼儿园旧建筑所处的环境气候条件、结构形式等因素，确定适合的屋面保温手段。选择容重较小、导热系数较低的保温材料,遵循材料性能优良、价格低、施工简单的原则。

3.2.4 遮阳

旧建筑的遮阳改造可分为两个部分，一是对建筑外墙和屋顶改造进行遮阳，一般依靠栽种植被；二是对窗进行遮阳改造，根据安装位置分为内遮阳和外遮阳。内遮阳主要通过在窗内设置铝合金百叶帘、席帘、布帘等遮阳装置，调节室内光线，装拆方便、经济易行；外遮阳在隔热性能方面优于内遮阳，如果采用了高效的，可调节的活动式外遮阳设施，不仅可调节射入室内的自然光线，还能大大减少制冷能耗。