天光开放教室——针对中小学生视力健康问题的实验性教室设计

邓巧明，刘宇波，王梦蕊/DENG Qiaoming，LIU Yubo，WANG Mengrui

天光开放教室
——针对中小学生视力健康问题的实验性教室设计

The Open Classroom with Skylight: The Experimental Design Focusing on the Primary and Middle School Students' Eyesight Health

邓巧明，刘宇波，王梦蕊/DENG Qiaoming，LIU Yubo，WANG Mengrui

该项目源于与中山大学千人计划特聘教授、眼科专家康南进行的一项合作研究。康南教授的研究团队认为教室环境与我国青少年近视的高发生率密切相关。流行病学研究发现更多的户外活动可以降低青少年近视的发生。康南教授产生了“开放教室”的想法，希望我们帮他建造一间能够最大程度接近室外自然光环境的教室，进行两年的干预实验，定期为开放教室的学生做视力测试，与普通教室的学生进行随机对比，以验证流行病学的研究结论。

开放教室的设计要求给了我们一个全新的视角来重新审视我们熟悉的教育建筑设计问题。结合课程设计，我们组织了师生联合研究团队。在对各种类型教室的照度实测中我们发现，仅仅依靠侧窗采光会导致教室内自然光照度分布极不均匀：近窗区照度过高、过热，同时教室中间部分照度又严重不足，无法满足学习的需求。因此，“白天拉窗帘开灯上课”就成了普遍现象，学生在一天中的主要时段得不到阳光的照射，既不利于青少年的身心健康，也导致能源的浪费。

尽量接近自然光环境的设计要求使我们想到了天窗，因为天窗可以提供远好于侧窗采光的照度均匀度。我们搜集的国外中小学校和幼儿园建筑设计案例中也有大量使用天窗采光的实例。当然，在岭南地区天窗采光也存着照度可能过高以及温室效应的问题，这就需要设置相应的调节设施。

几经周折，开放教室最终选址于广东省阳江市阳西县方正小学的操场上。设计中，我们在教室四周尽量采用磨砂玻璃，既引进部分光线，又希望减少过强的直射光，杜绝白天拉窗帘的现象。另外，在屋顶设置下方配有电动遮阳幕帘的透明天窗，在阴天等光线较弱的情况下全部打开，提高教室照度；在光线强烈且温度较高的情况下可以拉上幕帘，减少直射光以及由此带来的热辐射。

天光开放教室于2014年建成，目前针对使用者的医学跟踪调查以及光环境实测还在持续进行中。《华尔街日报》于2015年4月21日对这个项目进行了特别报道，对其效果给予肯定。虽然条件有限，目前的天光开放教室还存在很多遗憾，例如依赖空调、遮阳天幕操作不便等，但这是一个很好的契机，促使我们以此为出发点，关注中小学教室的自然采光问题，并且希望由此带来建筑学研究领域新的拓展。

项目信息

建筑设计团队：刘宇波，邓巧明，王梦蕊，俞雪藩，

王雅，赵永毅

眼科医学团队：康南（Nathan Congdon），摩根（Ian Morgan），周钟强，陈婷婷等

国家自然科学基金资助（51478186）

亚热带建筑科学国家重点实验室自主研究课题重点项目资助（2014ZA01）

教育部博士点课题优先领域项目资助（20110172130002）

1 天光开放教室学生上课情况2 中小学教室白天拉窗帘开灯使用状态3 天窗电动幕帘遮蔽效果4 天光开放教室立面

华南理工大学建筑学院，亚热带国家重点实验室

2015-11-03