适宜中小学校用地特点的绿色建筑“节地与室外环境”评价

龚敏 褚宇蓓 汪继起 潘跃进/GONG Min, CHU Yubei, WANG Jiqi, PAN Yuejin

1 引言

我国中小学校绿色建筑评价主要参照《绿色建筑评价标准（GB/T 50378-2014）》（中华人民共和国住房和城乡建设部，2014）（以下简称《标准》），中小学校作为政府投资的公共建筑至少应满足现行国家和地方绿色建筑评价标准中的二星级要求。截至2017年，我国中小学校舍建筑面积达18.8亿m2，比2006年增长5.4亿m2。2017年，政府投资的中小学校占全国范围内数量的93%（图1），占浙江省范围内数量近90%（图2）。

图1 全国中小学校数量统计（来源：http://www.moe.gov.cn/）

图2 浙江省中小学校数量统计（来源：http://www.zjedu.gov.cn/）

由于用地特殊性，中小学校难以将《标准》中部分指标落实到位。此外，多数中小学校作为基础教育资源，面临财政与技术投入的矛盾，真正适合校园绿色建筑的被动策略和辅助主动策略无法得到目前评价标准的认可。针对用地特点进行评价指标研究，旨在为政府投资的中小学校建设提供更加精准合理的指导方向，从而推进中小学校绿色建筑全面发展。

2 中小学校用地特点分析

中小学校必须参照国家标准配备相应规模的体育活动场地，包含环形跑道、足球场、篮球场、排球场以及器械体操区等，各类体育活动场地的长宽和面积有具体要求，因此用地特点集中体现为体育用地在校园用地中面积占比较大。

体育活动场地有3个特点：第一，环形跑道的面积与学生总人数不成正比例增减，中小学校班级规模可以划分为3或4个区间（表1），环形跑道面积大小取决于班级规模所处区间（表2），环形跑道的面积均包含了环形田径场及其内部的足球场等体育活动场地。

表1 中小学校环形跑道配备标准

表2 中小学校环形跑道面积指标

第二，与其他户外活动场地不同，体育活动场地采用特殊的地面铺装，为满足体育项目对地面材料的要求，大部分体育活动场地铺设高分子合成材料制成的面层（图3），足球场草坪以采用人造草坪为主（图4）。

图3 体育活动场地面层材料

图4 足球场聚丙烯人造草坪

第三，由于体育活动的功能限制，体育活动场地内不应有凸出或凹陷的障碍物，上空净高应满足教学及训练要求，因此，体育活动场地不具备内部种植树木或加建构筑物的条件。

3 “节地与室外环境”指标研究

中小学校绿色建筑用地评价参照《标准》“节地与室外环境”指标，其评分项的权重在公共建筑的设计评价与运行评价中分别占16%和13%。“节地与室外环境”大类指标分为4个子项，其中，与中小学校用地特殊性相关的是土地利用子项中的容积率和绿地率指标，室外环境子项中的热岛强度指标以及场地设计与场地生态子项中的透水铺装指标。

3.1 容积率指标

“节地与室外环境”土地利用子项第4.2.1条以容积率为依据考评了公共建筑的土地利用率，容积率分为0.5≤R＜0.8、0.8≤R＜1.5、1.5≤R＜3.5、3.5≤R四个区间，相应得分为：5、10、15、19分。

3.1.1 适宜中小学校评价指标的分析研究

中小学校容积率与环形跑道面积密切相关，环形跑道在学校总用地面积中占有较大比例。以杭州市12所政府投资的中小学校为例（表3），环形跑道面积占比从11.01%到25.21%不等（图5）。由于环形跑道规模与学生总人数不成线性比例关系，将其纳入容积率计算无法反映出学校土地利用的真实情况。

表3 中小学环形跑道规格统计

3.1.2 适宜中小学校评价指标的思考与建议

《中小学校设计规范》（GB 50099-2011）提出“学校可比容积率”概念，指代校园中各类建筑地上总建筑面积与学校可比总用地面积的比值。其中的“学校可比总用地”是校园中除环形跑道外的用地，与学生总人数成比例增减，包括建筑用地、绿化用地及部分体育用地等。

计算出12所中小学校的容积率和可比容积率后，得到两者的差值为0.08～0.32（图6），差值越大说明容积率计算值与校园实际用地状况差距越大。造成差值不均等的主要原因是环形跑道面积占比不同，环形跑道面积占比较高，可比容积率相对容积率上升的幅度较大；反之，上升幅度则较小（图7），学校总建筑面积过高或者过低造成了图中几处数值偏离。

图5 中小学校总用地面积及环形跑道面积统计

图6 中小学校容积率及可比容积率统计

根据条文4.2.1，采用容积率进行评价，12所学校中有5所得10分，7所得5分，而在相同的评分标准下采用可比容积率进行评价，共有10所学校得10分。

与容积率相比，可比容积率指标更符合校园建筑的用地特点，建议采用可比容积率代替容积率进行中小学校土地利用评价。

3.2 绿地率指标

“节地与室外环境”土地利用子项第4.2.2条将绿地率作为评价标准鼓励公共建筑合理设置绿化用地，绿地率分为30%≤Rg＜35%、35%≤Rg＜40%、Rg≥40%，得分依次为2分、5分和7分。

3.2.1 适宜中小学校评价指标的分析研究

铺栽植被达标的体育活动场地宜计入中小学校绿化用地，如足球场草坪。足球场地一般布置在环形跑道中央，植以天然草坪或者人造草坪。天然草坪多栽植早熟禾、高羊茅和黑麦草等草本植株（宋桂龙，2003），可以计入绿地率。人造草坪则以塑料化纤产品为原料，将仿草叶状的合成纤维粘结在足球场衬板上，中间填充橡胶粒子（徐建君，2009），使之满足专业足球运动的要求，不属于绿化用地的范畴。

足球运动场人造草坪近年来得到了广泛的认可和应用。从使用与管理的角度看，人造草坪不受季节和天气的影响，均能正常使用，耐久性能好，后期管理养护方便且费用低，适用于使用频率较高但维护投入较少的校园足球运动场地。大多数中小学校在实际建设中，主要选择人造草坪铺设足球场。

足球场草坪占总绿化用地面积比例较大，以杭州市12所中小学校为例，绿化用地中足球场草坪面积占比从16.42%到45.40%不等（图8）。足球场草坪的特殊性导致绿地率指标无法客观地反映出校园用地的绿化效果。

许多中小学校为了达到绿地率评价标准，在设计阶段采用天然草坪，在实际施工中则换为人造草坪。计算上述12所学校的设计绿地率、实际绿地率（即不包含足球场人造草坪的绿地率）以及两者的差值，设计绿地率在30.00%～35.40%，而实际绿地率平均下降了9.73%（图9），差值的高低变化与足球场草坪面积占比密切相关，两者大体成正相关趋势（图10）。

3.2.2 适宜中小学校评价指标的思考与建议

绿地率指标是保障学校环境质量的重要手段，中小学校可以通过垂直绿化和屋顶绿化提高绿地率。垂直绿化和屋顶绿化不仅能增加绿化面积，改善屋顶和墙壁的保温隔热效果，还有截留雨水、减缓热岛效应等作用。屋顶绿化可以与上人屋顶平台结合设计，为学生创造绿色舒适的户外活动空间。

中小学校绿地率指标计算建议不包含足球场草坪面积，同时评分指标适当降低，此外结合场地设计与场地生态子项第4.2.15条，鼓励学校充分利用建筑屋顶和外墙合理进行绿化设计。

图7 环形跑道面积占比与可比容积率相关性分析

图8 中小学校绿化用地及足球场草坪面积统计

图9 中小学校设计绿地率及实际绿地率统计

图10 足球场草坪面积占比与实际绿地率相关性分析

3.3 热岛强度指标

“节地与室外环境”室外环境子项第4.2.7条为鼓励公共建筑积极采取措施降低热岛强度，对于红线范围内户外活动场地，有乔木、构筑物等遮阴措施，且面积达到10%，得1分；达到20%，得2分。

3.3.1 适宜中小学校评价指标的分析研究

政府投资的中小学校具有暑期向社会开放相关设施的功能，校园应对热岛效应的措施应当进行合理考量，利用绿化和构筑物合理遮阴是缓解热岛效应的有效措施，但中小学校存在大量不宜布置遮挡物的体育活动场地，场地类型与面积有一定标准（表4、5）。

统计杭州市12所中小学校体育活动场地的类型与面积（表6，图11），得出各校体育活动场地面积在户外活动场地总面积中所占比例，该比例从27.45%到61.80%不等，＞40%以上的学校共有10所（图12）。由于体育活动场地的特殊性，中小学校达到条文4.2.7的要求有一定难度。

3.3.2 适宜中小学校评价指标的思考与建议

鉴于中小学校用地特点，建议采用相应措施以减缓热岛效应。

（1）太阳热反射涂料

标准中条文4.2.7的第二项评价指标：超过70%的道路路面、建筑屋面的太阳辐射反射系数不小于0.4，得2分。为了有效减缓热岛效应，可以采用太阳热反射涂料，进一步提高运动场地、道路和广场、建筑表皮的太阳辐射反射系数，从而阻止热能传导，对于改善环境、节约能源具有重要意义。

表4 中小学校体育活动场地类型统计

图11 中小学校体育活动场地类型与面积统计

表5 中小学校主要体育项目用地指标

表6 中小学校体育活动场地类型统计

（2）透水地面

除了太阳热反射涂料外，中小学校还可以参照场地设计和场地生态子项第4.2.13条，充分考虑透水地面技术。采用透水沥青、透水混凝土等材料铺筑成的透水路面，具有较好的透气性，能够将路面和路基中的水分蒸发到空气中，从而降低路面温度（张新，2007），减缓热岛效应。

（3）屋顶绿化和垂直绿化

场地设计和场地生态子项中，第4.1.15条涉及的屋顶绿化和垂直绿化能够有效吸收夏季太阳辐射，通过减少屋顶和墙面的太阳辐射得热，降低建筑制冷负荷。

图12 中小学校户外活动场地及体育活动场地面积统计

针对中小学校体育活动场地的特殊性，户外活动场地面积计算时建议不包含体育活动场地面积，此外，鼓励学校积极采取多种措施降低热岛效应。

3.4 透水铺装指标

“节地与室外环境”中，场地设计与场地生态子项第4.2.13条支持公共建筑充分利用场地空间合理设置绿色雨水基础设施，硬质铺装地面中透水铺装面积的比例达到50%，可得3分。

3.4.1 适宜中小学校评价指标的分析研究

硬质铺装是在除绿化、建筑物以及构筑物以外的区域使用的路面铺装，主要采用地砖、石、木、混凝土等材料，有良好的承载力和耐久性，但透水性较差。硬质铺装地面包括停车场、道路和室外活动场地，中小学校室外活动场地以体育活动场地为主。除足球场草坪外，其余室外硬质铺装体育活动场地面层材料可分为合成面层和非合成面层，前者如聚氨酯环形跑道、丙烯酸网球场、以及硅PU篮球场等，后者则采用天然材料，如：水泥、沥青、砂质类等。由于透水铺装地面孔隙率较大，不适宜进行体育活动，因此室外硬质铺装体育活动场地不宜采用透水铺装地面，而如在校园停车场、广场、道路满足条文指标中对透水铺装的要求，因其面积有限，有一定难度。

3.4.2 适宜中小学校评价指标的思考与建议

室外硬质铺装体育活动场地面积在中小学校硬质铺装地面总面积中占有较大比例，以杭州市12所中小学校为例，室外硬质铺装体育活动场地面积占硬质铺装地面总面积比例从24.96%到40.60%不等，有10所中小学校的室外硬质铺装体育活动场地面积占比＞30%（图13）。

为保证评价指标的适用性，中小学校硬质铺装地面面积统计时建议不包含室外硬质铺装体育活动场地面积。

图13 中小学校硬质铺装地面及室外硬质铺装体育活动场地面积统计

4 总结

由于体育用地的存在，中小学校在用地方面表现出有别于其他公共建筑的特性，然而《标准》目前仍缺乏针对中小学校用地特点的绿色建筑评价指标。本文基于12所学校的调研分析，对“节地与室外环境”中与校园用地特点相关的4项指标提出了思考与建议。

（1）对于4.2.1容积率指标，建议采用“可比容积率”代替“容积率”进行评价，具体评分规则不变；

（2）对于4.2.2绿地率指标，建议计算总绿地面积时不包含足球场草坪面积，并将评分规则中的绿地率指标适度降低，同时结合场地设计与场地生态中的条文4.2.15给予合理采用屋顶绿化和垂直绿化的中小学校适当的加分奖励；

（3）对于4.2.7热岛强度指标，建议计算户外活动场地面积时不包含体育活动场地面积，具体评分规则不变，同时鼓励中小学校积极采取措施（如：提高道路和建筑表面太阳辐射反射系数等）减缓热岛效应；

（4）对于4.2.13透水铺装指标，建议硬质铺装地面面积统计时不包含室外硬质铺装体育活动场地面积，具体评分规则不变。

对《标准》的适当调整将更有利于政府投资的中小学校的绿色建筑评价，推进校园绿色建筑的发展以及各项绿色技术在校园项目中的推广。针对目前的研究现状，后续工作将主要着力于通过更大范围的调研分析，进一步对《标准》内其他重要指标提出合理的扩展思考，以期建立更为完善的符合中小学校特点的绿色建筑评价体系，从而推进校园绿色建筑的评价和建设工作。