绿色幼儿园建筑评价指标体系研究

2018-12-06刘加平

西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2018年5期

岳鹏，刘加平

(1.西安建筑科技大学建筑设计研究院，陕西西安 710055；2.西安建筑科技大学建筑学院，陕西西安 710055)

建立“绿色建筑评价标准”是促进绿色建筑健康发展的手段.自2006年住建部发布《绿色建筑评价标准》以来，该标准对国内绿色建筑的发展起到了重要的引领作用.2014年，修订了《绿色建筑评价标准》，扩展了该评价标准的适用范围，其适用于大部分民用建筑类型[1].但是，由于幼儿园建筑的特殊性，该标准对幼儿园建筑绿色性能的辨识能力仍然较弱，尚难对幼儿园环境质量的优劣做出准确和科学的评价[2].2013年“中国城市科学研究会绿色建筑与节能专业委员会”发布《绿色校园评价标准》(CSUSGBC 04-2013)，该标准的评价对象针对中小学校和高等学校，未包括对幼儿园建筑的评价.国内外关于幼儿园建筑绿色性能研究和绿色评价研究的文献资料也较少，因此研究专门针对幼儿园建筑的绿色评价指标体系是有必要的.

据教育部2015年的统计数据，国内幼儿园的数量为22.37万所，在园幼儿人数4 264.83万人[3].幼儿园作为幼儿成长的基础设施和环境条件，其环境质量对幼儿健康成长有直接影响.幼儿期是人生理、心理成长的关键时期，幼儿身心能否健康成长，对社会发展的潜在影响不可忽视.随着城市的快速发展，幼儿园建筑存在的环境质量问题日显突出.近十年来，国内的绿色建筑发展迅速，由于幼儿园建筑普遍规模较小，对其建筑环境的优化设计研究被忽视.研究绿色幼儿园建筑评价指标体系对认识和解决幼儿园存在的环境问题有重要指导意义.

1 国内幼儿园设计现状和问题

1.1 单元式幼儿园空间模式与现代幼儿教育要求的“开放式”幼儿园教育模式存在矛盾

幼儿园建筑空间的设计要求与幼儿教育观念直接相关.我国幼儿园建筑普遍采用“幼儿活动单元式”的空间模式，注重教学功能，但对幼儿的心理成长需求缺少关注.我国的幼儿园普遍采用分班教学模式，与该模式对应的是“幼儿活动单元式”空间组合模式.该模式便于管理，但限制不同年龄幼儿之间的交往活动.

现代幼儿教育理论认为：不同年龄幼儿的交往活动有利于幼儿心理成长、知识增长和社交能力的培养[4].与“开放式”幼儿园教育模式相对应的是“开放式”幼儿园建筑空间，设置跨班级的交往空间，为不同年龄幼儿在一起活动创造机会[5].

1.2 忽视幼儿与成人对建筑环境感受的差异

幼儿的生理条件和行为与成年人有很大差异，3～6岁的幼儿身体发育迅速，即便年龄相近的幼儿，生理、心理和活动方式也有很大差异，对建筑环境的要求也有较大差异.这些差异在建筑设计中被忽视[6].设计师应该科学认识和把握这些差异，并体现在设计中.

1.3 游戏活动场地缺乏专业设计

现代幼儿教育理论认为幼儿的身心成长是通过与环境的相互作用实现的，游戏活动是促进幼儿身心发展的重要方式[7].给幼儿提供开展各类游戏活动的条件是幼儿园的重要功能.目前，国内对幼儿游戏活动场地设计的重要性认识不足，游戏活动场所设计是幼儿园设计的重点，但普遍被忽视[8].许多幼儿园的室外活动场中用塑料地毡、塑料草坪取代自然草坪和土壤地面、沙地，追求形式上的美观和整洁，但忽视了植被、土壤、沙地、水池等环境元素和设施对于幼儿游戏活动的作用[9].

2 解决问题的策略

幼儿园建筑是较为特殊的民用建筑类型，其特殊性源于幼儿身心健康成长对建筑环境的特殊需求，幼儿的特殊需求对幼儿园环境和功能空间提出了特殊要求.

解决幼儿园建筑环境质量的问题，主要从建筑设计入手.建立适合当前发展水平的绿色幼儿园建筑评价指标体系，把幼儿对建筑环境的需求和幼儿园建筑的功能要求体现于绿色幼儿园建筑评价指标体系，通过指标引导设计，以绿色幼儿园建筑评价指标体系指导绿色幼儿园建筑的设计“如何做”.

首先要研究幼儿的成长与建筑环境要素之间的关系，分析幼儿对建筑环境的需求，然后确定绿色幼儿园建筑的功能要求，最后把绿色幼儿园建筑的环境要素归纳为评价指标体系，通过评价指标引导幼儿园建筑设计，然后再通过建设实践进行验证，发现指标存在的问题，修改完善，最终形成成熟的评价标准，指导幼儿园建设.

3 建立绿色幼儿园建筑评价指标体系的过程

3.1 建立评价指标体系的步骤

建立评价指标体系的过程包括：目标分解、指标体系结构建立、定性指标量化、指标体系优化等内容[10].建立绿色幼儿园建筑评价指标体系的步骤如图1所示.

图1 绿色幼儿园建筑评价指标体系建立步骤Fig.1 Establishment step of evaluation index system of green kindergarten building

3.2 确定评价指标体系一级指标

一级指标是评价指标体系的基本结构.对国内幼儿园建筑进行调查研究，梳理幼儿园环境普遍存在的问题，归纳出评价指标体系的一级指标项[11].

(1)影响幼儿健康成长的一级指标项

首先分析幼儿健康成长与幼儿园建筑环境要素之间的关系，把环境要素归纳为两个一级指标——“有益幼儿身心健康成长的环境性能”和“室内的环境质量”.另外，由于幼儿与成年人相比，幼儿抵抗环境潜在危险、紧急情况下逃生的能力较弱，幼儿园建筑在环境安全方面应有更高的标准[12].因此把“环境的安全性”做为一项一级指标项.上述三项为一级指标.

(2)影响环境的一级指标项

除与幼儿健康成长相关的一级指标之外，绿色幼儿园建筑还应满足对环境的“低环境负荷”要求[13].评价指标体系应提出适用于幼儿园建筑的绿色建筑技术，促进“节能、节水、节材”等技术应用于幼儿园设计.因此也把“建筑节能、节材、节水”作为一项一级指标项.

(3)对“节地”要求的考虑

土地是不可再生的资源，“节地”是我国《绿色建筑评价标准》中的重要内容.但由于幼儿园建筑存在许多特殊性，“节地”要求对于幼儿园建筑并不完全适用：

1)对于大多数民用建筑，挖掘高空空间和地下空间的使用潜力是实现“节地”的重要措施.但幼儿园建筑不适合使用地下空间和高空空间.根据现行的《托儿所、幼儿园建筑设计规范》的要求，幼儿园中的幼儿生活用房不应布置在三层以上，也不应布置在地下室和半地下室.

2)提高场地容积率和建筑密度是大部分民用建筑普遍采用的节地措施，但不适用幼儿园建筑.幼儿园建筑较小的规模和较大的室外活动场地要求决定了其场地容积率和建筑密度非常小.幼儿园设计规范要求幼儿园应设各班专用的室外活动场地和共用的室外活动场地，以保证幼儿通过充分的室外游戏活动促进身心健康成长.提高场地容积率和建筑密度的做法对于幼儿园建筑也不适用.

3)幼儿园与其他民用建筑相比，普遍规模小、占地面积较小，浪费用地的情况基本不存在.在调查中发现，大部分幼儿园由于建设用地不足的原因，室外活动场地面积远达不到规范所提的面积要求，幼儿开展室外活动的条件较差.评价标准中的指标会对建筑设计起引导作用，对于绿色幼儿园建筑，如果设置“节地”指标，追求“节地”目标，可能会造成室外活动场地的减少，进一步降低这一类建筑的环境质量，这与通过建立绿色建筑评价标准指导建筑设计，改善建筑环境质量的初衷是背道而驰的.

幼儿园的功能是为幼儿提供良好的成长环境，从保证这个根本目标出发，结合国内幼儿园的发展现状和问题，在绿色幼儿园建筑评价指标体系中，把“节地”要求不作为绿色幼儿园建筑的评价指标在现阶段是合理的.

(4)确定一级指标项

根据以上分析，绿色幼儿园建筑评价指标体系的一级指标项归纳为相对独立的4方面内容：

1)有益幼儿身心健康成长的环境性能.

2)环境的安全性.

3)室内的环境质量.

4)建筑节能、节材、节水.

3.3 确定评价指标体系二级、三级、四级指标

研究中，在四个一级指标项之下，再设置14个性能项作为二级指标项，二级指标再分解为46个性能子项作为三级指标项，三级指标下设135个四级指标项作为指标体系的得分点.绿色幼儿园建筑评价指标体系模型的模型见图2.

3.4 指标权重

通过专家对各项指标的重要程度进行比较给出比较值，对比较值统计后求出各指标的权重值，能反映出该层指标对上层指标的影响.指标权重确定后，就可以算出评价分值[14].建筑的绿色属性是相对的，对建筑的绿色性能进行评分定级，是相对的值.指标体系的组成、各指标项的权重取值不是一成不变的[15].本文重点阐述绿色幼儿园建筑的评价指标体系的建立，对于确定权重的过程不做更多的阐述.

3.5 评价指标体系各级指标的确定

绿色幼儿园建筑评价指标体系的四级指标设置见表1.

图2 绿色幼儿园建筑评价指标体系树状图Fig.2 Dendrogram of evaluation index system of green kindergarten building

表1 绿色幼儿园建筑评价指标体系Tab.1 Evaluation index system of green kindergarten building

续表1

一级指标二级指标三级指标四级指标2.幼儿园环境的安全性2.1 建筑功能安全2.2 安全隐患因素2.1.1 地面的无障碍(1)室内、外小于二级台阶的高差,采用坡道联系;(2)台阶有明显标志;(3)门内外侧有1.5 m以上的缓冲距离;(4)楼梯台阶前有1.5 m以上的缓冲距离;(5)门不设门槛;(6)幼儿出入的门在距地0.60～1.20 m高度内不应装易碎玻璃;(7)在距地0.70 m处加设幼儿专用拉手;(8)距地面1.30 m内不应设平开窗;(9)窗台距地面高度不宜大于0.60 m;(10)楼梯踏步的高度不应大于0.15 m,宽度不应小于0.26 m.2.1.2 建筑构件安全处理(1)楼梯踏步防滑处理;(2)活动区采用柔性地面、墙裙;(3)幼儿经常接触的1.30 m以下的室外墙面不应粗糙;(4)墙柱棱角圆弧处理;(5)墙裙、护角高度不宜低于1.30 m;(6)疏散通道上的门不得使用弹簧门、旋转门、推拉门、大玻璃等门;(7)门均应向疏散方向开启;(8)上人屋面、外廊、楼梯、平台、阳台等临空部位必须设防护栏杆,防护栏杆必须牢固、安全,高度不应低于1.10 m;(9)防护栏杆最薄弱处承受的最小水平推力应不小于1.5 kN/m;(10)楼梯应在靠墙一侧设幼儿扶手,其高度不应大于0.60 m;(11)楼梯井净宽度大于0.20 m时,必须采取安全措施;(12)外墙采用非面砖装饰,如涂料或清水砖墙,无脱落危险.2.1.3 设备安全(1)幼儿生活用房内的电源插座的安装高度不低于1.70 m;(2)卫生间、盥洗室的插座采用防溅水型插座;(3)设洗浴设备的卫生间应作局部等电位联结;(4)除壁挂式分体空调电源插座外,电源插座回路应设置剩余电流保护装置;(5)集中采暖系统应以热水为供热介质,其采暖设计供水温度不宜高于85 ℃;(6)采用吊式电风扇,风扇叶片距地面高度不应低于2.80 m;(7)卫生间的卫生器具应有存水弯,地漏应有水封;(8)无存水弯的卫生器具和无水封的地漏与排水管道连接时,在排水口以下应设存水弯;(9)存水弯和有水封地漏的水封高度不应小于50 mm。2.2.1 周边污染源和其他威胁(1)幼儿园用地应远离机场、铁路线、编组站、车站、港口、码头等建筑;(2)建筑场地选址无洪灾、泥石流及含氡土壤的威胁;(3)建筑场地安全范围内无电磁辐射危害源;(4)建筑场地安全范围内无火、爆、有毒物质等危险源.2.2.2 家具的安全性(1)不采用折叠式家具;(2)家具稳定性好、材料强度高;(3)家具无尖利木质或五金棱角;(4)箱柜无反锁功能.2.2.3 游戏场地、器械安全性(1)主要交通流线穿越游戏场地;(2)剧烈活动区设柔性面层;(3)秋千游戏的安全性.

续表1

一级指标二级指标三级指标四级指标3.室内的环境质量3.1 室内热环境3.2 室内光环境3.3 室内声环境3.4 室内空气品质3.5 室内装饰设计3.6 卫生间、盥洗室设计3.1.1 房间日照时间(1)南向房间满足冬至日底层满窗日照不少于3 h的要求;(2)温暖地区、炎热地区的生活用房应避免朝西,否则应设遮阳设施.3.1.2 室内湿度/%(1)室内湿度30～70;(2)室内湿度50～60.3.1.3 室内温度/℃活动室、舞蹈音体室采暖设计温度14～18. 3.2.1 窗地面积比(1)幼儿各类活动室窗地面积比≥1/5;(2)幼儿寝室窗地面积比≥1/6.3.2.2 房间深度/m单侧采光的活动室,其进深不宜超过6.60.3.2.3 室内照明要求(1)活动室幼儿活动桌面(高度0.5 m)维持平均照度不低于150Lx;(2)统一眩光值UGA≤19;(3)显色指数Ra≥80.3.3.1 室内噪声控制(1)位于交通干道旁的幼儿园宜将室外活动场沿干道布置,作为噪声隔离带;(2)幼儿园区内不得设置未经有效处理的强噪声源;(3)幼儿活动室的等效连续A声级不应大于45 dB;(4)墙和楼板的空气声隔声评价量(RW+C)应大于45 dB; (5)楼板的计权规范化撞击声压级宜小于75 dB.3.4.1 空气中污染物限值(1)氡≤200 (Bq/m3);(2)游离甲醛≤0.08 (mg/m3);(3)苯≤0.09 (mg/m3);(4)氨≤0.2 (mg/m3);(5)TVOC≤0.5 (mg/m3).3.4.2 室内空气质量(1)幼儿生活用房的换气次数达到2.5 次/h;(2)室内空气中CO2 的浓度不超过0.10%.3.4.3 室内污染物控制(1)家具、装修使用木质人造板重组木、细木工板;(2)表面涂饰采用有机溶剂;(3)有挥发性物质塑料玩具;(4)带来铅污染的油漆木制玩具;(5)带来粉尘污染毛绒玩具.3.4.4 每班平均使用人数/人(1)小班≤25;(2)中班≤30;(3)大班≤35.3.5.1 地面材质(1)活动室、寝室及音体活动室地面为弹性地面;(2)地面的吸热指数B<17 W/(m2·h-1/2·k).3.5.2 室内色彩、装饰(1)幼儿生活用房的室内墙面、天花板装饰设计;(2)幼儿生活用房的室内墙面、天花板色彩设计.3.7.1 卫生间、盥洗室面积(1)卫生间面积≥15m2;(2)盥洗室面积≥15m2.3.7.2 卫生间日照、通风条件(1)卫生间、盥洗室布置于南向、东向、西向,有日照条件;(2)卫生间的换气次数为:3 次/h;(3)窗地面积比≥1/5.

续表

一级指标二级指标三级指标四级指标4.节能,节材,节水4.1 建筑节能设计4.2 采用环保措施4.1.1 建筑体形系数建筑物体形系数≤0.40.4.1.2 围护结构保温(1)各部分维护结构传热系数满足《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ26-2010)表4.2.2规定的限值;(2)不同朝向的窗墙面积比不应超过《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ26-2010)表4.1.4规定的数值.4.1.3 热环境过渡空间(1)建筑外部设有封闭外走廊;(2)建筑设有中庭空间;(3)严寒、寒冷地区的建筑不应设置室外楼梯.4.1.4 冬季采暖方式(1)严寒和寒冷地区的幼儿园应设集中采暖系统;(2)采暖区采用地板低温辐射采暖;(3)室内采用散热器采暖时,室内采暖系统的制式宜采用双管式;(4)如采用单管式,应在每组散热器的进出水支管之间设置跨越管;(5)采暖区使用空调采暖;(6)非采暖区不计算此项.4.1.5 建筑遮阳(1)有绿化遮阳:周围有能为建筑遮阳的大型树木,可遮挡屋顶;(2)设有可遮挡西向窗户的外遮阳.4.2.1 室外游戏采用再生物料在保证安全和不污染环境的前提下,游戏场地采用一些工业和建筑业废弃物作为游戏物料.4.2.2 材料选择(1)结构设计优先使用工业废弃物生产的无害材料;(2)结构设计使用耐久性好的建筑材料.4.2.3 水资源利用(1)选用节能、环保、可靠的节水设备与器材;(2)采用多种渗透措施增加雨水渗透量;(3)采用无污染或低环境污染的绿化管理技术灌溉.4.2.4 垃圾处理(1)对废品进行分类收集;(2)设置密闭的垃圾容器;(3)生活垃圾采用袋装化存放;(4)保持垃圾容器清洁、无异味.