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整体式中学建筑空间设计方法初探
——以厦门同安仰正中学(高中)规划设计方案为例

2021-10-25王晨军

建筑与装饰 2021年26期
关键词:综合楼中庭教室

王晨军

厦门华旸建筑工程设计有限公司 福建 厦门 361009

引言

“整体式”建筑空间是在近些年城市建设用地面积紧凑,工程建设逐渐趋向集约化的背景下大量出现的。学校建筑设计向土地高利用率与空间复合性方向发展。厦门同安仰正中学(高中)项目的设计过程就遇到这样的挑战。用地呈三角形,扣除规范中规定的体育类用地面积后,建筑占地面积小且不方正。如何让新时代的中学教育空间符合土地集约化的前提下,在如此不方正的基地中为学生们提供更高效更多样教学空间中,这是一个很大的挑战。

1 项目概况

仰正中学(高中)工程位于厦门市同安区,项目位于环东海域新城西柯镇。办学规模为42班高中,总用地面积37094.471m2,地上计容建筑面积为43774.02m2,地下建筑面积为5254.89m2。主要建设内容为教学实验办公楼、体育馆、食堂宿舍综合楼、地下室停车场及室外跑道、篮排球场、校内绿化等配套工程。建筑设计符合现代教育的发展趋势,结合三角地块合理的设计规划。校园建筑分区明确,使用功能合理,交通流线便捷,保证师生的工作和学习方便高效。建筑布局不仅与周边环境紧密结合,还具有形成人文校园,生态校园和艺术校园的特色。校园空间丰富有序,景观环境优美且生态、体现人性化[1]。

图1 整体鸟瞰图

2 设计原则

2.1 教育环境的人本主义

中学建筑必须要有良好的教育环境,以教育功能为核心。通过建筑空间和环境的塑造,让学生产生正面的学习影响,空间环境应该适合育人、利于育人、科学育人。除了以读书成绩高为前提,建筑空间应创造学生德智体美劳发展的空间。建筑空间可以通过探析新时代教育的本质和场所的精神,结合厦门当地地域风格,通过建筑、环境、设施、院落等空间元素,表达学校传递出的学习精神和师生价值观。

2.2 教育建筑的合理实用

在学校建筑中要满足教学、生活、住宿等各类基本功能需求。平面进行合理各功能分区,建筑布局紧凑,交通便捷,轴线清晰,管理方便。建筑功能充分利用地形防护间距与日照间距,合理布置消防及卫生要求。进行合理的交通组织,避免人车合流相互干扰。建筑空间不因为风格或形式的需要,破坏平面功能的合理性,实用性房间以功能性作为第一位。

2.3 教育空间的高效集约

在设计中采用多层框架结构、架空穿插的形式,重视教学空间的使用效率,整合教学培养区、科学试验区、艺术体育区等多功能性与多维度的开发利用。所谓高效集约,就是功能区清晰划分,师生在使用中不会因为区域不明确而耽误时间。仰正中学西侧为生活体育区,东侧三角区为教学区。整个东侧采用了整体式综合体的设计概念,中庭成为教学区的核心,既具有空间的地标属性,同时也为师生创造了更多的交流空间。

不同形式的教学活动可以结合中庭开展,为师生共享的公共空间创造条件,属于空间的多样性范畴。中庭、架空等方式形成了半室内半室外的活动空间,强调了建筑垂直空间的多层空间利用。既能为学生活动更好地提供了安全性,又可以满足青少年交流形式的多样性。普通教室区、科学实验教室区、艺术教室区以紧凑、高效、有趣的功能组织模式,是整体式校园设计中很重要的一环[2]。

3 设计理论

在卢原信义的《外部空间设计》书中提到:根据使用者的功能需求,将建筑空间与外部空间分别定为有明确行为的积极空间和模糊行为的消极空间。在学校设计中,最基本的授课行为发生在教室这个明确行为的积极空间里。此类建筑空间尺寸有特定基本的尺寸要求,标准教室平面形状不得设计地过于新奇古怪。设计过程中更多考虑平面的可分可合的变化可能性。设计会提前预留好水电管道的位置,满足特定科学实验需求,根据课程人数的变化和课程形式的变化调整平面分隔的位置。而更重要的,是卢原信义提到的“模糊行为的消极空间”。标准教室之间的连接,比如平面的走廊、垂直的中庭,都是当下学校建筑设计中最核心的部分。丰富的空间变化比起笔直的连廊更能让学生停留,架空空间也是中学设计中不可或缺的一环。在雨天时,半室内半室外的架空空间可以代替运动场完成体育课教学任务;在平时,架空空间可以结合中庭成为朗读自习的空间,低年级与高年级的同学可以上下层相互影响,促进同学们学习成绩的进步。

该病危害叶片、茎蔓和果实。叶片染病,病斑初褐色,圆形或近圆形,大小10mm~20mm,其上微具轮纹。蔓枯病病斑椭圆形至长梭形,灰褐色,边缘褐色,有时溢出琥珀色的树脂状胶质物,严重时形成蔓枯,致使果实不生长。果实染病,轻则形成近圆形灰白色斑,大小5mm~10mm,具褐色边缘,发病重的开始时形成不规则褪绿或黄色圆斑,后变灰色至褐色或黑色,最后病菌进入果皮引起干腐,一些腐生菌乘机侵入引致湿腐,为害整个果实。

3.1 室外场地空间

整个设计的室外场地集中在地块的西南部区域,包括一个300M跑道、8个篮球场、4个羽毛球场。跑道结合了东侧的看台和升旗主席台综合设计。(如图3)通过局部地形的变化及下沉庭院的设计,塑造不同活动场景的交流型校园场地。师生们的空间体验,结合静态或动态的空间氛围,形成可独立统一又可分可合的正向交流圈,可供师生学习交流以及课内外活动。

图2 从操场上看教学楼角度

图3 建筑负空间的联系

3.2 室内外交往连廊

室内外交往连廊作为楼栋之间的连接空间,属于半开放半自由的区域。此区域的功能是为了提供课间临时的休憩交流的,一般在课间十分钟,楼层较高的学生来不及跑到操场运动,所以交往连廊需要提供一定的活动、交流沟通的区域。在设计中,我们可以将学生的手工作品、书法作品、绘画作品、板报结合适宜的空间尺度布置,不仅可以为学生营造良好的学习交流气氛,还可以促进班级文化建设。

3.3 中庭

整体集中式校园建筑的核心就是中庭,受到日照间距的影响和防火设计的控制,整体集中式的建筑需要通过中庭的设计减少压抑感。中庭的尺度很讲究,对于中学生这个年龄段的孩子来说,他们喜欢互相模仿去攀比,因此上下层之间的“互看”是必不可少的。因为建筑师需要在满足中学设计规范中安全措施的尺寸前提下,中庭能保证互相看得到层与层之间活动为前提。中庭尺度不宜过大,根据功能设置可以有一个或若干个。光照的引入也可以弱化室内和室外的界限,增加学生在户外接触大自然的机会。

因为设置了“中庭”,在满足采光通风条件的同时,夏季引导自然风穿过走廊进入教室,让教室和学生有更舒适的自然学习环境,减少空调使用达到节能的效果,在外立面上也采用了屋顶绿化、活动遮阳板、垂直绿化遮阳等等,除了减少夏天厦门地区温度高和阳光直射的问题,一定程度上也提高了教室的舒适度。屋顶绿化不仅能节能减排、提升校园生活环境质量,体现人、建筑与自然的和谐交融,在满足屋面安全措施的前提下,同时也为学生提供了不一样的活动空间[3]。

4 总体规划布局

4.1 功能布局

同安仰正中学设计结合周边规划条件,在处理好功能分区和交通组织的前提条件下,不仅与周边环境紧密结合,还具有形成信息校园、生态校园和艺术校园的特色。学校地上共有三个部分组成,东侧为教学区布置教学办公综合楼,包括3栋普通教学综合楼、2栋专业教学综合楼、1栋艺术行政楼;西北侧为生活区和体育馆,生活区布置有1栋宿舍楼底层和二层为食堂,体育馆一层为合班教室,二层为室内篮球场;西南侧为室外运动区。利用平台和廊道相连接,达到空间的连贯性和完整性。校园主出入口设于教学区北侧,通过入口架空长廊形成轻巧现代入口形象,在入口处设有广场缓冲区,方便疏散上下学高峰期的人流。西侧布置后勤出入口及车行出入口。

东侧室内的综合区,除了需要承担最基本的教学活动内容,还必须考虑部分合用功能空间的多样性,达到多种功能整体高效化。采用中庭作为整个综合区的核心,采用竖向与平面相结合的方式进行功能分区,通过竖向的交通进行相对独立的功能分区,再通过横向的架空连廊提高教学形式的多样性,充分利用中庭,结合半室内半室外的灰空间衔接创造出丰富多变的活动空间。

4.2 交通组织

考虑学生安全及教学环境的影响,遵循人车分流、校园内日常不进入车辆的原则以及学生按年级互不交叉原则。基地东北侧入口为校园主入口,设置在次干道上满足学生安全问题,主要考虑为人行出入口。校园内部以步行系统为主,校园环行道路沿建筑群体外围设置,西北侧布置后勤出入口及车行出入口,人车分流保证安全。建筑地下室根据规范要求设置一定数量的地下停车场。

人行流线通过主入口广场与风雨连廊可以安全便捷的到达每一个功能空间,同时为了能在相对局促的用地上创造丰富的空间体验,设计通过建筑与庭院以及运动区之间三者关系,创造出人行竖向流线,安全简洁、空间丰富、便于使用。

当然必须提到,在设计里,学生和教师的流线在平时是相互独立,互不交叉的。

4.3 景观设计

入口广场与架空教学楼等建筑空间串连成校园的主要景观轴线,并通过外部空间的多层次园林化处理为核心组织空间景观,使之成为校园景观的视觉中心和叙事性空间。教学区与运动、生活区既相对独立又相互联系,突出学校的文化氛围。各层次的景观轴相互呼应,相互渗透,从屋顶绿化到垂直绿化,从整体绿化到点状绿化,形成一个立体多层次的绿化景观系统。

另外,景观设计通过利用建筑围合折叠布局形成多个庭院,横向和纵向互相叠加的多进院落形成了园林式的校园环境,丰富了绿化空间。通过定义围合出的多个不同性质的庭院:氛围活跃的运动庭院、静谧的学习庭院、舒适的生活庭院,增加学生活动空间趣味性[4]。

5 建筑单体

同安仰正中学建筑群包括3栋普通教学综合楼,2栋专业教学综合楼,1栋艺术行政楼,1栋宿舍食堂综合楼,1栋体育馆综合楼,以及门卫、看台及等配套建筑。地下停车库及人防地下室设置于宿舍楼和食堂下部。而连廊、中庭等建筑灰空间联系着不同功能区,提供了未来的空间变化灵活性,增加了学习和生活的空间体验性。架空区也可在雨天承担部分体育活动的功能,解决学校用地困难的问题。

5.1 教学综合楼(3#、4#、5#)

教学楼为五层建筑,位于整个建筑群中部。西侧的运动看台区结合了300m跑道进行设计。因为用地面积紧张,综合楼的山墙和体育建筑东西向之间的距离无法有25m的建筑退距,建筑师通过将疏散楼梯设置在建筑西侧端头,保证噪声源对普通教室的影响最小,满足噪声限值的要求。教学综合楼平面为单廊设计,最大程度保证教学区通风和日照。教室平面采用9.6m×7.2m基本模块。建筑造型为了呼应与基地三角区,建筑师把教师办公区设置在建筑轴线转角区,一来保证所有的教室平面方正实用,二来保证了老师和学生之间的交流。卫生间设置在两栋楼之间,方便学生与老师使用,且不会出现臭味串味的情况。

普通教室内的布置形式符合《中学建筑设计规范》的要求,包括课桌的尺寸、课桌之间的距离、课桌前沿与黑板之间的距离等等。设计强调人性化、高效化和多元化。因为普通教室是开展教学活动的第一场所,学生在学校里活动场景大部分都发生在普通教室,建筑师在教室设计中结合可行性研究中学校招生数量情况,针对不同年级的教学要求进行教学设施的设计,更好地为师生教学服务。低年级课程教学形式较高年级课程更多样化,教学强调以“研究性学习”为本,很多教室里的桌椅不像传统的排排坐模式,许多研究性课题可能会围成圈,需要很快速地重新调整桌椅的位置。包括多功能教室设计和合班教室设计上,除了考虑各种多媒体器材的选择与布置,同时也考虑了可分可合的可行性,满足现代化教学空间的需求,促进空间设计的实用性。

图4 传统教学楼空间与新型教学楼空间

5.2 专业教学综合楼(7#、8#)

一层、二层为化学实验室,三层为物理实验室,四层为生物实验室,结合中学教学大纲,建筑师还在教学楼边上设置了动物观察区和饲养区,保证中学生物课可行性研究课程要求。在专用教室区,建筑师设置了音乐教室、美术教室、计算机教室、历史地理教室、心理教室等各种专用教室。美术教室设计需要北向外窗、计算机教室对于计算机排列的布置有特殊要求、音乐教室的墙面设计不平行提高音质且考虑了吸声隔声设计。

教室的内环境空间设计结合节能要求和学生使用的空间感受,比如教室窗户玻璃的选材、尺寸大小、厚度及遮阳形式等。玻璃材质的透明度,既要满足建筑光学的需求,同时又要考虑不会对学生的视力造成影响;建筑的厚薄选择,既要满足建筑节能的规定,同时又不能导致学生在冬季因为坐在窗边而感冒。厦门地区还需要考虑教室里的空调系统、结合实验室的排风系统进行设计,保证教室内环境的空气质量和空气温度。建筑的门窗高度及位置设计,除了要满足疏散的需求,两个教室门之间距离不超过15m,门的高度和宽度也都根据中学生这个年级段的运动特性进行调整。

5.3 体育楼综合楼(2#)

体育馆综合楼的底层是综合报告厅,二层为综合篮球馆。建筑面积为3120.2m2,其中综合报告厅层高为6.1m,综合篮球馆层高为9.0m。体育馆属于极度耐噪空间,毗邻城市道路。因为场地净高的要求且需要无柱空间,综合楼采用钢结构大跨形式。体育综合区设置了器材室、主席台、比赛区等,在平时没有篮球训练和比赛时,空间可以作为舞蹈空间、羽毛球空间等其他运动场地的使用。提高体育馆的利用率,缓解用地的紧张情况。

另外由于整个学校用地进展,学生的体育活动包括了室外运动区、室内体育综合楼和底层架空运动区。因为这三个体育运动区在教学中形成了整体,除了要保证中学各类体育运动的开展,在运动项目的场地设置上尽量达到可变多样,比如乒乓球桌的可拆卸性、羽毛球场网临时活动场的设置等等。

5.4 宿舍食堂综合楼(1#)

综合楼的底层和二层是学生食堂、教工餐厅、超市等,从三层开始到十三层为学生宿舍楼。宿舍食堂楼自成一区,与体育区联系密切,食堂区需要考虑有后勤入口,建筑师将食堂综合楼毗邻城市建筑,学生老师的流线与食物后勤流线分开设置,减少之间的干扰与交叉,避免运输流线穿越园区,打破场地环境序列。综合楼属于高层建筑,场地上设置了满足《建筑防火规范》中对于扑救场地的要求。建筑面积为18080.1m2,可同时容纳整个中学学生同时进餐与住宿要求。在平面布置上学生区与教师区分开、男生区与女生区分开。宿舍采用四人间设计,房间内的设计里,物品储藏、学习课桌区、床位区和卫生间都考虑洁污分开,动静分区、功能合理、流线清晰。即便在建筑用地面积如此紧张的情况下,我们还是强调每一层有学生交流区的设置。学生从教学区回到宿舍区,不仅仅只是冷冰冰的床位,学生们可以在宿舍内交流,也可以在每一层的交流区讨论。建筑平面满足防火规范的设置。

5.5 艺术行政楼(8#)

艺术行政楼为6层建筑,其中1~2层为图书馆,3~5层为艺术区,6层为行政办公区。建筑面积为5823.8m2。其中1层层高为4.5m,2~6层为3.8m。图书馆阅览区与学生教学区距离应近,方便学生使用。由于地块用地限制,艺术行政楼也采用了整体式建筑,中间通过中庭采光,空间花园结合学生艺术品展示区布置。艺术区的教室平面考虑形式的多样性,比如音乐舞蹈区中无柱设计,同时需要设置四面镜,电脑教室满足编程设计课的展示要求。另外艺术行政区在每一层都设置了合用教室,满足不同类型课程的需求。

6 结束语

随着国家节地政策加上中小学教学理念模式的不断改进,如何通过整体且复合的建筑空间设计为学生提供更好的教育质量,需要建筑不单单从功能角度出发,更多重视建筑元素之间的组合关系,从功能、流线和空间三个方位共同营造适合时代需求的建筑。在设计上除了体现教育功能和人文气息,建筑空间的设计上也需要将“智能化”、“个性化”、“协同化”发展考虑其中。

整体式校园建筑不能因为用地面积小,或者形状的不规整,就仅仅满足建筑基本教学要求。中学是文化内涵和底蕴的重要承载体,除了育人的功能,校园内的自然和人文环境的塑造不能忽视。努力打造绿色校园、生态校园。另外,建筑师通过对不同功能区的需求采用了不同的设计手法,来诠释新时代校园文化的自由多元、兼容并蓄的新精神。即使用地紧张,整体式的校园设计还是需要注重内外建筑空间之间的融合,强调空间之间的交流,建筑空间序列以人为本,让师生在工作和学习之余,还可以感受到设计中的文化传承、地域特色和学校人文精神特色。校园环境室内室外相互融合,注重对于半室内半室外的灰空间的设计。考虑到未来的发展,建筑空间采用多样可变的空间组合形式,预留用地,以适应未来的变化,满足可持续发展的要求。

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