城市中小学校地下空间规划设计探讨

文／胡伟民 浙江工业大学工程设计集团 高级工程师 一级注册建筑师

季怡群 浙江工业大学工程设计集团 高级工程师 一级注册建筑师

引言

中国经济高速发展的几十年，也是中国教育高速发展的几十年。随着经济条件的快速提升，在大中城市，尤其是沿海经济相对发达的大中城市，城镇化率在不断提高，大量城郊村民或来自于经济欠发达地区的农村人口流入城市，造成城市中小学校的数量迅速增加；而随着人民群众经济生活水平的提高，对教育品质的追求也越来越高，为追求更高的教育质量，教育模式也随之发生一系列变化，几乎每一个城市的中小学校对以教学为中心的各种用房的数量需求也变得越来越多。在此背景之下，拓展中小学校地下使用空间、提高土地资源开发利用率迫在眉睫。

1 拓展中小学校地下使用空间的原因

众所周知，我国土地资源稀缺问题一直存在，尤其在经济较发达的大中型城市，土地资源紧缺程度更加严重，这就造成许多中小学校园的用地面积划拨往往达不到原有的指标要求，即便有些达到了原有指标的要求，教学模式的变化也使得原有的校园以教学用房为核心的各类用房的指标满足不了现行教学方式改变的要求。另外，中小学校园对于室外运动场地数量和设置的要求也降低了可用于建设教学用房的土地面积。国家规范对于中小学教学用房的层数也提出了限制，如小学教学用房不应该达到五层及以上，中学则不应达到六层及以上。这些规定进一步限制了学校用地的利用效率，而能设计安排在规范规定层数上的用房，如办公室等用房的面积在校园面积中的比例很低，因此如果校园用地面积较小，必然会造成教学用房及相关用房的数量和面积非常紧张。同时，随着社会拥有的车辆越来越多，家长接送学生时对校园停车场也提出了新的需求，短时间的车流量大增必然会引起相应路段的交通堵塞，引发社会问题。

综上所述，要解决这些问题，在有限的土地资源下，要尽可能提高土地的利用率，就需要根据不同地域的地理环境和气候特点，充分有效地开发和利用中小学校的地下空间，这也是一个正在得到实施和不断扩展的可行性措施。

2 学校整体规划

明德小学位于浙江省杭州市，规划设计48个班级。地块四周环路，总用地面积32320 平方米，地上建筑面积包含架空层1200 平方米，容积率1，地下建筑面积25500 平方米，另外还有1550 平方米的地下庭院。从总平面上看，除了必要的运动场地之外，建筑群落接近于满铺整个用地，而且为了节约占地，普通教学楼也没有采用通常应该采取的南外廊模式，而是采取了中走廊，普通教室布置在南侧，主采光面位于南侧，满足日照要求，为避免阳光直接照射产生眩光，在南窗外侧设置了阳台（图1）。

图1 学校规划总平面图

由于地上面积不够用，该校园开发使用了较大的地下室空间，从地下室平面看到，地下室几乎满铺整个校园用地，其中车库部分占据了大概四分之三的面积，剩余的四分之一是教学活动用房以及少部分辅助用房（图2）。

图2 地下室平面图

规模为48 个班的小学，按浙江省标准I 类学校用地，生均用地面积约22.27 平方米（插入法求得），其用地面积应该是要22.27×45×48=48103 平方米，是它现在的实际用地——32320 平方米的1.5 倍左右，也就是说实际用地面积只有标准用地面积的大约三分之二；所以该学校校园用地面积小，低于标准要求。

学校越来越倾向于小班化的教学模式，尤其在小学阶段。在小班化模式下，同样的学生人数，就会要求有更多的教室单元以及相配套的其他教学用房。比如明德小学，目前规划是每班45 人，如果按小班化教学36 人一个班，就要增加33%左右的普通教室数量，也就是15 个左右，再加上相应配套的其他用房，其面积增加将是非常明显的，即使不是小班化教学，明德小学的地上计容建筑面积也达到了32300 平方米，而按浙江省I 类标准，48 班的九年一贯制按插入法计算建筑面积为22600 平方米左右，超出了大约10000 平方米，这还不包括地下6000 平方米的教学活动和交流空间的面积。所以教学模式的发展扩大了教学用房及其配套用房的需求，现有的标准制定于十几年前，已经不适应现有的实际情况。

在浙江省内，中学教学为适应新课改的要求，越来越多的学校都采用不同程度的走班教学模式。同样的，这样的模式也会带来增加教学用房数量的要求；根据实际调查和计算，在一定条件限制下，走班教学模式下对教室数量的要求会比原来增加20%以上。

3 地下空间的功能用房设计

3.1 规范条例分析

首先，国家规范明确规定仅宿舍类建筑不能布置在地下室或半地下室；其次，对于中小学校的普通教室，需要满足日照要求，如果将这类教室布置在地下或半地下，除非有很大的下沉庭院或广场，并与其南向建筑有足够的距离，否则基本没有可能满足日照要求，所以一般情况下，普通教室不能设置在地下室。国家规范还规定在中小学校教学用房中至少一间科学教室或生物实验室需获得冬季直射阳光，满足这个条件的教室一般不能布置在地下室。此外，根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》规定，当汽车库与中小学校中具有教学功能的空间部分组合建造时，汽车库应置于教学功能用房的下部，且疏散口不能合用，要分别设置。排除上述用房，合适或可以考虑安排在地下空间的功能有：停车空间、教学活动与交流空间。

3.2 停车空间设计

将机动车库置于地下空间，有三个主要的作用：一方面是为了满足日益增长的停车位数量要求；另一方面是将校园空间从人车混流中分离出来，使校园的地面空间变得更安全和舒适。再者，通过设计合理的机动车流线，结合地下其他空间、下沉式庭院等解决家长接送学生所面临的问题。这个问题在现今的城市中小学校特别严重，每每在上下学时段，学校门口的交通状况最差，往往会进一步加重原本就不堪重负的城市交通状况。

以平湖市启元小学为例，学校的主要出入口在西南角的梅苑路上，机动车出入口在北面的池海路上，图3 颜色较深区域为地下停车空间范围，黄色虚线所围区域为机动车在校园地面上的活动范围，确保校园地面的人车分流，营造一个安全舒适的校园空间。

图3 地下室停车空间

图3 红色区域为地库出入口，其中家长接送均通过靠近校园北门的地库进入到地下进行孩子接送过程，避免造成校外城市道路的交通堵塞。

图4 是明德小学的接送流线组织。其周边道路情况较好，可以一进一出，接送流线更为清晰。在地下靠近教学用房的部分，结合下沉庭院设置接送站台，确保接送空间的采光、通风、安全以及交通便捷。

图4 接送流线组织

3.3 教学活动与交流空间设计

教学活动与交流空间包括教学空间、图书阅览、体育活动、风雨操场、多功能用房、交流空间等；另外如果有学校要建设室内游泳馆，尤其合适利用地下空间建设，既节约占地，又节约能源。

正在修订中的《建筑设计防火规范》其中有一条征求意见，对于学校的体育运动场所，在满足一定条件下，防火分区面积翻了一倍，从原来的1000 平方米增大到2000 平方米（浙江省的消防条例已从2021 年3 月1 日起正式实施这一规定），所以无论是国家还是地方从规范出发也是在鼓励建设地下体育活动空间。对于这些空间的具体设计利用，文章在下个章节地下空间的利用模式中将进一步举例描述。

4 地下空间的利用模式

第一种情况是仅为解决单一停车问题而设置地下停车空间，这是一种最简单的模式。在这种情况下，一般都会把停车库设在运动场下方，应尽量避免设在地面教学建筑、办公建筑等柱网不规则的建筑的下方，这些建筑空间在利用上不适合机动车停放，在协调好柱网关系的情况下可设在食堂、风雨操场等建筑下方，同时需要解决好汽车坡道的出入口以及人员的安全疏散问题；尤其应注重结合解决接送问题，将车库一部分与地面建筑的地下室相连，如之前介绍过的启元小学（图5）。

图5 启元小学模式

第二种情况是地下空间引入了教学活动交流或者其他生活功能，也就是引入了学生需要在此较长时间停留活动的空间。基于江南的气候特点，为解决采光、通风等问题，设置一系列的大小庭院或采光通风井，可称之为下沉庭院模式。在这种模式下，地下空间的主体一般环绕着下沉庭院或采光井布置，以解决地下建筑封闭隔绝、缺乏视觉信息、缺乏自然环境、缺乏自然光线、缺乏自然通风等不足之处，同时也能创造出多变有趣的适合学生各种活动的空间。如图6 所示绿色区域为明德小学地下室的下沉庭院空间。

图6 明德小学模式

第三种情况是地下广场模式，类似于大型地下商业中的下沉广场，通过借鉴这种模式，可以将校园广场上主体区域下沉，通过适当的坡道、大台阶或者室外景观楼梯等，使地面空间和地下空间形成平稳的过渡连接，将下沉庭院进一步放大而成为地上和地下空间的主体。而尺度上相对较大的广场仍然可以通过其不同的尺度形成不同的空间感受和功能价值，但通常在这种模式下，地下空间的“地下”感知会被弱化，结合合适的景观，会进一步弱化地下室的空间感受。图7 为杭州大关小学，利用下沉广场作为露天小剧场。

图7 杭州大关小学模式

还有一种模式是将功能空间置于室外广场或绿化之下，以它的屋顶作为地面景观的一部分来使用，这种模式下的地下空间通常与周边建筑的交通空间相连接，或者利用地面设置的景观建筑来解决交通以及消防疏散的问题。

在实际设计中，通常会结合上述几种情况，根据各个学校具体的需求来进行设计，以得到最合适的方式。如前述的启元小学就结合了1和3 的方式，明德小学结合了1 和2 的方式等。

结语

地下空间融入到中小学校的建筑空间里也是随着时代的发展、应对出现的各种矛盾和需求出现的，从避免设置地下室到设置地下室解决单一的停车功能，再到结合校园人车分流设置地下室停车库加入接送空间，再到地下空间功能的多样化和复杂化，这样的过程是必然的。

总体来说，通过校园地下空间的开发建设，整合校园的空间功能，能够使校园获得更为丰富的空间资源，促进空间的集约化利用。具体说来，第一，可以解决机动车停放的问题，同时通过合理组织车流、人流，解决学生的接送矛盾，可以改善校园的地面交通状况，保证校园地面空间的人车分流，营造舒适、安全的校园步行空间；第二，增加了可供全校师生教学、运动、娱乐活动、休息以及生活的场所，缓解了对地面使用的压力，增加了空间利用效率，并提供了各种交流场所；第三，整合优化提升校园地面景观、创造丰富而可持续的校园环境。

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