綠色生態(tài)校園的建筑設(shè)計(jì)研究
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建筑是校園中的重要組成部分,其不僅為師生提供功能性教學(xué)環(huán)境,而且還是一道校園風(fēng)景。校園建筑與其他的建筑有所不同,它還要將學(xué)校歷史特征體現(xiàn)出來(lái),以使校園環(huán)境因建筑的存在而形成特有的文化氛圍。基于生態(tài)環(huán)境保護(hù)的理念,校園建筑在設(shè)計(jì)的過(guò)程中要考慮到其功用性,還要做到資源節(jié)約,以降低校園建筑成本,與校園環(huán)境景觀相協(xié)調(diào)。建立在綠色生態(tài)環(huán)境條件下的綠色生態(tài)校園成為目前的校園建設(shè)主題,使教師和學(xué)生在優(yōu)美而怡人的校園環(huán)境中生活和學(xué)習(xí),有利于促進(jìn)校園人文環(huán)境的和諧。綠色生態(tài)校園中建筑,無(wú)論是建筑結(jié)構(gòu)布局,還是建筑設(shè)計(jì),都要從綠色生態(tài)的角度出發(fā),使得校園建筑符合生態(tài)學(xué)的基本規(guī)律。綠色生態(tài)校園在校園規(guī)劃上運(yùn)用了現(xiàn)代生態(tài)學(xué)的方法,在校園建設(shè)和管理上融入環(huán)境友好因素,將校園生活和學(xué)習(xí)相融合。
1以可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)理念為指導(dǎo)思想的綠色生態(tài)校園
按照可持續(xù)發(fā)展理念,綠色建筑作為一種建筑設(shè)計(jì)要求,需要建筑行業(yè)在建筑設(shè)計(jì)觀念上,還使專業(yè)技術(shù)水平上都要有所突破。迎合可持續(xù)發(fā)展的理念,綠色建筑是建立在環(huán)境保護(hù)的基礎(chǔ)上的,相比較于傳統(tǒng)建筑,在材料的使用和建筑功能設(shè)計(jì)上,要提高可再生資源的利用率,以使建筑投入使用后能夠提供更為舒適的空間[1]。綠色建筑是相對(duì)于傳統(tǒng)建筑而言的,傳統(tǒng)建筑的建設(shè)和投入使用過(guò)程中,不僅要消耗大量的原材料和各種能源,而且還嚴(yán)重污染了自然生態(tài)環(huán)境。特別是在校園規(guī)劃中,傳統(tǒng)建筑不僅使用成本高,而且對(duì)于校園生活造成諸多影響。綠色生態(tài)校園的建立,對(duì)于建筑設(shè)計(jì)以高標(biāo)準(zhǔn)和高要求。綠色生態(tài)校園建筑設(shè)計(jì)是建立在可持續(xù)發(fā)展理念上的,通過(guò)綠色建筑設(shè)計(jì)塑造校園生態(tài)和諧環(huán)境。目前中國(guó)校園建設(shè)中,雖然基于綠色生態(tài)設(shè)計(jì)理念對(duì)于校園規(guī)劃和建設(shè)以改進(jìn),但是嚴(yán)格而言,校園建筑設(shè)計(jì)所體現(xiàn)出來(lái)的新的設(shè)計(jì)思維模式雖然已經(jīng)在很大程度上促進(jìn)了自然生態(tài)的和諧,但是,距離綠色生態(tài)校園標(biāo)準(zhǔn)相去甚遠(yuǎn)。綠色生態(tài)校園建筑設(shè)計(jì)是節(jié)約型校園建筑設(shè)計(jì),在校園規(guī)劃中,要最大程度地降低對(duì)自然生態(tài)資源的依賴,對(duì)于各項(xiàng)資源,包括水資源、能源以及材料等等,都要力求節(jié)約。建立在低碳經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展理念基礎(chǔ)上的校園建筑設(shè)計(jì)是基于節(jié)約理念建立起來(lái)的,其中的專業(yè)技術(shù)和管理方式都要做到高效、健康,通過(guò)降低污染,促進(jìn)人與自然的和諧。綠色生態(tài)校園是建立在可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)理念基礎(chǔ)上的,按照生態(tài)學(xué)原理,可持續(xù)發(fā)展要基于人與自然的和諧而展開(kāi),那么,構(gòu)建生態(tài)型校園則需要建筑設(shè)計(jì)合理,降低建筑運(yùn)營(yíng)和管理過(guò)程中對(duì)于環(huán)境資源做造成的負(fù)擔(dān),促進(jìn)校園環(huán)境與建筑設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)性。
2綠色生態(tài)校園中的建筑設(shè)計(jì)需要考慮的問(wèn)題
2.1建筑設(shè)計(jì)中要考慮建筑資源的高效利用
綠色生態(tài)校園中的建筑設(shè)計(jì),需要將綠色建筑觀引入其中,要求建筑設(shè)計(jì)師不僅從綠色生態(tài)的角度實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的創(chuàng)新,而且設(shè)計(jì)觀念要與時(shí)代同步。綠色建筑觀的核心內(nèi)容就是促進(jìn)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,那么在建筑設(shè)計(jì)中,在重視建筑功能性和實(shí)用性的同時(shí),更要注重校園環(huán)境的和諧度,從現(xiàn)代的低碳審美角度,要求建筑不僅要美觀,還要符合環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。這就需要建筑設(shè)計(jì)師對(duì)于建筑資源要高效利用,從自然生態(tài)環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā),將綠色生態(tài)校園中的建筑設(shè)計(jì)作為一項(xiàng)系統(tǒng)性工程展開(kāi)[2]。
2.2建筑設(shè)計(jì)中要考慮到節(jié)能降耗
從綠色生態(tài)校園的角度而言,按照綠色建筑觀進(jìn)行校園環(huán)境設(shè)計(jì),就是要求在校園建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中,將綠色建筑觀融入到每一個(gè)環(huán)節(jié)中,更要考慮到綠色生態(tài)校園的設(shè)計(jì)規(guī)劃和建筑在校園中的布局,以避免由于建筑設(shè)計(jì)的不合理而導(dǎo)致校園環(huán)境對(duì)于師生產(chǎn)生影響。學(xué)校的建筑設(shè)計(jì)都是按照標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)規(guī)范來(lái)完成的,特別是校園中的教學(xué)樓設(shè)計(jì),要與整個(gè)的綠色生態(tài)校園規(guī)劃相得益彰,其中除了建筑設(shè)計(jì)理念、建筑在校園中的布局以及所采用的建筑材料之外,還包括各種建筑基礎(chǔ)性配套設(shè)施等等,都要按照提高資源使用效率的角度出發(fā)進(jìn)行建設(shè),對(duì)于建筑設(shè)計(jì)要做好環(huán)境評(píng)價(jià)是非常必要的[3]。校園中的教學(xué)樓設(shè)計(jì)僅僅是局部設(shè)計(jì)的綠色建筑,其中尚存在著與綠色建筑系統(tǒng)無(wú)法協(xié)調(diào)的地方。因此,設(shè)計(jì)人員在對(duì)教學(xué)樓設(shè)計(jì)中,要對(duì)于教學(xué)樓周?chē)男@環(huán)境乃至學(xué)校周邊的環(huán)境都要有所熟悉,并以生態(tài)環(huán)境保護(hù)為目標(biāo)予以定位,以促進(jìn)教學(xué)樓的設(shè)計(jì)符合綠色環(huán)保要求,且能夠獲得良好的效果。綠色生態(tài)校園的建筑是一個(gè)整體的系統(tǒng),要做到綠色建筑設(shè)計(jì)切實(shí)可行,就要將綠色觀注入到子系統(tǒng)中,通過(guò)子系統(tǒng)建立起關(guān)聯(lián),就可以高效運(yùn)行,每一個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)都考慮到節(jié)能降耗,為建筑節(jié)省能量。
2.3建筑設(shè)計(jì)中要考慮到自然資源合理利用
綠色生態(tài)校園的建筑設(shè)計(jì)中,以綠色建筑觀為原則,就要對(duì)于建筑所處校園環(huán)境有所考慮,特別是教學(xué)環(huán)境決定了建筑設(shè)計(jì)手法。地理環(huán)境對(duì)于建筑設(shè)計(jì)起到?jīng)Q定性作用,需要建筑設(shè)計(jì)中,要對(duì)地形資源合理利用,諸如,綠色生態(tài)校園的教學(xué)樓設(shè)計(jì),要選擇使用節(jié)能材料,還要考慮到當(dāng)?shù)氐淖匀毁Y源,要求教學(xué)樓要具有良好的自然通風(fēng)效果,良好的自然采光條件[4]。設(shè)計(jì)內(nèi)容要冬暖夏涼,以降低能源消耗。在合理利用自然資源的同時(shí),還要有限選擇本地區(qū)材料。建筑設(shè)計(jì)手法生,要做到傳統(tǒng)而有效利用資源。要做到建筑神態(tài)節(jié)能,還要對(duì)于建筑的形態(tài)進(jìn)行調(diào)整,避免綠色生態(tài)校園中過(guò)多的人工環(huán)境塑造,以降低建筑綜合成本,保留自然生態(tài)不被破壞,有利于校園環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
3綠色生態(tài)校園內(nèi)的建筑設(shè)計(jì)
3.1綠色生態(tài)校園的建筑用地規(guī)劃
按照綠色生態(tài)理念對(duì)于校園中的用地進(jìn)行規(guī)劃,要根據(jù)校園建筑和道路的分布情況進(jìn)行設(shè)計(jì),包括校園內(nèi)的建筑、體育場(chǎng)地、校園綠化、道路規(guī)劃以及廣場(chǎng)設(shè)置、停車(chē)場(chǎng)等等。對(duì)于這些校園構(gòu)成元素,要合理布局,無(wú)論是地上空間,還是地下空間,都要合理利用起來(lái),更要做到節(jié)約用地。學(xué)校土地存在著一定的局限性,需要提高利用率[5]。關(guān)于綠色生態(tài)校園的用地使用,有關(guān)部門(mén)作出了詳細(xì)規(guī)定,要求建筑用地要發(fā)揮多中可利用加之,諸如學(xué)校教學(xué)樓和輔助用房、學(xué)校的行政辦公用房等等所有的建筑用地,不僅要計(jì)算建筑本身所占有的用地范圍,還要計(jì)算至臺(tái)階、坡道和散水外緣。通常建筑的用地面積的計(jì)量范圍需要界定到路面、廣場(chǎng)或者停車(chē)場(chǎng)的外緣。校園內(nèi)除了建筑之外,還有道路、廣場(chǎng)以及停車(chē)場(chǎng)等等,要發(fā)揮其生態(tài)效應(yīng),就要從安全、便利的角度出發(fā),將車(chē)道設(shè)計(jì)細(xì)化,包括步行道、機(jī)動(dòng)車(chē)道、消防車(chē)道要分開(kāi)設(shè)計(jì),不可以出現(xiàn)道路沖突[6]。
3.2綠色生態(tài)校園的教學(xué)用房設(shè)計(jì)
校園中的教學(xué)樓以及輔助用房是重點(diǎn)建筑,主要包括教學(xué)使用的普通教室、專用教室,還包括有公共教學(xué)用房以及輔助用房。在教學(xué)樓以及輔助用房中,適應(yīng)教學(xué)空間需要,要將各種設(shè)備設(shè)施的官網(wǎng)布線都要設(shè)置在隔墻內(nèi),包括水、暖、氣、電以及各種通信設(shè)備等等,都要根據(jù)教學(xué)使用空間做出調(diào)整?；诮虒W(xué)樓以及輔助用房的特殊使用功能,要求窗戶的設(shè)計(jì)過(guò)程中要重點(diǎn)考慮到采光,窗玻璃要能夠滿足教學(xué)要求,不可以一味地從外觀角度出發(fā)采用彩色玻璃。關(guān)于教學(xué)樓的外窗設(shè)計(jì)都要按照國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,包括采光、保溫、遮陽(yáng),建筑的隔熱、散熱等等都要符合要求。教學(xué)樓的室內(nèi)地面要采取防潮技術(shù)處理。特別是北方地區(qū)的學(xué)校,教學(xué)樓的室內(nèi)地面地面應(yīng)采取保溫措施。做好隔音處理對(duì)于教學(xué)樓設(shè)計(jì)是極為重要的,特別是走道的頂棚以及墻壁,要要做好吸聲處理[7]。
3.3綠色生態(tài)校園的建筑室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)
建筑室內(nèi)環(huán)境以采光、通風(fēng)控制為主要內(nèi)容。根據(jù)建筑的使用功能,在采光設(shè)計(jì)上要做出調(diào)整。如果校園的建筑設(shè)計(jì)為南向外廊式布局,為了室內(nèi)獲得良好的采光效果,就需要該選擇以北向窗為主要采光面。對(duì)于教學(xué)樓而言,不同的教學(xué)性質(zhì)對(duì)于教室的采光要求也會(huì)有所不同[8]。比如,美術(shù)教室對(duì)于采光度要求很高,按照教室采光標(biāo)準(zhǔn),平均采光度為300lx即可發(fā)揮教室的使用功能,但是如果是機(jī)房、管道以及樓梯和電梯間等等,則屬于是不需要采光的建筑空間。那么,美術(shù)教室就要選擇采光度很好的位置,而機(jī)房、管道以及樓梯和電梯間等最好是設(shè)計(jì)在建筑物的西北面,以避免阻擋太陽(yáng)直接照射。為了使建筑能夠獲得良好的通風(fēng)效果,在建筑外窗的設(shè)計(jì)上,要按照建筑節(jié)能規(guī)定,使建筑物在使用過(guò)程中,通風(fēng)換氣效果良好,而且能夠起到保溫、遮陽(yáng)、隔熱和散熱的作用。綠色建筑觀要求建筑通風(fēng)以自然通風(fēng)為主,這就需要采用科學(xué)合理的通風(fēng)設(shè)計(jì),使得通風(fēng)設(shè)計(jì)更為理性化,更好地發(fā)揮室內(nèi)溫度控制的作用。綠色生態(tài)校園的建筑物的通風(fēng)設(shè)計(jì)為了獲得自然通風(fēng)效果,可以使風(fēng)口處于外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的下部,在內(nèi)走道墻上部設(shè)計(jì)有排風(fēng)口,排風(fēng)口的面積為普通房間面積的1/30。對(duì)于特殊的學(xué)校用房,諸如化學(xué)與生物實(shí)驗(yàn)室、藥品的儲(chǔ)藏室等等,都需要強(qiáng)排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì),采用機(jī)械排風(fēng)通風(fēng)的排風(fēng)率要超過(guò)75%。排風(fēng)口要設(shè)計(jì)在高于地面2.5米之處,還要注意風(fēng)口形式,在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到抗風(fēng)性和防塵性,因此要合理設(shè)置防塵裝置[9]。
3.4綠色生態(tài)校園的建筑設(shè)備設(shè)計(jì)
綠色生態(tài)校園的建筑設(shè)計(jì)中,建筑設(shè)備的設(shè)計(jì)是最為值得關(guān)注的。學(xué)校在運(yùn)行的過(guò)程中,設(shè)備使用效率直接決定了能源消耗。那么,在建筑設(shè)備設(shè)計(jì)中,要注重供電設(shè)施和線路的安全性,在供電設(shè)計(jì)和配電設(shè)計(jì)上,都需要通過(guò)總配電裝置和總電能計(jì)量裝置實(shí)施用電設(shè)備統(tǒng)一管理,以建筑的照明用電和動(dòng)力運(yùn)行良好[10]。為了提高建筑的照明效果,學(xué)校要將配電系統(tǒng)的豎向貫通井道以及配電設(shè)備位置都預(yù)留出來(lái),建筑室內(nèi)的線路敷設(shè)以室內(nèi)鋪設(shè)為主。照明線路要做好支路控制,一般控制范圍為2個(gè)教師或者3個(gè)教室。對(duì)于教室意外的照明線路,諸如樓梯、走道和門(mén)廳等等,都要集中控制。對(duì)于具有特殊功能的通道,諸如疏散走道、樓梯等等,要設(shè)計(jì)單獨(dú)供電線路,并做好燈光疏散指示標(biāo)志,以應(yīng)急照明。教室的燈具不得采用裸燈,要安裝高效率燈具,無(wú)眩光燈具最佳。照明光源最宜選擇細(xì)管徑稀土三基色熒光燈,顯色指數(shù)Ra大于80。如果教室對(duì)于識(shí)別顏色有高要求,則需要選擇高顯色性光源,顯色指數(shù)Ra要大于90。綠色生態(tài)校園的建筑設(shè)備設(shè)計(jì)上,可以引用智能化系統(tǒng),配備有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制室、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、有線廣播及擴(kuò)聲系統(tǒng)以及視聽(tīng)教學(xué)系統(tǒng)等等。由于智能化系統(tǒng)的機(jī)房所發(fā)揮的特殊功能,加之各種設(shè)備對(duì)于環(huán)境的特殊要求,因此所設(shè)置的位置要避開(kāi)衛(wèi)生間、浴室或其他經(jīng)?？赡芊e水場(chǎng)所的正下方。在布線上,要將智能化系統(tǒng)設(shè)備所需布線通道預(yù)留出來(lái)。在機(jī)房的設(shè)計(jì)上,地面為架空地板,通常機(jī)房的設(shè)計(jì)高度要超過(guò)2.50米。由于智能化系統(tǒng)的能源消耗量大,且布線復(fù)雜,因此,在組網(wǎng)的時(shí)候,需要采用專業(yè)的線纜[11]。在綠色生態(tài)校園中,廣播系統(tǒng)的設(shè)計(jì)直接關(guān)乎到校園風(fēng)貌。在設(shè)計(jì)中,要考慮到教學(xué)樓以及輔助用房的需要,校園操場(chǎng)也需要具有良好的廣播效果。因此,在校園的影響位置都要設(shè)計(jì)有廣播支路和揚(yáng)聲器。建筑室內(nèi)的揚(yáng)聲器安裝,高度要超過(guò)2.40米,線路以暗敷為主。播送學(xué)校作息的揚(yáng)聲器要設(shè)置在走道等等的公用場(chǎng)所。按照生態(tài)建筑設(shè)計(jì)理念對(duì)于建筑設(shè)備進(jìn)行智能化設(shè)計(jì),合理的設(shè)置和線路敷設(shè),不僅可以提高設(shè)備的使用效率,還可以智能控制,以使校園環(huán)境資源和能源得以優(yōu)化。隨著建筑能源的利用率提高,可以獲得良好的能源節(jié)約效果。
4結(jié)語(yǔ)
綜上所述,隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng),中國(guó)的校園設(shè)計(jì)逐漸建立起綠色生態(tài)校園新理念。建筑的能源消耗較大,且對(duì)于周?chē)h(huán)境具有一定的影響力。校園中的各種建筑要采用綠色建筑觀進(jìn)行設(shè)計(jì),就需要從時(shí)代的角度出發(fā)創(chuàng)新校園建筑設(shè)計(jì),同時(shí)還要充分考慮到校園建筑的使用功能。教學(xué)樓是校園的主樓,其設(shè)計(jì)是否合理直接關(guān)乎到學(xué)校的教學(xué)環(huán)境。采用綠色設(shè)計(jì)理念,就需要考慮到建筑物的通風(fēng)、采光以及建筑輔助設(shè)備的設(shè)計(jì),促進(jìn)建筑與校園環(huán)境的協(xié)調(diào),以做到高效節(jié)能。
作者：楊道訓(xùn) 單位：泰安市城市建設(shè)設(shè)計(jì)院