学校建筑设计特点及创新设计路径研究

(整期优先)网络出版时间:2023-02-27
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学校建筑设计特点及创新设计路径研究

张凯

中建科工集团山东有限公司/山东元田人力资源管理咨询有限公司  山东省青岛市  266000

摘要:随着我国建筑事业的持续深化发展,面向建筑设计工作的相关要求不断增加,而学校建筑设计作为其中的一项重要类别,因项目本身的特殊性质,其设计实践工作也受到了行业内外的更多关注。在当前学校建筑设计实践工作中,如何通过有效的创新设计路径提升设计成果,是各方共同关注的问题,而加强此项问题的研究无疑具有较强的现实意义。本文在介绍学校建筑设计特点的基础上,围绕功能与交通设计、布局设计、美观性设计以及生态学应用等方面,研究探讨了学校建筑创新设计的具体路径,同时结合实践工作中的工程案例,针对学校建筑设计的落实展开分析,以期为建筑行业的实践带来启示和帮助。

关键词:学校建筑;设计特点;创新设计

中图分类号:TU244                文献标识码:A

引言

传统的学校只能单纯地为教学提供一个必要的空间,新时代背景下的学校应该迎合现代教育发展策略,融入更多生活、发展的空间,在校园布局、功能空间组合、环境营造等各个方面做出相应调整,使学校建筑设计在保证良好的教育环境前提下,更多地考虑到当下学生和教师的心理活动、行为需求、自身感受等,满足学生全面发展的要求。文章通过对不同教育时代背景下学校的发展和当下学校建筑设计面临的问题进行分析,提出符合新时代教育背景的学校建筑设计要点,进而探究与教育3.0时代背景相符合的学校建筑设计。

1 学校建筑设计的特点

1.1 个性化

个性化是学校建筑设计中的典型特征,在设计过程中不仅需要将学校发展历史融入其中,还应对当地校园的发展特色充分重视,并将多种元素融入学校建筑设计中,全面提高学校建筑的设计效果。在此期间应将重心放在学校周边环境及人文因素上,充分展示学校建筑设计的个性化优势。由此可见,将个性化理念融入学校建筑设计中,一方面可以彰显学校的办学理念,另一方面能够体现学校的办学特色,从而满足学校多元化的发展需求。

1.2 富含人文理念

作为培养时代接班人的重要场所,学校发挥着至关重要的作用,在优化设计方案时应将人文气息融入其中,并在此基础上创造良好的学习环境。当开展学校建筑设计时,需要注重对文化元素的使用,特别是进行公共设施设计时,一定要展示出学校的办学理念与人文情怀,为师生构建一个可以交流的重要平台,有助于实现可持续发展目标。在规划学校建筑物时,应将学校文化与发展历史相结合,同时在保证建筑使用寿命的前提下,将人文理念应用于建筑设计中,使人文气息贯穿于学校的每项设计。

1.3 空间灵活性

随着课程改革步的持续加快,对教学工作提出了更高层次的要求,即应利用多种模式组织和开展教学。在学校建筑设计过程中,应将空间灵活性作为首要原则,不断整合多方面影响因素,为教育教学工作的顺利开展提供根本保障。在进行空间设计时,应与当前教育行业的发展形势相结合,满足教学活动基本要求的同时,将现代化技术引入设计中,如信息技术、投影技术和计算机技术等,为开展多元化教育教学工作打下基础。同时,还可以建立专门的多媒体教室并引进多种类型的教学设备。

2 学校建筑的创新设计路径

2.1 遮阳节能

在选用材料时,如使用不当,容易导致光污染问题,因此应综合考虑材料的热传导性能,尽量选取隔热性能好、热反射玻璃等最适合的材料。玻璃幕墙表面热透射率较高,对室内环境的温度影响较大,尤其是在夏季,如果没有遮阳处理,室内温度会较高,从而增大空调压力。因此,在玻璃幕墙上应设置遮阳系统,尤其是在南方地区,夏季较热,遮阳能够减少阳光直射,从而达到较好的节能效果。另外,替代传统遮阳节能的新技术是利用取之不尽、用之不竭的太阳能,将太阳能转化为可用能源是当前乃至未来建筑领域研究的趋势。太阳光可以通过幕墙进行反射,将太阳能转化为照明,有效降低室内温度,达到低能耗,并降低照明成本。但从经济的角度出发,太阳能阴天转换率不高,且费用相对较昂贵,还需要深入研究,使其达到更高的利用率。

2.2 建筑主动式能源设计

冷热源采用土壤源热泵系统,夏季制冷COPc=5.0,供回水温度6/12℃,冬季制热COPh=4.6,供回水温度45/39℃。新风机组全热交换效率≥70%,空调新风系统单位风量耗功率Ws≤0.24W/(m3·h),PM2.5净化效率达95%以上,每层送风管主管设置消毒装置,风管设置清洗、消毒的可开闭窗口。由于卫⽣间数量较多,所需新风量较⼤,若不做热回收处理,将导致建筑能耗增加。卫⽣间做负压处理,新风量为排风量的75%,以保证卫⽣间污浊空气不外溢至过道、教学区等房间,设备24h运行。活动室、办公室等房间做正压处理,新风量为排风量的120%,以保证室内处于微正压。建筑智能控制包括两个部分。①建筑室内环境和能耗监测:分层、分朝向监测室内环境(主要空间设置温湿度、CO2浓度等传感器),数据传至空调系统进行联动调节。屋顶设有室外温湿度和太阳辐照度传感器,参数也用于调节外遮阳系统。对用能系统进行分项计量,其中对电梯能耗进行单独计量,并且对供暖空调、照明配线设置计量电表、用于后期的运行数据分析。同时单独设置光伏发电系统电量表收集实时数据。②建筑设备监控系统:采用全网络(TCP/IP)型分布式架构,控制范围包括地源热泵、风机盘管、空气源热泵热水机组、新风机组、电梯、灯光控制、泛光照明、自动外遮阳等。

2.3 人性化、智能化的学习空间

教育3.0时代提倡的是灵活互通的教育空间,教室作为每所学校最基本的教学单元,承载着学生在学校的大部分时光。进入教育3.0时代后,教学模式和学科种类都变得丰富、多元化起来。以往的传统教室只是一个规矩的四边形空间,里面摆放整齐的桌椅、讲台,以及固定在墙上的黑板,让学习变得枯燥乏味。而现在取而代之的是可移动的电子白板、投影设备,以及可以灵活调节、自由组合的环保桌椅。根据一些地区的学校建设规范要求,普通教室内除了这些必备设施之外,每班还宜配置学生的储物柜、共享电脑、展示橱、洗手池等人性化设施。随着教育资源的完善,教室的面积及人均使用面积也在不断增大,出现了越来越多的异形教室。教室内部结合设置折叠墙,可以引导、激发空间不同的使用方式。自由组合的桌椅,给独立学习、小组学习等各种学习模式创造了条件,营造出不同功能与氛围的学习空间,使学生能够真正地“沉浸”到学习中。

3 结束语

学校本身属于教书育人的场所,因此在对学校进行建筑设计时,必须关注到此类工程项目的特殊性,切实把握好学校建筑设计的主要特点,特别是满足学校师生工作学习需要的同时,还应注重学校建筑的人文气息与个性化层面设计,将创新设计妥善融入具体实践设计中。作为学校建筑设计单位的人员,应从各个层面、各个细节落实创新设计措施,寻求创新设计路径,从而进一步优化完善设计方案。随着学校建筑工程设计的不断发展以及实践设计经验的不断累积,未来此类设计工作必将取得更多的创新突破。

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