城市教育建筑的地下空间探索

城市教育建筑的地下空间探索

陶良伟

同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司   上海市 200092

【摘要】

近年来城市不断向高密度发展，伴随着学生数量的增加、校建设规模及数量不断扩大，人们对教育建筑地下空间的利用愈加重视，以缓解城市用地紧张问题。本文以太原市第三十六中学校及第三十七中学校为研究对象，针对高效开发城市中小学地下空间的策略和经验进行总结探讨，尝试结合当前校园用地规划要求和教学模式改革对教学空间的需求，对校园地下空间功能用房设计进行分析。

【关键词】教育建筑；地下空间；综合开发利用

引言

随着经济条件的快速提升，在全国各个地方，城镇化率不断提高，大量城郊居民或来自于经济欠发达地区的农村人口涌入城市。城镇化的推进和现代教学模式的转变又进一步对中小学教学用地提出了新的要求，拓展中小学地下使用空间，对提高校园用地土地资源开发利用具有积极的意义。在这种情形之下，挖掘城市教育建筑用地地下使用空间，提高教育建筑土地综合利用率迫在眉睫。

一、拓展教育建筑地下空间的原因

（一）土地资源问题

众所周知，由于城市土地资源相对匮乏，地方政府虽然对教育建筑实施的方面重视程度较高，但从土地资源的划拨方面来讲，通常仅能达到土地配置的基本要求，难以从教育教学发展和空间优化方面提供必要的资源支持[1]。城市现有的教育实践资源若要得到最大限度的充分利用，那么当前阶段的关键实现路径就要集中于建筑空间资源的合理拓展。建设校区专用的城市地下空间如果未能得到适度的拓展利用，则会明显阻碍到地下建筑空间优化利用宗旨目标实现。如太原市第三十六中学校，校区建设用地面积仅为17188平方米，太原市第三十七学校，校区建设用地面积仅为13570平方米，而且这两个学校地处太原市老城区中心位置，校园四周因城市规划原因无法拓展。在新一轮的教育规划中，教育局及学校根据教学规模的扩大需求要建设一个能容纳54个教学班的现代化校园，这就使得原本就紧张的校园用地面积的问题更加地扩大，生均用地面积指标严重不足。

（二）教育品质的需求问题

现阶段的城市地区民众针对于基础教育的整体质量要求正在表现为日益明显的增长趋势特征。中小学现有的教学建筑物只有促进实现了建筑多元化的功能完善转型，才能在根本上保障城市地区的基础教育整体品质获得提高。教育建筑的公共活动空间可分为室内外体育运动场所、餐饮配套空间、多功能会堂空间等。《中小学校设计规范》 GB50099-2011对于中小学教学用房的层数也提出了限制，如各类小学的主要教学用房不应该设在四层及以上，各类中学的主要教学用房不应设在五层及以上。因此，教育建筑想要利用场地往高度方向要空间的可能性也被严格限制。

（三）停车需求问题。

城市中小学的多数学生家长需要从事每日接送学生上学以及放学的任务，学生家长在校园附近的周边道路空间进行机动车辆的停放，导致了校园附近的道路空间区域整体上存在相对拥堵的车辆通行缓慢状况。中小学目前建成以及投入运行使用的配套停车基础设施存在显著缺失的现状，进而不利于全面满足学生家长对于接送子女上学以及放学的机动车辆临时停放需求。

二、教育建筑地下空间的综合开发利用

城市地区的常规建筑普遍存在着较为狭小的建筑使用空间，同时具有封闭程度较高的建筑物内部空间基本特征。在此种情况下，城市地区开展基础教育专用的教学楼及其配套性的建筑附属设施目前亟待促进实现必要的整改，旨在突出体现城市建筑物特有的空间资源利用实践优势。城市建筑物的地下开发空间资源只有促进实现了更加科学的利用，才能有益于教育建筑物的综合体设计构思方案得以充分的发挥。由此可见，采取综合性的地下建筑使用空间利用以及开发措施方案具有显著的必要性。

（一）教学空间的延伸

将日常教学需要的风雨操场、体育馆等教学空间转移至地下空间。在太原市第三十六及三十七中学校的项目实践中，设计充分结合下沉庭院和地面采光天窗，将学校篮球馆、羽毛球馆、乒乓球馆等体育教学空间设置在田径场的下方，可满足学校全天候的体育教学需求。由于引入了采光下沉庭院及地面天窗，妥善地解决了地下空间的采光通风和温湿度要求。同时，采取物理分隔的建筑整体构造形式来支撑实现教学楼的建筑物最佳使用效益，进而防止了附属性的配套建筑设施对于主体的建筑教学楼产生干扰，减少了对教学楼的影响。地下空间的建筑绿化设计集中体现为绿色植被的品种适当选择以及种植，确保因地制宜拓宽地下空间现有的绿化覆盖面积规模。全面绿化城市建筑的空间不仅有助于建筑观赏体验的显著改善，同时对于城市地区的水土流失风险予以提前的防范杜绝。采取智能化的建筑地下空间结构布局模型（主要为BIM的建筑立体结构模型），进而实现了优化利用建筑现有地下空间资源的目标。

（二）生活配套用房的延伸

校园的设备配套用房、学生食堂、教师食堂及厨房等公共配套设置在地下空间。通过设计较好的建筑地下以及建筑地上空间过渡衔接形式，应当能够促使形成局部性的教学楼以及广场空间下沉效应，配合采用大规模庭院设施的适当下沉设计规划方案。对于建筑配套性质的大型台阶设施、坡道设施、绿化景观以及楼梯设施都必须要采取合理科学的优化设计形式，确保景观设计的整体垂直落差能够得到合理程度的突显。在太原市第三十七中学校的项目实践中，将其中一栋实验楼底层架空，并在架空层中取消一层楼板设置直通地下一层和地下二层的跌落式下沉广场，有机的串联起学校配套的学生食堂、教师食堂及地下多功能体育馆，并实现了自然采光和通风。利用跌落式的下沉庭院，自然的形成可供学校师生进行演讲、交流、集会的公共广场，丰富了学校的教学及生活空间。采取综合性的全面对比评估技术，能够重点选择得到具备良好环保性能与绿色性能的全新结构材料，确保经过全面优化后的建筑空间能够得到最佳的科学配置。建筑项目的设计侧重于建筑项目的设计材料优化合理选择，尤其是涉及到建筑外墙的保温装饰材料、建筑地面材料、建筑防渗工程材料以及室内装修等重要的结构材料规划设计过程。

（三）停车空间的延伸

通过合理的校园交通规划，将大量的日常停车设置在地下空间，做到人车分流，充分释放校园地面，满足校园安全通行要求。在这种情况下，解决好汽车坡道的出入口以及人员的安全疏散问题。对于教学建筑物所在的地面空间区域应当能够直接连接于非机动车的专用坡道设施，进而提供了停放非机动车辆的更多方便因素。机动车的停放流线应当得到更加完善的科学布局规划，构建下沉式的建筑配套庭院设施，同时还需要致力于校园所在区域的地下空间资源实现更加合理科学的利用。增设地下临时停车位，可以有效的缓解原本就不堪重负的城市交通压力。在太原市第三十六及三十七中学校的项目实践中，设计均单独设置了地下停车库出入口，与学校的主要日常形象出入口分开，并有效的隔离开机动车停车与非机动车停车，最大限度的满足学生的日常自行车及教职工的日常机动车停放，便捷的串联起停车空间、教学空间、生活空间，相互独立又紧密联系。

综上所述，城市地区现有的地下建筑空间资源必须要促进实现更加优化的合理科学配置，据此实现了多元化的建筑使用功能发挥目标。构建开放形式的通透与开敞地下建筑物使用空间形式，旨在集约利用教育建筑物的城市地下空间珍贵资源。通过紧密衔接地上部分以及地下部分的重要建筑空间资源组成部分，应当能够全面支撑实现完善程度更高的城市建筑物综合使用功能[2]。优化利用建筑规划中的传统能源应当集中体现在全面降低建筑电能与光照能源的消耗幅度。对于教学建筑物的地下空间在统筹布置节能形式的建筑采光方案时，应当侧重于采用节能灯具与自然采光结合予以实现。充分利用地下建筑外墙覆土的保温性能，将建筑采光与采暖的传统能源需要得到切实有效的节约控制，旨在推动实现建筑规划方案的优良节能效益。

结语

在当前时期的城市建设进程快速发展的作用影响下，中小学现有的教育专用建筑物用地空间资源正在表现为更加紧缺的特征。通过合理进行地下建筑空间的资源拓展利用，应当能够致力于在源头上缓解日益突出的建筑物使用空间压力，同时对于交通停放车辆的拥堵状况进行了必要程度的减轻。现阶段的很多学者通过进行深入的探索研究，总体上认同中小学现有的建筑地下建设使用空间综合利用规划，确保针对于校园建筑物的建设空间予以适度的拓宽[3]。具体在科学规划以及综合利用城市地区的教育建筑物地下空间资源实践过程中，最为关键的优化实践路径应当体现于整合利用地下与地上两个重要部分的建设空间资源，促使形成集约化程度更高的建筑空间配套利用开发模式。

参考文献

[1]林余铭.当代中国城市小学建筑交往空间设计研究[D].华南理工大学.2011.

[2]王健远,季翔.中小学校园地下空间的功能利用研究[J].工业设计.2021

[3]杨旭.中小学新建扩建地下空间建设[J].城市建筑. 2014.