李亞丹 王祥生
【摘 要】綠色生態(tài)校園的理念就是降低環(huán)境負(fù)荷,使建筑與環(huán)境相融合,且有利于師生身心健康,其目的在于減少耗能,減少污染物排放,保護(hù)生態(tài)環(huán)境。實(shí)現(xiàn)綠色生態(tài)校園的設(shè)計(jì)與建設(shè),應(yīng)針對(duì)不同區(qū)域的特征和重點(diǎn),建立不同的設(shè)計(jì)模型,采用不同的設(shè)計(jì)手段,以達(dá)到節(jié)約能源和科學(xué)有效地利用資源的目的。
【關(guān)鍵詞】生態(tài)校園;建筑設(shè)計(jì);功能分區(qū);綠色建筑
1校園生態(tài)建筑的概念和特征
我國在《綠色建筑技術(shù)導(dǎo)則》中,將綠色建筑明確定義為:在建筑的全壽命周期內(nèi),最大限度的節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)電、節(jié)水、節(jié)材)、保護(hù)環(huán)境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。校園生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)包含在校園規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)中體現(xiàn)的生態(tài)觀、有機(jī)結(jié)合觀、地域與本土觀以及回歸自然觀等等,都是可持續(xù)發(fā)展建筑的理論建構(gòu)部分,也是環(huán)境價(jià)值觀的重要組成部分,因此生態(tài)建筑其實(shí)也是綠色建筑,生態(tài)技術(shù)手段也屬于綠色技術(shù)的范疇。
2校園功能分區(qū)中的生態(tài)理念
1914年,美國建筑師墨菲為清華大學(xué)制訂的校園總體規(guī)劃方案中,在總體布局上,他將校園主要分為學(xué)生區(qū)、教學(xué)區(qū)、教工區(qū)。經(jīng)過近一個(gè)世紀(jì)的探索和實(shí)踐,目前已形成由以功能分區(qū)為核心準(zhǔn)則的現(xiàn)代校園規(guī)劃理論和規(guī)劃控制指標(biāo)體系。本文將中國校園用地從功能上分為教學(xué)文化區(qū)、學(xué)生生活區(qū)、體育運(yùn)動(dòng)區(qū)、行政辦公區(qū)、生態(tài)休閑區(qū)、教工住宅區(qū)等六大區(qū)域,下面重點(diǎn)從教學(xué)文化區(qū)、行政辦公區(qū)、體育運(yùn)動(dòng)區(qū)三方面,結(jié)合實(shí)例做出分析。
2.1教學(xué)文化區(qū)
綠色生態(tài)校園的教學(xué)文化區(qū)是學(xué)校的主體建筑群區(qū),由師生使用的公共設(shè)施如教學(xué)樓、圖書館、實(shí)驗(yàn)樓等設(shè)施組合而成的空間,教學(xué)區(qū)是校區(qū)的主體及核心區(qū)域。它是體現(xiàn)學(xué)校風(fēng)貌的關(guān)鍵部位,形成了學(xué)校的規(guī)劃結(jié)構(gòu)的基本形態(tài),即以實(shí)驗(yàn)樓為聚集點(diǎn)、教學(xué)區(qū)為學(xué)校的中軸線形態(tài)。這種形態(tài)雄偉莊重,有氣勢(shì),能凸現(xiàn)現(xiàn)代化的校園風(fēng)貌。在處理手法上盡量注意到主軸線上空間的層次感、空間組織的序列性。主軸線兩側(cè)建筑組群布置的靈活性,使空間布局在嚴(yán)謹(jǐn)中不失活潑,莊嚴(yán)中不乏變化。例如河南工業(yè)大學(xué)的正門正對(duì)著中心廣場(chǎng),穿過中心廣場(chǎng)直達(dá)校園最高、規(guī)模最大的標(biāo)志性建筑圖書館,左右分別為理科教學(xué)組團(tuán)、文理科教學(xué)組團(tuán)、各學(xué)院專業(yè)實(shí)驗(yàn)室等,基本呈對(duì)稱分布。該區(qū)域要求樓宇間距較大,為學(xué)生上課、實(shí)驗(yàn)以及圖書閱覽等創(chuàng)造了良好的條件。整個(gè)教學(xué)文化區(qū)相對(duì)布局于校園的中心,是體現(xiàn)學(xué)校風(fēng)貌的關(guān)鍵部位。整個(gè)區(qū)域環(huán)境幽雅、噪聲較小。區(qū)內(nèi)配有多處綠色草地,起到了凈化空氣、抑制灰塵、調(diào)節(jié)人的精神的作用,同時(shí),搭配種植花卉、灌木,適當(dāng)建設(shè)建筑小品點(diǎn)綴使得整個(gè)綠化空間顯得幽靜、開闊,使人心曠神怡。
該區(qū)域建筑在墻體設(shè)計(jì)上采用保溫隔熱材料,屋頂鋪設(shè)由巖棉板等材料構(gòu)成的保溫隔熱材料,夏日可以有效避免室外熱量對(duì)室內(nèi)的影響;冬天可以防止室內(nèi)熱量散發(fā)到室外。同時(shí)將地源熱泵、雨水收集、太陽能等高科技系統(tǒng)引入其中。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng),是一種利用淺層地?zé)豳Y源(也稱地能,包括地下水、土壤或地表水等),既可供熱又可制冷的高效節(jié)能空調(diào)設(shè)備。地源熱泵通過輸入少量的高品位能源(如電能),實(shí)現(xiàn)由低溫位熱能向高溫位熱能轉(zhuǎn)移。地能分別在冬季作為熱泵供熱的熱源和夏季制冷的冷源,即在冬季把地能中的熱量取出來,提高溫度后,供給室內(nèi)采暖;夏季把室內(nèi)的熱量取出來,釋放到地能中去。
通常地源熱泵消耗1kWh的能量,用戶可以得到4kWh以上的能量。教學(xué)樓和實(shí)驗(yàn)樓的屋頂上可安裝太陽能系統(tǒng)和蓄電池,用來發(fā)電及加熱水源,以補(bǔ)充教學(xué)樓用電、用水。
此外,樓間地坪下還可設(shè)置多個(gè)雨水儲(chǔ)存罐,當(dāng)雨水積滿后會(huì)用水泵將其抽出來,處理后用來沖馬桶、澆花等,達(dá)到中水有效利用。該區(qū)域不僅是學(xué)校教學(xué)工作的中心,而且也是科研工作的核心,現(xiàn)在很多校園將教學(xué)與科研兩種功能空間合在一起。這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì),是許多教學(xué)資源可以共用,信息傳遞較快,增強(qiáng)教學(xué)與科研的互動(dòng),形成知識(shí)輻射的核心、高效便捷的智能教學(xué)環(huán)境,有利于資源共享與高效利用及教研雙方提高質(zhì)量。
2.2行政辦公區(qū)
由于學(xué)校院系設(shè)置比較復(fù)雜,校級(jí)行政辦公樓、信息樓或各院系的行政辦公需單獨(dú)設(shè)立。該區(qū)域的景觀、建筑設(shè)計(jì)應(yīng)簡潔、嚴(yán)肅,多以常規(guī)內(nèi)廊式布置為主,設(shè)有小型噴泉、樹陣、組合花壇和草坪。因辦公的需要,需在行政樓附近設(shè)有地下停車場(chǎng)或其他臨時(shí)停車場(chǎng)所。
對(duì)主體建筑可采用可“呼吸”的表皮來調(diào)節(jié)與自然環(huán)境的和諧,熱通道玻璃幕墻(雙層動(dòng)態(tài)節(jié)能幕墻)正是一種能“呼吸”的幕墻,可分為“封閉式內(nèi)循環(huán)體系”和可自然通風(fēng)的“敞開式外循環(huán)體系”,有外層幕墻、內(nèi)層幕墻、遮陽裝置、進(jìn)風(fēng)裝置、出風(fēng)裝置組成。與傳統(tǒng)的單層玻璃幕墻相比,熱通道玻璃幕墻采暖時(shí)可節(jié)約能源42%~52%;制冷時(shí)可節(jié)約能源38%~60%。同時(shí),在兩層玻璃中間裝入的遮陽系統(tǒng)又可和太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)相結(jié)合,形成多功能的復(fù)合表皮。
辦公樓智能化系統(tǒng)主要依賴于通信智能化系統(tǒng),辦公樓的通信自動(dòng)化是樓內(nèi)和樓外的通信樞紐,也是提高學(xué)校辦公效率的關(guān)鍵之一。主要包括的系統(tǒng)由IBMS硬件平臺(tái)(計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng))、一卡通平臺(tái)(教務(wù)辦公系統(tǒng))和軟件服務(wù)平臺(tái)(電子政務(wù)辦公應(yīng)用系統(tǒng))等組成。
光環(huán)境的智能系統(tǒng)主要采用智能照明控制系統(tǒng),可以使照明系統(tǒng)在全自動(dòng)狀態(tài)下工作,系統(tǒng)將按預(yù)先設(shè)定的若干基本狀態(tài)進(jìn)行工作,這些狀態(tài)會(huì)按預(yù)先設(shè)定的時(shí)間相互自動(dòng)地切換。
例如,當(dāng)一個(gè)工作日結(jié)束后,系統(tǒng)將自動(dòng)進(jìn)入晚上的工作狀態(tài),自動(dòng)并極其緩慢地調(diào)暗各區(qū)域的燈光,同時(shí)系統(tǒng)的探測(cè)功能也將自動(dòng)生效,將無人區(qū)域的燈自動(dòng)關(guān)閉,并將有人區(qū)域的燈光調(diào)至最合適的亮度。此外,還可以通過編程器隨意改變各區(qū)域的光照度,將照度自動(dòng)調(diào)整到工作最合適的水平,以適應(yīng)各種場(chǎng)合的不同場(chǎng)景要求。
停車場(chǎng)智能化管理系統(tǒng)是辦公樓職能控制系統(tǒng)的重要內(nèi)容之一。針對(duì)地下停車庫來說,具體智能化系統(tǒng)主要是防火監(jiān)控系統(tǒng)和防盜監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
2.3體育運(yùn)動(dòng)區(qū)
教育部提出陽光運(yùn)動(dòng)中“每天鍛煉一小時(shí)”,對(duì)保證學(xué)生每天一小時(shí)校園體育活動(dòng),對(duì)于全面推進(jìn)素質(zhì)教育,促進(jìn)學(xué)生健康成長,切實(shí)提高學(xué)生體質(zhì)健康水平具有重要意義。所以現(xiàn)在學(xué)校體育活動(dòng)區(qū)域一般面積較大,根據(jù)實(shí)際情況的需要課設(shè)置足球場(chǎng)、文體中心、籃球館、籃球場(chǎng)、網(wǎng)球場(chǎng)、棒球場(chǎng)、乒乓球場(chǎng)、排球場(chǎng)、燈光球場(chǎng)等。體育運(yùn)動(dòng)區(qū)四周可栽植高大的喬木,下層配植耐陰的花灌木,從而形成一定的綠化層次和密度。具有一定密度的綠化帶形成的綠蔭,一方面可以遮擋夏季直射的陽光和冬季寒風(fēng)的侵襲.
另一方面也可以減少噪聲的擴(kuò)散,減少體育活動(dòng)時(shí)對(duì)周邊學(xué)生宿舍或教學(xué)區(qū)的影響和干擾。體育運(yùn)動(dòng)區(qū)域不僅在硬件建設(shè)上采用現(xiàn)代化場(chǎng)館設(shè)計(jì),而且在設(shè)計(jì)中選擇性地采用照明燈光智能控制系統(tǒng)、觀眾導(dǎo)覽系統(tǒng)、背景音樂及應(yīng)急廣播系統(tǒng)、不間斷電源管理系統(tǒng)、安全防范電視監(jiān)控系統(tǒng)等。足球場(chǎng)草坪灑水全自動(dòng)化,草坪下設(shè)置滲水層,濾料種類和粒徑配比及濾層厚度可根據(jù)草皮種類確定;在跑道內(nèi)圈設(shè)置埋地式噴射角可調(diào)型自動(dòng)升降式噴頭、強(qiáng)制快速排水系統(tǒng);直飲水系統(tǒng)按每千名學(xué)生不少于6只飲水器設(shè)計(jì)。
3結(jié)語
大學(xué)校園的規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì),是為了給廣大師生提供一個(gè)風(fēng)景優(yōu)美、特色鮮明、生態(tài)良好的校園環(huán)境,既要體現(xiàn)出強(qiáng)烈的時(shí)代特征,又要突出地域特色。不僅要體現(xiàn)出濃厚的文化、學(xué)術(shù)氛圍,還要具備一般城市的生活氣息。本文從生態(tài)校園的規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)入手,分析了不同區(qū)域生態(tài)建筑的設(shè)計(jì)手法,以期對(duì)創(chuàng)造有豐富內(nèi)涵、體現(xiàn)人文、生態(tài)、智能的校園景觀具有借鑒意義。
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