株式會(huì)社北海道日建設(shè)計(jì) / Hokkaido Nikken sekkei co.ltd

株式會(huì)社日建設(shè)計(jì) / Nikken Sekkei ltd

編輯整理_黃獻(xiàn)明 / Edited by HUANG Xianming

與其他類型建筑相比，兒童教育建筑的綠色化具有特殊的內(nèi)涵，因?yàn)槠涫褂谜咧饕俏覀冞@個(gè)世界未來的主人，因而綠色的理念經(jīng)由兒童教育建筑可以更直接地傳達(dá)并深深根植于下一代的價(jià)值體系中，對(duì)于社會(huì)形成可持續(xù)發(fā)展的共識(shí)，意義深遠(yuǎn)。也正因如此，對(duì)于兒童教育建筑的綠色設(shè)計(jì)，建筑師們除了需要解決相關(guān)的綠色技術(shù)及其與建筑的有機(jī)結(jié)合問題，更需要特別關(guān)注如何通過設(shè)計(jì)手段，將綠色和可持續(xù)發(fā)展的理念予以更簡(jiǎn)單的表達(dá)，使其得以自然滋潤(rùn)孩子們的心靈，潛移默化地促成相關(guān)價(jià)值體系的建立。本文通過對(duì)日本兩所最新兒童教育建筑的實(shí)踐剖析，介紹在這一領(lǐng)域的最新思考。

1 陸別町小學(xué)綠色設(shè)計(jì)——一座日本寒冷小城中的溫暖小學(xué)

陸別町小鎮(zhèn)位于日本北海道州（Hokkaido）中部，是日本最寒冷的小鎮(zhèn)。在這里，漫長(zhǎng)冬日里的溫度常常達(dá)到零下30℃，而在其短暫的夏天，最高溫度又可以達(dá)到零上35℃以下。陸別町小學(xué)就位于這座冬夏極端溫度差達(dá)到70℃的小鎮(zhèn)里。

陸別町小學(xué)建筑集成了多種綠色特征，比如通過適宜的建筑一體化技術(shù)，引入自然能源，在陸別町的極端氣候條件下，有效降低建筑的環(huán)境負(fù)荷。建筑師還使用了各種本地木材，借以帶動(dòng)當(dāng)?shù)氐哪静漠a(chǎn)業(yè)發(fā)展，同時(shí)使人們?cè)谛@中感受到家的溫馨。

這座單層建筑的體量與所在城市環(huán)境非常和諧：起伏的屋頂延續(xù)了周圍群山丘陵的視覺感受；外露的建筑骨架采用溫暖的深灰色基調(diào)，和天然木材一起，構(gòu)成與周邊建筑的協(xié)調(diào)關(guān)系，無論是在夏天的綠蔭還是冬天的白雪中，它都格外引人注意（圖1～5）。

容納各種室內(nèi)活動(dòng)的多功能廳，是建筑室內(nèi)的核心空間，孩子們的活動(dòng)都在這個(gè)被頂部木格構(gòu)梁結(jié)構(gòu)柔和地包裹著的空間里進(jìn)行。教室和工作坊也是木結(jié)構(gòu)的，陽光經(jīng)過木材表面的反射，營(yíng)造出一個(gè)溫暖而富活力的校園環(huán)境。通過隔墻可分為兩個(gè)教室的多功能廳，為多樣的課后教程提供場(chǎng)地（圖6）。

1.1 氣候應(yīng)變的可“開閉”空間

建筑師從北海道傳統(tǒng)建筑中獲取靈感，通過不同朝向上的“開”、“閉”處理，將建筑的美學(xué)、結(jié)構(gòu)、機(jī)電等基本要素進(jìn)行靈活組織，創(chuàng)造出一個(gè)在嚴(yán)寒的冬季，既可實(shí)現(xiàn)通過“閉合”有效地御寒，同時(shí)又借助“開敞”將溫暖的陽光盡可能多地引入室內(nèi)的活力空間。

北側(cè)的鋼筋混凝土墻體和外保溫結(jié)構(gòu)在實(shí)現(xiàn)抗震和抵御由北向冷風(fēng)滲透導(dǎo)致的熱量損失的同時(shí)，還具有良好的蓄熱性能。而在南側(cè)，細(xì)長(zhǎng)的木結(jié)構(gòu)將溫暖的陽光和自然通風(fēng)帶進(jìn)教室（圖7、8）。在教學(xué)樓主體部分，容納大部分日常教學(xué)活動(dòng)的教室空間被安置在溫暖、開放的南向；工作坊則布置在建筑北側(cè)，利用墻壁空間，作為公告欄和放置長(zhǎng)凳。

這個(gè)由鋼筋混凝土和木材，“閉合”與“開敞”空間組成的混合結(jié)構(gòu)，在不使用復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備的情況下，實(shí)現(xiàn)了良好的抗震性能、熱量控制和舒適性。

1.2 動(dòng)態(tài)起伏——少兒活動(dòng)的寫照

在多功能廳木制格構(gòu)梁屋頂下，自然形成若干不同的空間區(qū)域，每個(gè)的區(qū)域的大小、范圍和功能，由孩子們的活動(dòng)內(nèi)容或人數(shù)多寡決定（圖9）。多功能廳的3個(gè)主要的功能是：入口、節(jié)事和音樂廳、閱讀空間，3種空間在連續(xù)、動(dòng)態(tài)的屋頂格構(gòu)梁包裹下，有機(jī)融合在一起（圖10～15）。這個(gè)充滿活力的流動(dòng)空間，會(huì)隨時(shí)觸碰孩子們的感官，激發(fā)他們無限的想象力和創(chuàng)造力。

圖11 多功能廳2

圖12 多功能廳3

圖13 南側(cè)透視

圖14 工作坊空間1

圖15 工作坊空間2

圖16 地?zé)嵯到y(tǒng)

1.3 向自然能源學(xué)習(xí)——學(xué)校自身成為一本充滿樂趣的教科書

通過地下溝槽送來的新風(fēng)，與地板輻射采暖一起成為該建筑高效的地?zé)岵膳到y(tǒng)（圖16）。外部寒冷空氣先經(jīng)過建筑周邊埋藏于土壤中的溝槽升溫，再經(jīng)過置于建筑地下空間的采暖設(shè)備進(jìn)行機(jī)械加熱。該系統(tǒng)將熱源置于房間的底部，通過輻射加熱室內(nèi)空氣，繼而根據(jù)熱空氣上升、冷空氣下降的原理，不需要機(jī)械送風(fēng)，即可同時(shí)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)的熱量傳遞與空氣流動(dòng)。因?yàn)殛憚e町被稱為“星鎮(zhèn)”，因此放置在教室長(zhǎng)凳上的空氣供給口被設(shè)計(jì)成星星的形狀，激發(fā)了孩子們自覺學(xué)習(xí)、了解自然能源原理的熱情。

此外，太陽能光伏電池板被安裝在體育館的西南面，面向孩子們每天上學(xué)的必經(jīng)之路。室內(nèi)的監(jiān)測(cè)器則實(shí)時(shí)顯示太陽能轉(zhuǎn)化為電能的情況。

1.4 城鎮(zhèn)走向復(fù)興的標(biāo)志

當(dāng)?shù)氐穆淙~松和冷杉木材被盡可能多地用在整個(gè)學(xué)校的木結(jié)構(gòu)和木家具中，推動(dòng)了當(dāng)?shù)氐哪静漠a(chǎn)業(yè)，為社區(qū)居民創(chuàng)造出一個(gè)能讓他們看到就感到自豪和喜愛的房子。

多功能廳屋頂?shù)拇笮投鄬幽z合板木格構(gòu)梁，由穿透接頭處的鋼拉桿連接在一起，通過建立實(shí)體模型和計(jì)算機(jī)模擬相結(jié)合，進(jìn)行反復(fù)荷載和強(qiáng)度測(cè)試，最終形成采用了天然懸鏈線形式的，合理而經(jīng)濟(jì)的屋頂結(jié)構(gòu)（圖17～19）。通過這一創(chuàng)新性的木框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將木材在建筑結(jié)構(gòu)中的使用范圍進(jìn)行了延伸和拓展。

1.5 溫情的景觀和富有歸屬感的校舍

簡(jiǎn)單大方的直線和溫暖暗灰底色的立面，使新建筑與隔壁的陸別町日托設(shè)施形成一種良好的延續(xù)關(guān)系。在小鎮(zhèn)綠色遠(yuǎn)山的映襯下，新舊建筑構(gòu)成完整統(tǒng)一的校區(qū)景觀（圖20、21）。

這是陸別町小鎮(zhèn)上唯一的一所小學(xué)，每一個(gè)在小鎮(zhèn)里出生和長(zhǎng)大的孩子都要到這所學(xué)校就讀。為了把新建的學(xué)校建成屬于陸別町每個(gè)人的特殊場(chǎng)所，各種紀(jì)念性的活動(dòng)都會(huì)在這里舉辦，這些活動(dòng)主要面向在校的學(xué)生，同時(shí)也會(huì)邀請(qǐng)當(dāng)?shù)鼐用駞⑴c。參與者將留言題刻在多功能廳的木格構(gòu)梁上，使其成為學(xué)校的一個(gè)標(biāo)志性符號(hào)。這給居民和孩子們參與感，每個(gè)人都覺得自己參與到了新學(xué)校的創(chuàng)建過程中，他們的積極參與將使這個(gè)建筑在未來的日子里真正融入社區(qū)，成為當(dāng)?shù)匚幕凸餐洃浀囊徊糠帧?/p>

圖17 施工中的多功能廳屋頂

圖18 多功能廳屋頂

圖19 多功能廳屋頂鳥瞰

圖20 西南立面

圖21 南側(cè)透視

圖22 昭和學(xué)院幼兒園及周邊場(chǎng)地平面

圖23 昭和學(xué)院幼兒園與周邊環(huán)境鳥瞰

圖24 昭和學(xué)院幼兒園正門入口

2 融入社區(qū)的幼兒園——昭和學(xué)院幼兒園綠色設(shè)計(jì)

昭和學(xué)院成立于1940年，位于日本東京以東約20km的市川市（Ichikawa），是一所小型的木結(jié)構(gòu)幼兒園建筑。成立至今，學(xué)校通過組織經(jīng)常性的節(jié)事活動(dòng)、烹飪學(xué)習(xí)班和茶道交流活動(dòng)，努力加強(qiáng)學(xué)生們與當(dāng)?shù)鼐用竦挠押藐P(guān)系。建筑師試圖創(chuàng)造一個(gè)室內(nèi)樓層高差盡可能小的建筑，以便為孩子們提供一個(gè)安全而有活力的學(xué)習(xí)環(huán)境。

昭和學(xué)院的課程包括學(xué)前教育、小學(xué)、初中、高中，一直到短期大學(xué)（the junior college level）。校園的總平面設(shè)計(jì)通過設(shè)置于中部的種滿櫻桃樹的公共開放空間，將學(xué)校與周邊鄰里結(jié)合在一起，校園因而也成為了社區(qū)公園（圖22～24）。公共開放空間對(duì)面的是伊東紀(jì)念館（Ito Memorial Hall），可同時(shí)對(duì)學(xué)校和社區(qū)開放。紀(jì)念館一側(cè)是學(xué)院創(chuàng)辦者的舊宅，它至今仍完好地保留著原來的樣子。

舊宅建于1931年，這座兩層的木構(gòu)建筑呈現(xiàn)了那個(gè)時(shí)代日本建筑的許多典型風(fēng)格特征。學(xué)院創(chuàng)辦人（校長(zhǎng)）在其中度過了他的早年時(shí)光，因此可以說他成長(zhǎng)于一個(gè)被木頭包裹的環(huán)境。木構(gòu)建筑的舒適與愜意，在許多傳統(tǒng)的日本人心中是一種揮之不去的共同感受。因?yàn)楹⒆訉?duì)周邊環(huán)境的物理感受至為敏感，建筑師決定在新建的幼兒園中延續(xù)這樣的感受。

2.1 合理安全的空間組織模式

新建的幼兒園是一幢約1 000m2的二層建筑，緊挨著小學(xué)，南側(cè)有一條小溪穿過，溪畔種有成行的櫻桃樹，社區(qū)居民經(jīng)常三五成群在場(chǎng)址前方的小橋上聚集、攀談。

圖25 原有建筑和改造后建筑空間模式示意

圖26 一層和二層平面

圖27 兒童和教師都能相互關(guān)注的空間

原有幼兒園建筑是一個(gè)兩層結(jié)構(gòu)，建筑將孩子們的活動(dòng)分別集中到不同的“盒子”中，一樓與二樓在空間上是相互隔絕的，教師辦公室中的職員無法直接觀察到二層所發(fā)生的活動(dòng)。為解決這一問題，新的設(shè)計(jì)重新組織了活動(dòng)模式，將辦公室放到圖書角一側(cè)，圖書角比教室高約1m，使得老師們可以看到所有的教室（圖25～27）。通過合理的空間組織，老師們還可以同時(shí)看到上層的多功能廳和室外活動(dòng)場(chǎng)地的情況，功能布局清晰明確，一目了然，營(yíng)造了一個(gè)安全的學(xué)前教育環(huán)境。

建筑首層布置了室外運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、入口門廳、書架和教室，教師辦公室位于圖書角前。二層則是一個(gè)大型的多功能教室，用于進(jìn)行體操活動(dòng)、藝術(shù)作品展示、英語授課以及其他需要大空間的集體活動(dòng)（圖28～ 30）。

從消防安全的角度考慮，日本建筑規(guī)范禁止木構(gòu)建筑將學(xué)前兒童們的用房放到建筑的二層高度，因此建筑師將教室下降了半層設(shè)置，而將多功能教室放到了一層半高度的位置，從而滿足了規(guī)范要求。因此形成的不同層之間的微小高差，錯(cuò)層式空間不僅使得建筑更有利于使用者間的相互感知，也充分激發(fā)了孩子們的好奇心。書架、長(zhǎng)椅、玩具柜、空調(diào)風(fēng)道被整合到1m高的錯(cuò)層空間里（圖31）。

圖書角大臺(tái)階上鋪設(shè)了地毯，孩子們可以直接坐在臺(tái)階上，將繪本的書打開翻看。書架層下部的狹小空間被塑造成小游戲室，主要用于孩子們進(jìn)行捉迷藏等游戲 （圖32）。圖書區(qū)下部的小空間，成為了可通過園窗或者階梯縫隙處向其他小朋友打招呼的藏身之處（圖33）。沒有危險(xiǎn)角的豆型洗手池，其圓形形式也可作為作業(yè)平臺(tái)使用（圖 34）。

圖28 開放的閱讀空間

圖29 二層回廊及談話區(qū)域

圖30 與挑空一體的游戲室

圖31 剖面

圖33 圖書區(qū)下部空間

圖34 圓形洗手池

圖35 綠色策略剖面示意

圖36 屋頂自控通風(fēng)窗

圖37 水霧噴淋系統(tǒng)

2.2 綠色設(shè)計(jì)

在綠色設(shè)計(jì)方面，首先是進(jìn)行氣候應(yīng)對(duì)考慮。傳承日本古代建筑樣式，設(shè)置縱深較大的屋檐。夏季，突出的屋檐和平臺(tái)減少了直接陽光輻射。外窗均勻布置，使得微風(fēng)可以穿透整個(gè)建筑，空調(diào)系統(tǒng)的噴灑設(shè)施則負(fù)責(zé)在微風(fēng)通過時(shí)完成加濕工作。地源熱泵系統(tǒng)的地?zé)峁艿啦贾迷诮ㄖ虏?，新風(fēng)管道則根據(jù)孩子的高度進(jìn)行擺放。設(shè)置在建筑上部的自動(dòng)控制換氣窗，利用高低差及盛行風(fēng)使得建筑整體通風(fēng)效果更好，地下冷溝引入與地?zé)嵯嘟耐鈿?，在全年的春秋過渡期可達(dá)到不使用冷熱空調(diào)，營(yíng)造宜人舒適的幼稚園（圖35～38）。

冬季，高度角較低時(shí)陽光可以直射進(jìn)入室內(nèi)，地源輔助加熱地板系統(tǒng)和吊頂風(fēng)機(jī)使熱空氣可以很快達(dá)到適宜的溫度（圖39～42）。

圖38 夏季通風(fēng)降溫模式

圖39 冬季通風(fēng)降溫模式

圖40 通風(fēng)系統(tǒng)換氣

圖41 地板加熱系統(tǒng)

圖42 風(fēng)向轉(zhuǎn)換管道

圖43 收集雨水的酒桶

圖44 日晷型的室外洗手池

幼兒園的小品與家具設(shè)置也融入環(huán)境主題，如對(duì)紅酒桶再利用以收集雨水、日晷型的室外洗手池以及位于建筑入口位置的水霧噴灑系統(tǒng)等（圖37、43、44），使孩子們時(shí)刻感受到來自身邊的環(huán)境教育，感受到自然換氣/自然采光，地?zé)?、雨水利用等?duì)環(huán)境有利的建筑構(gòu)成，使得幼稚園本身成為一個(gè)環(huán)境學(xué)習(xí)的場(chǎng)所。

為同時(shí)滿足兒童特有的高音域的吸音要求以及保持木制材料的溫暖效果，教室吊頂板之間設(shè)計(jì)了3種不同寬度的縫隙和板寬，以開縫來達(dá)到吸音效果。在方案設(shè)計(jì)過程中，通過聲學(xué)模擬對(duì)吊頂?shù)奈曅ЧM(jìn)行優(yōu)化，從而有效吸收來自幼兒園孩子們的高頻叫嚷噪聲（圖45、46）。

不同顏色的教室門提高空間的可識(shí)別性，教室的門框和把手都經(jīng)過特殊的防夾設(shè)計(jì)，防止孩子的手指被夾。門上的圓形視窗等細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，也都是為了降低校園傷害事件的發(fā)生概率（圖47）。

屋頂?shù)募軜?gòu)及室內(nèi)裝飾主要采用木材（圖48、49）。木材是由太陽光等自然能量生長(zhǎng)的材料，制作時(shí)所產(chǎn)生的CO2排出量較少，與其他結(jié)構(gòu)形式相比，是對(duì)環(huán)境負(fù)擔(dān)較少的材料。屋頂以杉樹的合板為底材，與集成材的木造結(jié)合體為設(shè)計(jì)，注重木材的素材感（圖50）。木制屋頂部分，以提高自然換氣效率，不阻擋空氣的流動(dòng)的形態(tài)，并且設(shè)計(jì)為樹葉形狀，力求達(dá)到較薄、美觀的屋頂效果。部分屋架結(jié)構(gòu)被抬起以產(chǎn)生可導(dǎo)入新風(fēng)的建筑空隙。屋頂?shù)撞康哪窘Y(jié)構(gòu)梁直接對(duì)外裸露，一組19m跨度的優(yōu)美的木曲梁橫跨建筑之上，成為展現(xiàn)結(jié)構(gòu)美學(xué)的設(shè)計(jì)元素。一個(gè)綠色斜坡將屋頂平臺(tái)和室外游戲場(chǎng)聯(lián)系在一起，斜坡的一部分還用于農(nóng)作物種植（圖51、52）。

圖45 教室的吸音吊頂

圖46 不同寬度的開縫和板寬的吸音吊頂

圖47 門上的圓形視窗

圖48 室內(nèi)空間

圖49 室內(nèi)空間2

圖50 屋頂結(jié)構(gòu)

圖51 室外游戲場(chǎng)

圖52 連接校舍及庭院的綠色斜坡

3 結(jié)語

綠色是一個(gè)古老而新鮮的命題，孩子的培養(yǎng)與成長(zhǎng)也一樣，有關(guān)兒童教育場(chǎng)所的綠色設(shè)計(jì)問題因而具有了特殊的意義。上文所述日本兩所兒童教育建筑的設(shè)計(jì)，展現(xiàn)了建筑師對(duì)這一特殊命題的應(yīng)有態(tài)度和積極探索，反觀中國(guó)快速城市化過程中的相關(guān)實(shí)踐，我們?cè)撚性鯓拥乃伎己托袆?dòng)呢？

項(xiàng)目信息

陸別町小學(xué)

項(xiàng)目地點(diǎn)：北海道州陸別町

用地面積：26 987.00m2

占地面積：4 193.83 m2

建筑面積：3 861.82 m2

層數(shù)：地上1層

結(jié)構(gòu)：RC結(jié)構(gòu)、部分木結(jié)構(gòu)

定員：150名（25人×1班級(jí)×6學(xué)年）建筑設(shè)計(jì)：

小谷陽次郎（Kotani Yojiro），廣重拓司（Hiroshige Takuji），巖村友恵（Iwamura Tomoe），山脅克彥（Yamawaki Katsuhiko）

株式會(huì)社北海道日建設(shè)計(jì)HOKKAIDO NIKKEN SEKKEI Co.LTD

攝影：酒井公司

昭和學(xué)院幼兒園

項(xiàng)目地點(diǎn)：千葉県市川市東菅野2-17-1

用地面積：1 750.93 m2

占地面積：759.09 m2

建筑面積：1 109.94 m2

層數(shù)：地下1層，地上2層

結(jié)構(gòu)：RC結(jié)構(gòu)、部分木結(jié)構(gòu)

定員180名（30人×2班級(jí)×3學(xué)年）

建筑設(shè)計(jì)：木谷靖孫（Kitani Yasuhiko）,砂田哲正（Sunada Tetsumasa）,栁瀨英江（Yanase Hanae）

株式會(huì)社日建設(shè)計(jì)NIKKEN SEKKEI LTD