張奕 施杰 柴銳

南京長江都市建筑設(shè)計(jì)股份有限公司

注重學(xué)校生態(tài)效益，提高功能質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量，是綠色校園建筑設(shè)計(jì)的基本理念。被動(dòng)式綠色技術(shù)和方法應(yīng)融入設(shè)計(jì)創(chuàng)作的全過程，包括因地制宜的布局規(guī)劃、適應(yīng)氣候的形式響應(yīng)以及節(jié)能、節(jié)材的建造技術(shù)等環(huán)節(jié)，其目的是從建筑本體上適應(yīng)環(huán)境、降低能耗、提質(zhì)增效，同時(shí)將功能與美學(xué)統(tǒng)一起來?；谶@一被動(dòng)式綠色理念，南京岱山初級(jí)中學(xué)設(shè)計(jì)從方案立意到技術(shù)選擇，以集約、交互、建構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，表達(dá)了設(shè)計(jì)之初的綠色愿望，從綠色建構(gòu)的視角展示了校園建筑的設(shè)計(jì)創(chuàng)意與技術(shù)特點(diǎn)。

1 因形取勢(shì)，集約布局——以“生態(tài)融入”為導(dǎo)向的總體設(shè)計(jì)邏輯

南京岱山初級(jí)中學(xué)位于南京雨花區(qū)岱山保障房片區(qū)南側(cè)，用地面積32 094m2，地塊曲折形異、南低北高，高差近3m。該項(xiàng)目按照12軌36班的規(guī)模進(jìn)行設(shè)計(jì)，以建設(shè)具有區(qū)域特色的現(xiàn)代綠色學(xué)校為目標(biāo)。

不規(guī)則且高差起伏較大的地形是該項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)的先天障礙。教育建筑的規(guī)則性形態(tài)與非規(guī)則性的校園邊界相左，增加了土地利用的難度，而高容量的學(xué)校配置需求也提高了設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，需要設(shè)計(jì)方案在滿足建筑體量剛性要求的基礎(chǔ)上，保證學(xué)校的生態(tài)和環(huán)境質(zhì)量，因而高密度下的建筑體量與基地環(huán)境的綠色化融合成為該設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)和切入點(diǎn)。

以“生態(tài)融入”的被動(dòng)式設(shè)計(jì)理念為導(dǎo)向，在總體設(shè)計(jì)中將建筑體量化整為“零”并沿邊界貼合布置，建筑體塊之間的“空隙”用外廊連接貫通，以最大化室外學(xué)習(xí)空間。同時(shí)在地塊的“邊角”部分設(shè)置入口、坡道或景觀等，與邊界柔性化結(jié)合，將建筑體有機(jī)地“嵌入”地塊中。

高密度的規(guī)模配置需求和有限的場(chǎng)地條件（生均用地17.8m2），使部分功能房間無法實(shí)現(xiàn)理想的平行布局，因此設(shè)計(jì)采用了將功能層立體成“疊”的集約組合方式，使同類功能房間集合成層，再將各功能層進(jìn)行疊合形成單體建筑，達(dá)到了減少單體數(shù)量、功能集約、動(dòng)靜分離的目的。總體布局依據(jù)主入口的分布主要設(shè)置為南北兩個(gè)區(qū)域，北區(qū)為教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓、食堂等，南區(qū)為行政樓、報(bào)告廳、專用教室、體育館等。南區(qū)地下設(shè)有機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車庫，各建筑通過連廊串聯(lián)成整體；西區(qū)為運(yùn)動(dòng)場(chǎng)區(qū)與景觀學(xué)習(xí)園地，與河道景觀結(jié)合設(shè)計(jì)；東北側(cè)設(shè)置后勤入口；南側(cè)入口為機(jī)動(dòng)車出入口，方便車輛入庫，同時(shí)也作為體育館、報(bào)告廳等服務(wù)社會(huì)功能的對(duì)外出入口。

因?yàn)閳?chǎng)地南北高差較大，在豎向高程處理上采用化顯為“隱”的方法將學(xué)生主要教學(xué)區(qū)和運(yùn)動(dòng)場(chǎng)取平整，以便學(xué)生日常使用并保證其活動(dòng)安全。再使建筑的南北形成錯(cuò)層，北側(cè)設(shè)置平層入口，南側(cè)以景觀踏步連接，周邊環(huán)道采用緩坡銜接，將場(chǎng)地高差化解于無形，保證學(xué)校各出入口與城市道路同高度對(duì)接。在西南側(cè)籃球場(chǎng)下方，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)利用高差設(shè)置了架空自行車庫，最大化保留了原始地形，同時(shí)也利用地形實(shí)現(xiàn)了建筑的“自然融合”。

1 東南向鳥瞰圖

2 區(qū)位圖

業(yè)主：南京萬暉置業(yè)有限公司

建設(shè)地點(diǎn)：南京市雨花區(qū)岱山保障房片區(qū)南側(cè)

項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：張奕

設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)：張奕、施杰、陳晨、賈靜、馬從祥、周海明、向彬、柴銳、翁晨、邱鑠程

總建筑面積：32 325m2，其中地上26 674m2，地下5 651m2

設(shè)計(jì)時(shí)間：2018

建成時(shí)間：2019（建設(shè)中）

3 總平面圖

4 構(gòu)思概念

5 底層架空利于自然風(fēng)的流通

6 建筑布局利于自然風(fēng)的引入

7 夏季風(fēng)速矢量圖

8 冬季風(fēng)速矢量圖

在空間布局上，設(shè)計(jì)關(guān)注了南京夏熱冬冷地區(qū)的氣候特點(diǎn)和主導(dǎo)風(fēng)向，盡量保證建筑體量規(guī)則方正，朝向正南，讓更多的功能空間日照充足，增加其使用效率。結(jié)合當(dāng)?shù)赝L(fēng)特點(diǎn)，采用順“暢”的開放式布局，以便通風(fēng)隔潮。教學(xué)區(qū)采用正南北“梳子形”布局，南短北長，夏季順勢(shì)引入東南風(fēng)，冬季遮擋東北風(fēng)，連廊部分底層架空，避免了建筑圍合形成的氣流渦旋，有利于減少風(fēng)影區(qū)，提高學(xué)生室外活動(dòng)時(shí)風(fēng)環(huán)境和光環(huán)境的舒適性。

校園活動(dòng)場(chǎng)地與建筑屋頂花園采用了透水鋪裝、雨水回收等海綿城市技術(shù)，地下車庫通過設(shè)置下沉庭院促進(jìn)內(nèi)部空氣形成對(duì)流，提高了空氣質(zhì)量，也減少了學(xué)校后期運(yùn)行的維護(hù)成本。

9 底層平面圖

10 剖面圖

11 主入口

2 雙墻圍護(hù)，表里合一——以“自然導(dǎo)風(fēng)”為形式的外墻構(gòu)造一體化設(shè)計(jì)

建筑形式采用了適合當(dāng)?shù)仫L(fēng)貌的現(xiàn)代構(gòu)成主義風(fēng)格，外立面由橫向水平板與豎向三角體的組合構(gòu)成，寓意“書架”，是造型邏輯的基本元素。建筑外墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用自保溫蒸壓輕質(zhì)混凝土板（ALC板）雙墻系統(tǒng)，其主要特點(diǎn)是采用自保溫的ALC板材進(jìn)行雙層復(fù)合安裝，具有保溫隔聲、防水防火、經(jīng)濟(jì)耐久等優(yōu)勢(shì)，可以快速安裝，應(yīng)用廣泛。雙墻系統(tǒng)由外側(cè)板（125厚）、封閉空腔、內(nèi)側(cè)板（100厚）三部分組成：外側(cè)板設(shè)置在主體結(jié)構(gòu)外側(cè)，可以結(jié)合造型一次安裝成型到位，并保持外保溫系統(tǒng)的閉合性；內(nèi)側(cè)板平梁側(cè)平整安裝，可按照室內(nèi)裝修要求進(jìn)行凸凹變化，具有保持性能不變的形式可變性。這些構(gòu)造特點(diǎn)為建筑多變的立體造型創(chuàng)意提供了技術(shù)可行性。

12 ALC雙墻系統(tǒng)構(gòu)造圖

13 體育館立面導(dǎo)風(fēng)效果圖

建筑室內(nèi)微氣候的調(diào)節(jié)主要依賴自然通風(fēng)，良好的空氣流動(dòng)可以平衡室內(nèi)濕熱環(huán)境，改善空氣質(zhì)量，減少能源消耗，提高人的舒適度。在設(shè)計(jì)中，首先應(yīng)考慮采用性能良好的門窗系統(tǒng)，保證其自身的低耗圍護(hù)性能；其次是合理設(shè)置窗的開啟部位和打開方式，利用風(fēng)壓原理使大空間（如體育館）形成“煙囪效應(yīng)”以達(dá)到通風(fēng)換氣的效果。

建筑周邊的豎向三角形造型體起到導(dǎo)風(fēng)板的作用。結(jié)合當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向，建筑南面和東面的三角斜面順應(yīng)夏季主導(dǎo)風(fēng)設(shè)置，北面和西面逆向冬季主導(dǎo)風(fēng)向設(shè)置，實(shí)現(xiàn)“夏季引風(fēng)、冬季擋風(fēng)”的目的，同時(shí)在體育館和報(bào)告廳采用空間下部進(jìn)風(fēng)、上部出風(fēng)的氣流貫通設(shè)計(jì)方式，提高了使用舒適性，達(dá)到了被動(dòng)式節(jié)能的效果。在教學(xué)樓西側(cè)房間窗外采用ALC豎向板作為固定遮陽的形式，既作為造型體又遮擋西曬陽光，改善了房間的光環(huán)境和熱環(huán)境。

設(shè)計(jì)的初衷是建筑圍護(hù)功能和構(gòu)造形式的整體化。通過建筑造型與生態(tài)導(dǎo)風(fēng)功能的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了建筑“圍護(hù)+造型+導(dǎo)風(fēng)”外墻構(gòu)造一體化的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

3 裝配建造，因地制宜——以“綠色建造”為模式的裝配式適宜技術(shù)應(yīng)用

裝配式建造是國家大力推廣的綠色營建方式，即采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的設(shè)計(jì)方法和技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)建造全過程的節(jié)能降耗，提高建筑生命期的綠色性能。在設(shè)計(jì)前期，先進(jìn)行技術(shù)策劃，將平面柱網(wǎng)、立面構(gòu)件、層高凈高等進(jìn)行模數(shù)化的整合，統(tǒng)一樓梯規(guī)格尺寸，提高標(biāo)準(zhǔn)化程度，按照普通教室、實(shí)驗(yàn)室、衛(wèi)生間、樓梯間、辦公室、走道等功能模塊進(jìn)行分類設(shè)計(jì)，再按照總體使用關(guān)系進(jìn)行組合，通過標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的控制，為裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了較好的應(yīng)用基礎(chǔ)，節(jié)約了成本。在結(jié)構(gòu)選型上，分析了各功能空間實(shí)現(xiàn)的技術(shù)要求，因地制宜地選取主體結(jié)構(gòu)類型。在標(biāo)準(zhǔn)化程度較高的教學(xué)樓和食堂部分采用柱、梁、樓板全預(yù)制的裝配整體式框架結(jié)構(gòu)，行政樓中的報(bào)告廳和體育館因相對(duì)空間尺度較大，主體結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)。所有建筑內(nèi)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)全部采用成品ALC板材和陶?；炷涟宀模惭b快速方便。預(yù)制樓板采用疊合樓板，樓梯采用預(yù)制樓梯，花池、欄桿等部件全部預(yù)制安裝，預(yù)制率達(dá)到44.61%。采用裝配式的設(shè)計(jì)、施工方案，可實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)無外模板、無砌筑、無抹灰及無外腳手架的要求，達(dá)到增速高效、節(jié)材節(jié)水、降低污染、最大化體現(xiàn)技術(shù)集成和綠色建造的目的。

表1 教學(xué)樓裝配式建筑技術(shù)配置表

14 體育館導(dǎo)風(fēng)示意圖

15 體育館夏季室內(nèi)風(fēng)速度矢量圖

16 體育館冬季室內(nèi)風(fēng)速度矢量圖

17 裝配式結(jié)構(gòu)范圍

18 裝配式結(jié)構(gòu)模型

19 細(xì)部節(jié)點(diǎn)

20 BIM技術(shù)協(xié)同應(yīng)用模型

21 BIM技術(shù)可視化應(yīng)用模型

設(shè)計(jì)過程中采用BIM技術(shù)協(xié)同設(shè)計(jì)，可以減少錯(cuò)漏碰缺，提升各專業(yè)之間的交互效率，實(shí)現(xiàn)建筑、裝修、景觀、智能化的一體化設(shè)計(jì)，以“綠色化”的設(shè)計(jì)模式，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)性的提升。

4 結(jié)語

以“綠色”理念為導(dǎo)向的學(xué)校建筑設(shè)計(jì)應(yīng)從設(shè)計(jì)源頭出發(fā)，采用以被動(dòng)式綠色技術(shù)為主導(dǎo)的設(shè)計(jì)方法，進(jìn)行全過程的融合，以“生態(tài)融入”的集約設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)“節(jié)地”，以“適應(yīng)氣候”的構(gòu)造形式實(shí)現(xiàn)“節(jié)能”，以“低耗資源”的綠色技術(shù)實(shí)現(xiàn)“節(jié)水”，以“綠色建造”的裝配方式實(shí)現(xiàn)“節(jié)材”，由此創(chuàng)造出“綠意”盎然的美好校園。