林潤(rùn)慶

（廣東建科節(jié)能環(huán)保科技有限公司，廣東廣州 510000）

0 引言

教育是國(guó)家發(fā)展的重要基石，也是推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的關(guān)鍵因素。校園作為教育活動(dòng)的載體，應(yīng)該充分體現(xiàn)當(dāng)代社會(huì)的發(fā)展和價(jià)值觀念。近年來(lái)，我國(guó)教育事業(yè)秉持著“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的理念，提出了推進(jìn)綠色發(fā)展的概念，并強(qiáng)調(diào)了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的迫切需要。為了實(shí)現(xiàn)校園資源利用高效循環(huán)、校區(qū)建筑環(huán)境健康舒適、節(jié)能措施綜合有效、廢物排放減量無(wú)害的目標(biāo)，我們應(yīng)該在控制增量成本的基礎(chǔ)上采用先進(jìn)技術(shù)，形成亮點(diǎn)工程，并優(yōu)先采用符合國(guó)家及廣東省政策導(dǎo)向的技術(shù)，達(dá)到國(guó)家對(duì)于“雙碳”的要求[1]。

1 研究背景

1.1 綠色校園發(fā)展現(xiàn)狀

根據(jù)教育部發(fā)布的2022 年全國(guó)教育事業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)，2022 年，全國(guó)共有各級(jí)各類學(xué)校51.85 萬(wàn)所，各級(jí)各類學(xué)歷教育在校生2.93 億人，專任教師1880.36 萬(wàn)人。目前各類校舍建筑面積超過(guò)30 億m2，校園能耗占社會(huì)總能耗的比例可達(dá)到10%，隨著學(xué)校數(shù)量和學(xué)生人數(shù)的增加以及人民美好生活需求的增長(zhǎng)，學(xué)生將對(duì)校園提出更高的需求，社會(huì)將對(duì)校園提出更高的標(biāo)準(zhǔn)。教學(xué)信息化與智能化，校園配套設(shè)施與場(chǎng)地的完善，仍將持續(xù)產(chǎn)生新的剛性需求，建筑體量和能耗強(qiáng)度可能持續(xù)膨脹，其在綠色建筑中仍具有很大的潛力，因此校園綠色化勢(shì)在必行[2]。

1.2 綠色校園標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程現(xiàn)狀

近些年，各類校園標(biāo)準(zhǔn)及政策逐步將校園向綠色化推進(jìn)，2013 年發(fā)布的由我國(guó)綠化委員會(huì)制定的標(biāo)準(zhǔn)——“綠色大學(xué)評(píng)估準(zhǔn)則”，這是第一次提出對(duì)高校生態(tài)建設(shè)的評(píng)定系統(tǒng)；然而其實(shí)際運(yùn)用并不廣泛。2019 年，“綠色大學(xué)”的概念被重新界定：它是一個(gè)旨在給教師員工創(chuàng)造出安全的、健康的且實(shí)用的學(xué)習(xí)場(chǎng)所的同時(shí)盡可能節(jié)省能源并保持生態(tài)環(huán)境平衡的環(huán)境友好型校區(qū)；2020 年時(shí)，國(guó)家發(fā)展改革委員部會(huì)同教科文組織共同發(fā)布了“綠色學(xué)院建立計(jì)劃實(shí)施策略”文件，該戰(zhàn)略不僅涵蓋新建校舍的設(shè)計(jì)規(guī)劃也包括其他諸如教學(xué)方式方法等涉及教育的各個(gè)方面都應(yīng)體現(xiàn)出的可持續(xù)性和節(jié)能減排理念。這些標(biāo)準(zhǔn)和文件的發(fā)布，均能體現(xiàn)社會(huì)對(duì)于校園建設(shè)要求的提升，同時(shí)也可以看出未來(lái)綠色校園的建設(shè)應(yīng)為綠色、雙碳、智慧、教育模式的綜合體現(xiàn)[3]。

2 研究方法

2.1 研究思路

通過(guò)30 余校園建設(shè)項(xiàng)目的全過(guò)程分析，總結(jié)廣東地區(qū)校園的規(guī)劃、建筑設(shè)計(jì)特點(diǎn)，分別選擇不同建筑屬性、不同建筑規(guī)模、以及不同地域、不同時(shí)期的綠色建筑評(píng)價(jià)的項(xiàng)目，針對(duì)嶺南氣候所需的建筑特色，從各特色氣候、特色建筑設(shè)計(jì)、特色需求的角度出發(fā)，研究綠色建筑技術(shù)在廣東地區(qū)綠色校園規(guī)劃設(shè)計(jì)的技術(shù)路線與策略。

2.2 分析總結(jié)

經(jīng)過(guò)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，廣東地區(qū)夏天的溫度較高且冬天較暖，全年氣候條件均表現(xiàn)出高溫、濕度的增加及降水量的豐富。因此，廣東地區(qū)的建筑風(fēng)格呈現(xiàn)出了獨(dú)特的區(qū)域特性，例如其外形輕盈透明，并大量使用了開放的空間。此外，學(xué)校建筑也有一些顯著的特點(diǎn)：首先，它們的用地規(guī)模較大，但容積率卻較低；其次，由于內(nèi)部人流量波動(dòng)極大，對(duì)場(chǎng)地的安全需求非常高；再次，它們通常采用集群式的布置方式來(lái)安排具有相同性質(zhì)的建筑物；最后，對(duì)于那些重要的功能室，他們有著較高的通風(fēng)、照明和隔音的要求，并且必須確保室內(nèi)裝飾不含甲醛。所以，為了解決這些問(wèn)題，最關(guān)鍵的是要找到優(yōu)化的途徑，能夠?qū)崿F(xiàn)有效隔離空氣的熱度，阻擋夏日強(qiáng)烈的光線，防止暴雨侵襲，并在最大程度上提高建筑物的自然通風(fēng)能力，這是廣東綠色校園的設(shè)計(jì)中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題與要素。

3 綠色校園規(guī)劃設(shè)計(jì)優(yōu)化

3.1 綠色校園場(chǎng)地規(guī)劃優(yōu)化

（1）選擇校舍地點(diǎn)時(shí)需遵循當(dāng)?shù)氐某鞘幸?guī)劃并滿足各種保護(hù)區(qū)域和歷史遺跡的建設(shè)限制條件。對(duì)于中小學(xué)校的位置選擇需要做適當(dāng)評(píng)估，避免建在學(xué)校容易發(fā)生地震、地面下沉、山體滑坡、地下水流、暴雨等自然災(zāi)害的地方和人為危險(xiǎn)較高的地區(qū)，同時(shí)也要避開有嚴(yán)重污染的環(huán)境。職業(yè)高中和大學(xué)也不能設(shè)在地震斷裂帶、地質(zhì)塌陷、地下水道、洪水等自然災(zāi)害頻繁發(fā)生的地區(qū)和存在人造風(fēng)險(xiǎn)的高危地方。另外，學(xué)校周邊環(huán)境要保持清潔無(wú)污染，其離各類污染源的距離必須達(dá)到國(guó)家的現(xiàn)有規(guī)范規(guī)定的范圍。

（2）應(yīng)該充分考慮使用公共交通網(wǎng)路，保證場(chǎng)地與人行道之間的緊密關(guān)聯(lián)。對(duì)學(xué)校的室內(nèi)空間進(jìn)行合理的規(guī)劃可以有效提升其可使用的容量，通過(guò)采取人車分離的方式來(lái)管理出入通道，構(gòu)建一條完整的步道和自行車的路線，以便于連接各重要區(qū)域，并且需要保障步道和自行車的燈光供應(yīng)充足。此外，還需注意到的是，各類建筑物、戶外空地、公共場(chǎng)所和街道都應(yīng)當(dāng)被整合成一體化的無(wú)障礙行走路徑。

（3）校園容積率與建筑密度均不低于對(duì)家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于校園建設(shè)規(guī)定。根據(jù)場(chǎng)地的自然環(huán)境和建筑的功能需求，我們應(yīng)該對(duì)建筑的形狀、平面布局、空間規(guī)模以及圍護(hù)結(jié)構(gòu)等進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，同時(shí)也要滿足國(guó)家關(guān)于節(jié)能設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定。

（4）配建的綠地需要與周邊環(huán)境和城市規(guī)劃相協(xié)調(diào)，綠化設(shè)計(jì)應(yīng)該多元化，利用不同高度和種類的植物，創(chuàng)造出豐富的綠化層次和景觀。在場(chǎng)地設(shè)計(jì)時(shí)，也需考慮如何有效地利用和排放雨水，以提高水資源的利用效率[4]。

3.2 綠色校園室外物理環(huán)境營(yíng)造

3.2.1 場(chǎng)地日照

日照環(huán)境在不同程度上對(duì)校內(nèi)師生生活、工作和學(xué)習(xí)以及校園綠地系統(tǒng)的自然光照環(huán)境、遮陰環(huán)境都有一定的影響。在校園規(guī)劃布局時(shí)，應(yīng)綜合考慮各建筑的位置、朝向設(shè)計(jì)，確保各建筑間應(yīng)不發(fā)生日光遮擋的情況，使得各建筑均能夠獲得良好的日照環(huán)境；通過(guò)對(duì)場(chǎng)地布局進(jìn)行日照模擬，在模擬時(shí)應(yīng)該充分考慮模型項(xiàng)目對(duì)自身建筑和周邊建筑的日光遮擋情況，模擬計(jì)算大寒日當(dāng)?shù)卣嫣?yáng)時(shí)8：00—16：00 項(xiàng)目建筑和周邊建筑底層窗臺(tái)平面，也即距室內(nèi)地坪900mm 高度平面上的日影和日照時(shí)數(shù)。根據(jù)模擬結(jié)果調(diào)整場(chǎng)地規(guī)劃布局，確保建筑物間無(wú)日光遮擋。在日照模擬后，可根據(jù)不同時(shí)間場(chǎng)地內(nèi)的陰影區(qū)域，合理設(shè)置師生休閑活動(dòng)場(chǎng)地，以通過(guò)利用良好的天然條件達(dá)到師生活動(dòng)最佳舒適場(chǎng)地[5]。

3.2.2 場(chǎng)地風(fēng)環(huán)境

校園建筑的室外空間常作為人員休憩活動(dòng)的場(chǎng)所，應(yīng)具有適宜的室外風(fēng)環(huán)境，保證人們正常的室外行走、運(yùn)動(dòng)舒適和建筑內(nèi)部自然通風(fēng)。校園建筑應(yīng)結(jié)合廣東省各季節(jié)主導(dǎo)風(fēng)向、周邊建筑和地形特點(diǎn)，采用適度分散的布局形式[6]。主要技術(shù)點(diǎn)包括。

（1）建筑物的最大受風(fēng)壓力位于與其方向垂直的表面，因此，理想的建筑朝向應(yīng)該是主體立面平行于夏季主導(dǎo)風(fēng)向，同時(shí)也要順著冬季主導(dǎo)風(fēng)向。這樣可以在夏季和過(guò)渡階段利用風(fēng)壓來(lái)推動(dòng)自然通風(fēng)，而在冬天減少冷風(fēng)的影響。

（2）在冬季的常規(guī)風(fēng)速和風(fēng)向條件下，通過(guò)合理布局，建筑周圍人行區(qū)域距離地面1.5m 以上的平均風(fēng)速應(yīng)該不超過(guò)5m/s。主要人行區(qū)域的平均風(fēng)速也需保持在0.5m/s 以內(nèi)，同時(shí)室外風(fēng)速放大系數(shù)必須小于2。

（3）在夏季和過(guò)渡期的常規(guī)速度和風(fēng)向條件，運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)應(yīng)避免出現(xiàn)渦旋或無(wú)風(fēng)狀態(tài)。建筑底層有條件時(shí)可通過(guò)合理設(shè)置架空層，疏導(dǎo)來(lái)風(fēng)，避免形成渦旋區(qū)和無(wú)風(fēng)區(qū)，在設(shè)置師生活動(dòng)場(chǎng)地時(shí)，應(yīng)考慮活動(dòng)場(chǎng)地盡量設(shè)置在無(wú)風(fēng)區(qū)，減少風(fēng)速過(guò)大或漩渦區(qū)對(duì)活動(dòng)的影響。

（4）在項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)采用相關(guān)軟件，對(duì)夏季、冬季及過(guò)渡季各主導(dǎo)風(fēng)向進(jìn)行CFD 模擬分析，優(yōu)化場(chǎng)地布局，減少不利影響。

3.2.3 場(chǎng)地聲環(huán)境

寧?kù)o的校園聲音環(huán)境對(duì)提高教職員工及學(xué)生的教學(xué)、科研和日常生活的品質(zhì)有著重要的作用。據(jù)調(diào)查顯示，如果噪音水平小于60dB，人們可以保持正常的溝通和思考；然而，一旦超過(guò)了90dB，人們的對(duì)話和思考能力會(huì)受到極大的干擾，可能導(dǎo)致睡眠障礙、疲倦感、記憶力下降等問(wèn)題。所以，深入理解并掌握校園的聲音環(huán)境特點(diǎn)及其質(zhì)量情況，無(wú)論是從綠色大學(xué)的規(guī)劃到建筑的設(shè)計(jì)，還是其運(yùn)營(yíng)管理方面，都是創(chuàng)建安靜且令人愉悅的學(xué)習(xí)和居住場(chǎng)所的關(guān)鍵因素。

（1）設(shè)計(jì)過(guò)程中宜采用室外噪聲模擬分析軟件對(duì)室外聲環(huán)境進(jìn)行模擬分析驗(yàn)證，判斷室外噪聲等級(jí)，對(duì)于場(chǎng)地內(nèi)噪聲值過(guò)高的情況，采取相應(yīng)的降噪措施。學(xué)校周邊的交通噪音對(duì)于各個(gè)校區(qū)的環(huán)境質(zhì)量有著重要的影響。在外部交通部分，要把控制策略的主要焦點(diǎn)放在減少公路交通帶來(lái)的負(fù)面效應(yīng)上?？梢酝ㄟ^(guò)強(qiáng)化外部區(qū)域的交通安全管理，提倡行駛速度不超過(guò)60km/h，在學(xué)校建筑物近處設(shè)立減速帶以降低行車速度等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。此外，也應(yīng)該對(duì)校園內(nèi)的汽車設(shè)定限速標(biāo)準(zhǔn)，如車速。對(duì)于超過(guò)20km/h 的路段，禁止使用鳴笛等手段進(jìn)行管理。

（2）校園內(nèi)種植綠化帶，將易產(chǎn)生噪聲的場(chǎng)所或區(qū)域與其他區(qū)域間形成隔聲綠化帶。

3.3 綠色校園室內(nèi)物理環(huán)境營(yíng)造

在建筑設(shè)計(jì)時(shí)，遵循“被動(dòng)優(yōu)先，主動(dòng)優(yōu)化”的原則，應(yīng)秉持“先被動(dòng)后主動(dòng)”的理念，以滿足廣東省特有的氣候特點(diǎn)與生態(tài)環(huán)境需求為基礎(chǔ)，結(jié)合一些積極性的節(jié)能方案，最大化地運(yùn)用可持續(xù)能源，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的高效節(jié)約并且創(chuàng)造出宜人的居住空間。在確保建筑的整體結(jié)構(gòu)優(yōu)化的同時(shí)，應(yīng)依據(jù)多元化設(shè)計(jì)方案，對(duì)建筑的形狀、空間分布以及建筑內(nèi)部的組件和材料進(jìn)行改良，以便在使用過(guò)程中實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀的舒適度和節(jié)能效果。營(yíng)造良好的室內(nèi)物理環(huán)境采用的措施主要如下[7]。

3.3.1 室內(nèi)熱環(huán)境

通過(guò)校園建筑高性能圍護(hù)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的使用優(yōu)化室內(nèi)熱環(huán)境。包括：外墻隔熱、外窗隔熱、屋頂隔熱；增強(qiáng)建筑氣密性；采用合理建材。

（1）圍護(hù)結(jié)構(gòu)采取隔熱措施，對(duì)建筑內(nèi)熱環(huán)境具有重要影響。外墻隔熱設(shè)計(jì)主要包括外墻采用隔熱涂料、外墻添加隔熱層、外墻增加墻面綠化等；外窗隔熱設(shè)計(jì)主要包括外窗玻璃貼膜或涂膜、外窗采用隔熱窗框等。屋頂隔熱主要包括隔熱涂料、添加隔熱材料、添加屋頂綠化等。

（2）控制外墻的氣密性，對(duì)建筑內(nèi)熱環(huán)境具有重要影響。主要的外墻氣密性控制手段包括對(duì)拉螺栓孔的氣密性處理和外填充墻抹灰的控制；門窗及洞口氣密性的管理措施主要涵蓋：強(qiáng)化框體本身的氣密性、提升玻璃的氣密性以及洞口的氣密封堵。

3.3.2 室內(nèi)光環(huán)境

通過(guò)校園建筑本體設(shè)計(jì)或遮陽(yáng)構(gòu)件的使用優(yōu)化室內(nèi)光環(huán)境。包括遮陽(yáng)措施、輔助采光措施等。

（1）在部分房間采光要求不高，且應(yīng)避免采光過(guò)度的建筑，如多功能室，可通過(guò)建筑本體設(shè)計(jì)達(dá)到遮陽(yáng)效果，凹窗式遮陽(yáng)、窗與翼墻組合自遮陽(yáng)、雙層立面遮陽(yáng)、陽(yáng)臺(tái)/走廊遮陽(yáng)、挑檐遮陽(yáng)等。

（2）在部分窗戶面積大，避免使用投影儀時(shí)產(chǎn)生過(guò)度光照的房間，可設(shè)置相應(yīng)的遮陽(yáng)構(gòu)件，包括外遮陽(yáng)、內(nèi)遮陽(yáng)、中間遮陽(yáng)、活動(dòng)遮陽(yáng)、光伏板遮陽(yáng)構(gòu)件等。

（3）地下室空間可采用采光通風(fēng)井、天窗、導(dǎo)光管系統(tǒng)等措施，改善地下車庫(kù)等地下空間的采光。

（4）在進(jìn)行照明規(guī)劃的時(shí)候，需要關(guān)注的是應(yīng)該盡量避開直接的太陽(yáng)光線；校園的環(huán)境中不能有太多的窗戶作為視覺(jué)背景；合理的利用室內(nèi)的和室外的遮蔽設(shè)備（外部遮陽(yáng)板或窗簾）；對(duì)于窗戶的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，內(nèi)部表面的顏色或者是周邊的內(nèi)側(cè)墻壁最好選擇淡色的裝飾材料，這樣可以降低窗戶帶來(lái)的不適感的光暈。建議使用眩光模擬工具（Evalglare、Radiance）來(lái)評(píng)估主導(dǎo)空間窗戶產(chǎn)生的眩目現(xiàn)象是否符合《建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)規(guī)定。

（5）應(yīng)通過(guò)采光模擬（推薦軟件EcotectAnalysis）的方法對(duì)建筑主要功能房間的自然采光情況進(jìn)行模擬分析，對(duì)現(xiàn)有方案進(jìn)行評(píng)估。對(duì)于不能滿足現(xiàn)行《建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)應(yīng)房間的采光要求的，應(yīng)通過(guò)需要擴(kuò)大外部窗口的大小或增設(shè)新的外部窗口以改善其位置，并相應(yīng)地對(duì)這些修改后的情況下的每個(gè)房間的光照強(qiáng)度重新設(shè)定，確保它們都能符合規(guī)定的需求。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著教育的不斷發(fā)展與升級(jí)，校園建筑的建設(shè)數(shù)量又將邁上一個(gè)新的臺(tái)階。當(dāng)前，綠色建筑正在逐步擴(kuò)展到各個(gè)建筑類型中，包括住宅、辦公室及商業(yè)場(chǎng)所等等。這意味著我們需要在學(xué)校建設(shè)的每個(gè)環(huán)節(jié)都注重品質(zhì)而非僅僅追求規(guī)模。我們要堅(jiān)守可持續(xù)發(fā)展的原則，制定出適應(yīng)本地氣候和人文經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r的綠色規(guī)劃和設(shè)計(jì)策略。同時(shí)，我們也應(yīng)大力推廣利用可再生的能量資源，持續(xù)研究并實(shí)踐碳積分制度，以強(qiáng)化學(xué)生的環(huán)保觀念，推動(dòng)節(jié)能減排和生態(tài)環(huán)境保護(hù)，從而增加人民的滿足感和美好生活的實(shí)現(xiàn)。