何遠達

廣州珠江外資建筑設計院有限公司 廣東 廣州 510060

我國城市建設用地日趨緊張，土地集約化利用帶來較高發(fā)展效率和綜合效益，它逐漸以成為城市發(fā)展的主流。但是，大量建筑在有限空間范圍內的高密度集聚，會對該類地段內的城市空間環(huán)境品質造成負面影響。在這類高密度環(huán)境中的小學校園，其使用者主要為未成年人，這一群體在整個使用群體中最為脆弱。因此，高密度城市的環(huán)境問題在小學校園建設中更為突出。面對緊張校園建設用地，建筑師不僅考慮要城市環(huán)境對校園帶來的不利影響；同時要在有限空間環(huán)境里,布局多樣復雜的教學活動空間，這些空間設計需要比以往時期建筑更為高標準。本文希望通過廣州花都石崗小學項目的設計實踐，分析高密度城市時代的新型學校新的建構與空間創(chuàng)新，探索理性適應新的教育模式改革的校園布局，展望適應于廣州亞熱帶氣候的高密度城市環(huán)境校園建筑未來發(fā)展。

1 工程概況

廣州花都石崗小學位于廣州市花都區(qū)天貴路，該地段是花都區(qū)新中軸線的重要地段，學校原有24班的面積接近8000m2單體教學樓與非標準跑道球場。適逢花都中軸線片區(qū)的大規(guī)模高強度開發(fā)的時期到來，石崗小學原校無法滿足周邊人口的學位要求。作為一個擴建工程，本項目設計師需要在原校址場地上，將通過擴建設計手段實現(xiàn)學位規(guī)模從1080向近2200人的擴充，同時也借此機遇增加體育館、禮堂、200m跑道的教學設施，升級成為一所48個班的小學。由于受到規(guī)劃與各種歷史原因的制約，擴建總用地面積只能增加到17000m2，而校內建筑面積需要將由8500m2增至23099m2。超大的目標總建筑面積，使得除去翻新運動場外的建筑用地上的容積率達到1.9，遠超以往普通新建小學的指標。場地除本身的超高的建設強度要求之外，基地北、東、南、三面高層建筑緊貼環(huán)繞，整個學校處于一個非常復雜且高密度的城市環(huán)境。如何在如此高密度的地段內營造一個親切宜人充滿想象力的校園空間，對設計方而言是一個巨大的挑戰(zhàn)。

2 項目設計策略的初始生成與制定

在項目開展初始，設計團隊就已著手開始解決“房多”“地小”這主要矛盾。高密度環(huán)境下的校園建筑規(guī)劃設計，是一場空間的游戲，也是一道數(shù)學題通，過規(guī)劃的布局最終滿足一個容積率的等式[1]。經過反復的推敲，決定兩個層面入手：

（1）空間層面上——將校園建筑空間“立體集約化”使用，形成空間聚集的形態(tài)，以集中空間結構形成集約化的建筑布局，從水平和垂直兩個維度立體化地提升容積率，突破以往過分苛求的分區(qū)要求，將不同功能區(qū)垂直疊加，優(yōu)化校園空間布局。

（2）功能層面上——“功能復合化”設計提高建筑空間的使用效率。不但要空間集中而且要功能復合，更要提高使用和建造的效率和環(huán)境的空間質量——例如，原來學校中的連廊、過道不再單一看作交通空間，通過內凹、挑臺等設計手法使廊道空間功能多樣化，彌補高密度校園環(huán)境中游玩、休憩空間不足的問題。

可見，“立體集約化、功能復合化”成為了本次高密度城市背景下校園設計的主題。然而，以簡單、粗暴的疊加、混合的手段拼湊空間，只會衍生出對空間產生壓抑、混亂、低品質等不利影響。設計團隊因此繼續(xù)探索集約化校園的布局與空間特性，研究應如何對應的嶺南當?shù)貧夂颦h(huán)境與兒童身心的健康成長，通過多種途徑的建筑優(yōu)化設計策略，在密集都市空間中為師生創(chuàng)造宜人的教學與學習空間，從而優(yōu)化多功能空間發(fā)展和促進師生之間交流。

3 立體集約化的總體規(guī)劃策略

在城市高密度環(huán)境中，建筑必須接受以空中作為主要拓展空間的途徑，三維立體模式勢必將替代二維平面模式，成為建筑尋求空間，并解決自身功能和空間的復雜關系、協(xié)調共生的主要方式[2]。建筑的立體集約化，直觀體現(xiàn)為功能空間的“共生”。石崗小學的建設用地極其緊張，這導致校園空間層次結構的壓縮，校園空間的規(guī)模相對不足，提供給學生的活動場地和綠化空間不足。對土地進行立體開發(fā)的設計策略可以最大限度的擴充校園容量，增減空間的功能，從而在本質上實現(xiàn)土地的高利用率。立體開發(fā)的設計策略在其他高密度環(huán)境的城市公共建筑中已得到充分實踐，而這理念在日后教育建筑中體驗也會是必然要求。在本次設計中，設計團隊突破原有慣常的思維，在規(guī)范允許的前提下，設想通過拓展地下空間和利用對屋面平臺，以此來緩解建設土地不足的壓力：首先，逐步加大對地下空間的綜合利用與開發(fā)的強度，由原來校園建筑地下局部開發(fā)到大面積開發(fā)甚至將校園建設用地全面開發(fā)，地下空間鋪滿整個新建校園建筑，這樣設備用房、儲藏用房、停車空間將全部轉移到地下，地面室外空間可以最大限度的歸還予師生用于教學休憩活動。為了改善地下室空間以往給人封閉且黑暗的形象感覺，還采取了下沉綠化廣場與挖空采光天井的設計手法，做到地下空間的通風采光與空間之間相互呼應。在本案的地上室外空間布局上，拋棄了以往為追求氣派的校園形象而空泛的儀式性廣場空間，因為這些過大尺度空間在嶺南氣候影響下學生們不愿停留，而在緊湊布局需求下就顯得浪費。本案設計追求校園空間是——大小和比例應與其特定的使用目的相適應，規(guī)劃適應的空間尺度；例如，主入口廣場是利用教學樓之間25m間隔空間進行布局，聯(lián)動周邊樓棟架空高層空間，形成多層次的集散廣場。在“活化屋面”這一策略不僅可以更好的優(yōu)化建筑的第五立面，還可以使以往乏味空間成為師生們更喜歡尺度親切、有適當圍合活動場所，合理的尺度使這類空間形成較強場所感和向心性，有利于空間氛圍的營造，促進師生之間的交往行為。

以往 “架空交通層+教學樓層”的建筑層次，在本次設計中開始演變?yōu)椤暗叵鹿δ芸臻g層+架空多功能層+教學、休憩、景觀復合功能樓層+屋面活動、景觀樓層”的全新層級（圖1）。應該充分發(fā)揮其功能整合疊加高效的優(yōu)點，塑造出層次豐富多樣的教學空間，做到校園空間緊湊度與多樣性的統(tǒng)一以適應素質教育發(fā)展的需求[3]。

圖1 花都石崗小學總體鳥瞰圖

4 功能復合化的建筑設計策略

建筑的功能復合化，直觀體現(xiàn)為空間功能的“雜交”。它一方面強調不同功能的多樣組合，另一方面強調不同功能的有機協(xié)調，其價值已在高密度環(huán)境建筑實踐中得到證明。通過多樣、復合的空間組合，可以很好的解決在有限的用地內空間規(guī)模相對不足與教育建筑日益復雜的功能之間的矛盾[4]?，F(xiàn)代教學模式注重多樣化以及開放式、體驗式教學的發(fā)展，需要教學空間的多樣化以及多種教學功能的綜合化。教學空間需要突破先前單一功能獨立分區(qū)的模式，形成適應分組教學、協(xié)同教學等教學組織形式，它要求具有開放、靈活、多功能性的“學區(qū)”模式。通過建筑的手法，創(chuàng)造某些無明確用途的“非功能空間，它能一定程度上緩解用地的限制，同時也必然會帶來學校校園空間和活動場地的不足。在本設計中，設計團隊將校園內通過錯落連廊與空中庭院布局相結合，形成小尺度的庭院空間——它可以提供給師生們進行小班教學、討論學業(yè)，交談聊天，也可以讓學生在這靜讀、觀景。在體育館入口設計中進行了局部放大，形成立體微地形景觀草坪。整個交通系統(tǒng)串聯(lián)各個樓棟的基礎上，將校園的室外空間劃分為若干尺度宜人、景觀院落。在垂直方向上，交通系統(tǒng)同時也是地面景觀的延長線，提供了立體式的景觀空間。師生在行進過程中可以穿梭于首層。也可以輕松地走到二層，到達校園內的各個空間。在走道和連廊的行走中所獲得的不再是一成不變的沉悶感受，而是步移景異的互動玩耍、學習與交流。

空間功能的模糊化，跟隨帶來了建筑邊界的模糊，這緩解了高密度布局引起的壓迫不利影響，從而在形態(tài)上消解了本來尺度較大建筑之間的孤立感。連廊、挑臺、屋面花園這個灰空間，在室內來看，這里承擔有各種復合的功能，成為了建筑功能空間的一部分，在室外看，這里充滿了綠植，與室外環(huán)境無異，模糊、曖昧的建筑邊界，有效的削弱了建筑的體量，沒有明確了室內外的界定，對室內外空間起到融合的作用，使其成為一個有機的整體[5]。本案中的體育館與教學樓夾縫再也不是毫無生氣的沉悶孤立的空間，而是根據不同的建筑高差組成了一系列有趣蜿蜒的綠色庭院；結合建筑的鐘樓制高點與校園景觀軸線，形成了豐富了校園空間層次。這一系列的具有彈性、靈活可變、模糊化的開放空間形態(tài)，提高了空間應對多種教學活動需求的能力，有效的最大程度的發(fā)揮有限的建的潛能。

5 應對復雜建筑環(huán)境的建筑建造設計策略

5.1 以建筑形體設計優(yōu)化場地內風場

高密度城市環(huán)境通常會導致校園環(huán)境風熱條件欠佳。因此，場地里風的氣流場優(yōu)化是校園建筑布局與形體設計中不可缺少的考慮因素。石崗小學建設用地緊張且的規(guī)劃束縛因素較多，建筑師很難以采用像以往項目中以建筑形體群體切合當?shù)爻Ｄ昙撅L風向的設計手段（圖2）。設計團隊在建筑廊道中進行了局部的掏空進行場內的氣流導引，以通過設計階段的數(shù)字模擬，在教學樓的南側入口位置留出進風口，與校園運動場或周邊開敞空間形成風壓通風關系織實現(xiàn)了良好的風熱環(huán)境舒適性。同時，利用南側方向大面積的架空層，形成建筑底部良好的通風條件；在南側立面上，設計團隊酌量設置打開的活動平臺及寬大的活動走廊，形成場地中風組織的豁口，而這些位置，也可以削弱大體量建筑立面上的封閉感。除了從整體設計出發(fā)優(yōu)化通風環(huán)境以外，設計師還通過立面具有韻律的墻體開洞,實現(xiàn)了墻體的遮陽與導風功能、從細節(jié)設計上加強局部空間的通風效果。

圖2 花都石崗小學高層體育綜合樓與教學樓群的立面設計

5.2 以立面形態(tài)與構件優(yōu)化場地內聲環(huán)境

本案的西側為高密度城市環(huán)境中的主干道，校園緊鄰城市干道的情況無可避免，建筑師需要考慮如何應對環(huán)境噪聲問題。夏天，建筑在空調制冷工況下?？赏ㄟ^關閉外窗達到隔噪降噪要求。但在開窗自然通風的情況下，建筑師需通過立面構造技術實現(xiàn)降噪目的，提升教室內室內的聲環(huán)境品質。在本案中，設計師通過立面上的形體優(yōu)化設計——鋸齒狀布置沿路立面隔墻；或設置可反射下部道路噪聲的斜向懸挑板降噪構造。鋸齒狀立面形體和懸挑板可以使聲傳播產生繞射現(xiàn)象，實現(xiàn)噪聲聲能和分貝衰減，為教學提供了優(yōu)良的物理環(huán)境。

5.3 以立體綠化系統(tǒng)優(yōu)化場地生態(tài)環(huán)境

為了弱化高樓層教室中兒童與自然環(huán)境的疏離感，設計團隊通過在外立面設置綠化，使小朋友在教室中可以看到窗外綠植，忽略下部街道的干擾。在構造上，花池內預留導水槽滿足養(yǎng)護需求，供水管、排水豎管與墻柱相整合，花池內設成品種植槽，選種易于維護的小型花木。結合各層走廊、活動平臺設置立體綠化、垂直綠化、屋頂農園等設施，進一步營造豐富的自然氣息，柔化高密度都市中人與自然的隔閡。

6 結語

如何通過緊湊集約化設計，提高空間的利用率和多樣性是中小學校園規(guī)劃設計的關鍵[6]。針對位處于城市高密度城市環(huán)境下的小學校園設計，建筑師應尋求既滿足當前社會教育需求，又能適應未來校園發(fā)展需要的設計模式和策略，使校園建筑在建設用地有限的前提下，通過優(yōu)化學校的各種功能和復合空間的設計，減少高密度城市環(huán)境帶來的負面影響，最終設計形成緊湊高效且?guī)熒w驗良好的集約化校園布局空間，以實現(xiàn)高教學品質的小學校園，滿足現(xiàn)代教育發(fā)展需要。