窗墙体系在教学楼建筑设计中的运用

罗珎

（上海建筑设计研究院有限公司 上海 200041）

1 教学楼建设的趋势

①高效率：更紧凑的布局，更简洁的流线，保证教学使用的便捷性和使用的高效性，配套更为集中和高品质。②土建造价的控制：除去部分国际学校、贵族学校，普通学校建筑在土建造价上都有相应合理的控制，学校首先是实现标准化教育的场所，建筑的使用效率是第一位的。③材料及做法的控制：从更安全和经济的角度对大面积玻璃幕墙和石材幕墙进行了限制。④重复率：标准化、单元化的教学空间，建造和维护更经济

2 关于窗墙系统在学校建筑中的意义

窗墙系统在学校建筑设计中始终占有重要的地位，因为其与混凝土框架结构形成了良好的匹配，从而具有高度的经济性、合理性。随着外饰面材料发展以及门窗工艺的提升，以往窗墙系统相对单调的立面塑造能力得到了很大的弥补。掌握窗墙系统的建筑特点，才能更灵活的塑造建筑的空间和整体氛围，创造更高效、更舒适和更丰富的校园空间。

对于窗墙和幕墙的本质区别，从结构上讲，幕墙是悬挂在主体结构之外的连续的外围护系统，而窗则是支座在主体结构之内的间断的外围护系统；从空间上来看，幕墙是完整而连续的，窗墙则是间断的，重复的，当一项建筑的立面并不要求、也不适合设计成连续的、大片的、大通透的情况时，玻璃幕墙也就不是必要的了。

3 窗墙系统在教学楼建筑设计中的技术要点

（1）保温材料的做法——由于造价和安全性的考虑，干挂石材外饰面较少被采用，而外保温材料由于面层结合能力较弱，面砖有脱落危险，所以，基本都是采用涂料，而传统保温材料上的涂料的开裂、水痕、持久度差等问题始终难以解决[1]。

（2）外保温做法的技术途径——近几年的建筑材料随着装配式要求的不断提升，整体式做法越来越成熟，将保温与外饰面进行预制的做法逐步显现出巨大优势，这种做法原理其实就是将保温材料与复合饰面材料在工厂加工成一定尺寸和厚度的板材，这种板材自身粘结度较高，同时满足保温要求，现场施工则基本和面砖方式相近，并增加局部的锚固构件与墙体进行加固，从而将传统石材、面砖、涂料的优势结合了起来。

（3）内保温做法的提升——随着近年建筑防火，建筑安全要求越来越严格，内保温做法又重新被广泛地启用，而在学校建筑中，由于大部分教学空间装修较为简单，而且使用中对内墙破坏较少，同时，教学空间的使用时间较短，对于保温的实际要求较弱，所以，内保温的做法有相当的可行性，而内保温做法很大地提高外墙的施工效率和施工效果，对于材料的选择也更为宽泛，所以具有相当高的性价比。随着保温材料的优化，内保温也成为很好的选择。

比如，利用立面的凹凸变化，将冷凝管藏于假柱内，外挂机位置隐蔽且便于维护，如图1所示。又比如，空调机位集中，结合立面而成，推拉窗的选择保证了使用的便利，同时简化了外墙做法。

所以，学校建筑外墙的优化选择，主要立足于在达到节能效果的基础上，更大的提高外墙立面的持久性，坚固性，经济性。同理，窗系统的选择也必须基于这个理念。

（1）合理的开窗面积：在教学空间里，自然采光结合室内灯光，应形成舒适自然高效的光线环境，避免直射、炫光。所以既要有连续均匀的开窗面，又要考虑对阳光的合理控制。教室要避免落地窗（会产生视线的干扰）。又要减少空间的封闭感，所以，合理的窗台高度和窗高度也很重要（比如控制950mm左右的窗台高度、2200mm左右的窗高）。

图1 将冷凝管藏于假柱内

（2）开启扇——教室直接对外采光面一般设在北侧，避免了直射的问题，而开启扇，由于规范中对于内外平开窗做了严格的规定，很多学校设计时采用了下旋窗的做法，但上下旋窗对于通风都是非常不利的，虽然现在很多学校采用了多联机的做法，设置了新风系统，但是，由于教室人数较多，在日常使用中很难达到良好通风的要求，这种情况下，解决的方案有多种：①选用小开扇的内开窗，保证窗台的宽度不会造成开启的困难，（有条件的学校可选用180°的开窗）。②设置出挑的窗台，避免窗的临空。③选用较高档的推拉外窗，则可以更好地解决[2]。

（3）对于使用多联机的教学空间，由于要考虑吊顶的影响，窗高要有合理的控制，不要高于吊顶造成底部空间的死角。

（4）对于使用室外机的学校，室外机的位置要充分考虑，如果要在教室内布置检修口，要尽量放置在教室后部，减少噪音的干扰，外机位要避免冷凝管外露，同时提高空布置效率。

4 窗墙系统教学楼建筑外立面的设计要点

外立面的设计考虑应建立在上述各个核心功能综合考虑的基础上。同时，窗墙系统的选择对于立面设计的选型提出了更高的要求。

传统的校园风格可以选用竖向韵律的古典构图，在较大型的校园设计中，更易形成有序的整体空间和耐久的立面风格，当在造价限制较大的情况下，更易产生高品质的校园空间，比如对于空调外机更好地弱化、对于低价材料（例如涂料）的形象提升。当然在设计中要避免单调的重复，所以对于前期的规划格局、建筑形体的虚实变化要有良好的控制，充分利用辅助空间、交通空间的功能特点，打破建筑的重复性、单调性。

横向线条的风格可以形成丰富的水平延展效果，与教学空间的流线布局非常协调，但由于窗墙布局的竖向限制，要注意处理材料之间的过渡与变化，利用材质的颜色、质感以及空调百叶等元素，强化水平线条的刻画。同时要避免过长的水平线条带来的单调感，横向线条更适合中小规模的校园设计，布局趋向整体化，建筑的变化可以更加丰富。

混合式的风格是把建筑作为完整的体量来考虑，单元的组合打破了楼层和柱网的限制，从体量和空间的角度来塑造立面风格，混合式的风格需要设计本身对于空间的逻辑性、功能性有全方位的梳理和推敲，对于材料也有一定要求，而细部更趋向简洁，避免形象的堆砌，从建筑功能、流线、形态、空间的结合度来说，混合式的风格有更好的适应性，但由于缺少了传统构图的限制，对于设计本身的控制能力有很高的要求，这就导致最终学校的完成品效果层次不齐，但同时也为学校设计带来了更多的可能性和拓展性。

5 结束语

综上所述，窗墙体系在未来相当长时间内还会占据教学建筑的主要外围护形式。这对学校设计提出了更高的要求，随着学校建设愈趋理性化、目的化、效率化，对于窗墙体系的应用研究也会更加精细和深入。只有真正将使用、设计、建造这3个环节合为一体，才能不断提高教学建筑的品质和层次。

[1]张吉超，李庆磊，房大兵，等.窗墙比和体形系数对办公建筑能耗的影响[J].节能，2011（09）：47～49+3.

[2]汪 铮.上海市委党校窗墙配置体系研究[J].绿色建筑，2011（04）：12～17.