浅析中小学田径场立体化设计——以深圳四所学校为例

文／汤朝晖 华南理工大学建筑学院 博士生导师华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室 研究员华南理工大学建筑设计研究院有限公司 副总建筑师

郑重第 华南理工大学建筑学院 硕士研究生

李彬彬 华南理工大学建筑学院 硕士生导师华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室 高级工程师 （通讯作者）

引言

改革开放后，中国城市化发展迅速且规模宏大，如今北上广深已经是中国一线城市的代表，象征着国家的经济发展水平。以四大一线城市之一的深圳市为代表，近年来经济发展迅猛，人口数量增加，城市建筑密度高，城市的可建设用地紧张。用于中小学的建设亦是如此，日渐增长的建筑规模和逐渐减少的可建设用地之间形成鲜明的对比。

1 用地与建筑规模间的矛盾

2020 年，深圳市小学有347 所，较去年增加7 所；在校学生109.12万人，较去年增长2.1%。普通中学有435 所，增加18 所；在校学生51.76 万人，增长8.4%。2009 年至2020 年，深圳市的小学年招生数从10.32 万人增长至19.07 万，年均增长5.7%，而小学数量从346 所增加347 所，仅增加1 所。从数据可以看出，深圳市小学供不应求，学位的需求紧张①。

近年来，深圳中小学生均建筑面积逐年上升。从2007 年版《深圳市民办中小学校建设标准指引》中可以看出，小学生均建筑面积在7.35 至9.48 平方米之间，而在2016 年版《深圳市民办中小学校建设标准指引》中，小学生均建筑面积在11.51 至12.60 平方米之间。随着集约型中小学建筑的落地，生均建筑面积得到进一步的增大，例如2019 年建成的红岭小学，生均建筑面积约20.8 平方米；2020 年建成的锦龙小学，生均建筑面积约25.1 平方米。生均建筑面积的增大一方面可以看出教育理念的改革以及教育环境的改善，另外一方面则可以看出中小学用地开发强度增大以及开发难度提升。

针对高密度城市特别是北上广深等一线城市，城市建筑密度大，开发强度高。在寸土寸金的城市里，教育用地的扩大意味着牺牲其他用地。2020 年深圳房价约5.7 万/平方米，位居全国第二。而城市中小学一般紧邻住宅区布置，主要服务于周边城市居民，因此，其中关系可想而知，中小学用地范围的限制较为苛刻。

学位和人均所需建筑面积逐年增长，导致中小学建筑规模需对应快速增长，然而教育用地却无法快速调配，导致日益险峻的用地与建筑规模之间的矛盾。

2 兴起的建筑行为

建筑用地和建筑规模之间的矛盾日益突出。2018 年，深圳市规划和自然资源局福田管理局发起“福田新校园行动计划：8+1 建筑联展”设计竞赛[1]（以下简称“新计划”），为深圳探索如何在用地条件局限的情况下，设计高质量和高密度的校园。新计划的目的在于剖析城市的现实问题——用地和建筑规模的矛盾，呼吁建筑师和各界的社会责任感，让“新矛盾”成为“新创造”的触媒[2]。

近年来，建筑师们针对这一课题进行了深入探索，力求通过建筑的手法回应这一矛盾，并产生了许多具备创造性的、十分巧妙的设计思路。比如红岭小学，通过把田径场抬到裙房屋面，并在裙房下方布置各种功能用房，形成田径场立体化的设计，以集约化利用有限的建设用地[3]；深圳罗湖第十九高级中学（待建），将田径场放置在教学楼屋面，以消化田径场本身的占地需求；龙华第二外国语学校，挖掘田径场下部空间，布置车库、风雨操场等功能以利用地下空间等。此类的设计，在垂直方向上争取立体化空间的利用，既减少占地、提高空间利用，也顺应时代潮流，满足新时代的需求。

这种中小学建筑形式的出现，必然带来新的挑战。这种建筑形式，根据田径场放置的标高不同，大致可以分为三种：位于地面、裙房和教学楼屋面。三种布局有共性的特点，即田径场为露天状态，因此立体化设计主要体现于其下部空间。将田径场设置在学校功能用房之上，必然对下部功能产生一定的影响。而如何回应和解决这些影响，则成为这种新的建筑形式所需要解决的设计重点。另外，当田径场位于屋面，给功能本身也带来一定的影响，这则是需要讨论的另外一个议题。

接下来，笔者将通过实际案例——四个深圳项目：红岭小学（图1）、锦龙小学（图2）、深圳龙华第二外国语学校（图3）、新洲小学（图4）（下文分别简称：红岭、锦龙、龙华、新洲），共四个项目，针对项目中功能问题展开横向比较分析，并以小见大，归纳出这种建筑形式所需要注意的问题和解决的思路（表1）。

图1 红岭小学（图片来源：参考文献[4]）

图2 锦龙小学（图片来源：参考文献[5]）

图3 龙华第二外国语学校（图片来源：参考文献[6]）

图4 新洲小学（图片来源：参考文献[7]）

表1 学校基本项目情况（表格、图片来源：作者自绘）

3 田径场立体化设计浅析

3.1 功能整体布局

整体布局上，由于田径场的占地在整个学校的用地中比重较大，四个项目均将田径场抬升至裙房屋面高度（龙华田径场高于地面），并在下方布置功能用房。这也是继红岭之后中小学设计较常采用的设计手法，也是解决用地紧张问题的主要策略。

但在总平位置上略有不同，红岭、龙华、新洲均将田径场靠一边放置，而锦龙则放置于中间。从功能角度上看，在于学校是否有需要划分开的大体量功能空间。锦龙通过田径场将教学楼和宿舍楼划分开，而另外三所均将教学楼合并一起进行设计（表2）。

表2 学校整体功能布局（表格、图片来源：作者自绘）

3.2 田径场立体化功能类型

从表3 可以看出，田径场下部主要布置风雨操场、多功能报告厅、停车库等功能，此类功能的共同点是：空间尺度大。田径场的立体化设计之所以能高效减少用地面积，是因为将所有“大空间”整合到了一起，形成一个“综合体”，以减少“大空间”所占用地。

并且，每个学校根据具体情况，充分利用抬升田径场形成的采光面，布置有功能需求的用房，比如红岭将校务办公室放置于二层南侧采光面；锦龙将学生阅览区放置于二层北侧采光面；龙华将学生阅览室放置于半地下一层北侧采光面。这样，田径场立体化既满足了功能需求，又消化了大量建筑面积，减少建筑用地。

3.3 日照分析

根据日照规律，一般情况下，层数越高，所在楼层其通风采光条件越好。从表3 可以看出，需要采光的功能房均布置于裙房顶层，紧邻田径场屋面层，比如：教务办公室、教师休息室、学生阅览区等。

表3 田径场立体化利用方式（表格来源：作者自绘）

为弥补采光环境的不足，在田径场层设置采光庭院或天窗（表4），以增加采光面，其中锦龙、龙华、新洲均采用下沉庭院的方式，锦龙于田径场左右两侧共设计五个采光庭院，其中最小尺寸为3.5m×12.3m；红岭则结合道路退缩距离和边坡绿化，为负一层争取足够的采光以及在田径场南部设计约10m×20m 的采光天窗，以提升下部采光环境。

3.4 通风分析

田径场立体化通风设计主要表现在以下方面：（1）田径场下部空间和周边功能用房之间通过“架空”通廊隔开，通廊可形成风巷系统优化田径场下部周边通风环境，比如锦龙、龙华、新洲等学校。而锦龙甚至在内部设置东西向架空走廊连接宿舍区和教学区的庭院空间，形成横向通廊，让通风效果更明显（表5）；（2）通过田径场的天窗或庭院，联通内部空间和室外空间，用于形成风循环系统，达到通风透气的效果（表4）；（3）通过大空间与外界或者庭院相连接，给建筑内部空间提供大通风面。田径场下部最大的功能空间是风雨操场，因此，只要将风雨操场凸出地面布置，则可以获得一定的通风条件。如红岭、新洲、龙华。而锦龙则直接将风雨操场放置于首层，最大化利用大空间的通风面（表3）。

表4 天窗和中庭位置示意（表格来源：作者自绘；图片来源：图5：参考文献[4]；图6：深圳市规划和自然资源局；图7：作者整理后重绘；图8：参考文献[7]）

表5 通风廊道位置示意（表格来源：作者自绘；图片来源：图9：参考文献[4]；图10：深圳市规划和自然资源局；图11：作者整理后重绘；图12：参考文献[7]）

3.5 结构分析

从表6 中可以看出，风雨操场是田径场下部跨度最大的空间，因此其结构形式和复杂度也是最高、最特殊的。以锦龙为例，其结构形式为混凝土梁柱体系，柱网以9m×9m 为主。由于首层布置了两个篮球场，场内需要保证无柱的空间以满足使用，所以部分柱子尺寸相对较大，达到0.8m×0.8m。整个体系横向最大柱跨约20m，满足布置篮球场的需求。

表6 四所学校风雨操场结构相关信息（表格来源：作者自绘）

梁柱体系随着跨度的增大，柱子和梁的尺寸也随之增大。从表6 可以看出，四所小学的梁高最小为1.4m。根据一般规律，相对经济的跨度为9m，梁高为0.6m。这意味着有部分空间是损耗在结构上，并且是无法避免的。而红岭巧妙地将“梁”利用起来，形成空中走廊的造型。这样变相地“减少”空间的损失还增加了共享娱乐的空间[4]（图13、图14）。

图13 红岭小学墙身（图片来源：参考文献[4]）

图14 红岭小学田径场下部空间示意（图片来源：参考文献[4]）

3.6 田径场本身

将田径场抬升至裙房屋，对田径场本身的影响有两点：（1）学生不再是通过“传统“地面到达田径场，而是通过连廊或者大平台，对交通可达性和流线等方面产生一定影响。这五所学校均通过“大平台”连接位于屋面的田径场，意味着四层的学生不再需要爬三层的楼梯到达地面，减少爬楼梯的总长度而减少安全风险。（2）学生的安全问题一直是社会各界的关注焦点。抬升的屋面需要增设多种防护措施，如足够的疏散楼梯、屋面防护栏杆、防护网等等，以确保学生的安全使用。

田径场立体化设计，是建筑师们对这类用地集约型学校的项目实践。建筑师各自针对立体化田径场的功能问题做出了回应，具有参考和借鉴的意义。

结语

中小学的立体化设计是高密度城市的大势所趋，是建筑师通过各自的富有创造力的建筑手法回应这一社会现实的方式。设计师们虽针对不同的项目，以不同的角度采取不同的设计逻辑和策略，应对不同的设计难点和问题，但其内在的目的和观念是一致的。深圳中小学立体化设计的大趋势，在某种程度上反映了全国一线城市中小学建筑的发展。这些年的探索，相信可以给其他地区中小学建设带来一定的启发。同时这也给建筑行业带来了一定的推进作用，拓宽了建筑实践范畴，促使行业往更全面、更客观、更人文的方向前进。

注释：

①来自《深圳市国民经济和社会发展统计公报》，部分数据经过笔者推算得出。