太原大学外语师范学院第二附属小学的建筑设计

苏钟力 中铁十二局集团建筑安装工程有限公司

1 前言

伴随着教育事业的兴旺发展，新的教学理念不断出现，中小学校的建设也出现了新的发展和变化，原有一些学校已不适合新的教学要求，并且在汶川地震之后，学校抗震等级提高，许多原有学校已经不能满足抗震要求，需要重建。因此太原教育局近年开展了“百校兴学”的项目，我院接到多个小学及初中的设计项目，落地实施的项目为太原大学外语师范学院第二附属小学，目前学校已经投入使用，使用效果及反响良好。

2 前期现场实地调研及场地分析

原有学校教学楼为U型4层砖混结构，教学楼为单外廊设计，校园集中活动场所为2处，分别为U型内庭院活动场地（面积930m2）和学校东侧主入口集中活动场地（面积3500m2），活动场地较为平坦，教学楼和操场间距很近，二者之间种植较高的树木，由于用地紧张，场地内绿化较少，大多场地为硬化地面和体育活动场所。

经过现场踏勘，了解到第二附属小学的学校用地为不规则折形，场地西北侧为南沙河，用地东南侧学校场地内为住宅（住宅占用了部分校园用地），学校南侧为小区道路，隔着小区道路为市育才幼儿园，其余四周环绕老军营居民住宅，小学的主入口位于东侧，次入口位于南侧，学校教学区集中布置在学校的西侧，学校东侧场地为主要的体育活动和平时升国旗的场所，校区用地根据原有边界界定，用地约10200m2，总平面图如图1所示。

图1 总平面图

设计建筑需要根据实际情况，因地制宜，所以教学区集中在学校一侧，便于将室外有限的体育活动场地进行集中设计。

3 现场情况和场地分析

第二附属小学设计难点有两个方面：第一，基地用地过于紧张，但学校要求的班级数为8轨，如何利用局促的基地面积设计满足新教学楼的要求，需要精心布局。第二，学校要求保证正常的教学秩序及安全，为达到此要求原有教学楼不能全部拆除，新建的教学楼需要分期建设，因此新教学楼的单体设计需要考虑这些因素，功能布局上近期和远期使用紧密结合是设计中需要攻克的难点。

（1）建筑单体功能的梳理

通过对设计任务书的研究，将建筑功能分为了两大类，分别为普通教学用房及教辅实验和行政办公用房类。通过周边适龄儿童数量及教育部门的学区范围分析，学校教学规模需要扩大，普通教室从原有36班（6轨制），提升为8轨制，校区建成后可容纳48个班的学生，以满足周边新建住宅小区适龄儿童入学需求，进一步完善新城教育配套设施布局。

根据用地大小及周边环境限制、建设规模和分期建设的要求，教学楼平面轮廓设计为“L”形，但是如何处理好L形体的交接处是个难点。受到用地尺寸限制与建筑高度控制，建筑造型上难以产生较多变化。

（2）场地分析二附属小学设计难点

第一用地过于紧张，建设所需的建筑面积需要精心排布。第二教学楼分期建设期间，需满足正常教学要求，教学楼内教室的布置需要考虑周转过程中的使用。第三由于基地限制和分期建设的要求，教学楼平面定为L形，但是如何处理好L形体的交接处是个难点。第四受到用地尺寸限制与建筑高度控制，建筑造型上难以产生较多变化。

①设计理念一：空间的合理整合

经过分析后确定的建筑设计原则为：首先高效利用整合空间，分期统筹合理规划。具体为综合考虑狭小空间内的功能整合和分期建设的教学可持续性，将实际功能空间的使用做到最合理化是设计出新出彩的重点。而分期建设时，一期主体建筑中的38间普通教室，加上作为过渡性的10间专用教室作为普通教室，从而满足现有48间班级的教学要求。二期所有建筑完工之后，都完全符合学校未来的教学规划要求。总平面设计功能分区：结合校区规划，新教学主楼布置于基地西侧，呈L形布局。教学楼东侧为校园活动场地，可布置篮球场地等，通过空间整合，集中利用了室外场地。

②设计理念二：功能整合，分而不散

本建筑因教学功能需要，集普通教学-教辅实验-行政办公为一体，通过分期建设和指标统计以及流线整理，在理清所有设计矛盾之后，拟定了以普通教室和大型多功能厅为主要矛盾的设计思路，普通教室安排在一～四层，总共教室数量为48间，分别以5～6间教室为一组团，各组团之间以楼梯、厕所或办公相互隔离，避免相互干扰过大。

弧形大型多功能厅安排在顶层，并配以两部疏散楼梯以满足超大的人流量的疏散。在优先考虑满足普通教室和多功能厅之后，在剩余不多的空间内组织安排各专项教室和行政空间。按照各个专项教室的功能需求和特点，将其分别置于地下层和五层和六层，而行政办公需要有独立的工作场所，安静的办公氛围，因而布置于教学楼东南角的二～四层，避免课间学生活动的干扰。年级组办公布置在各层的中间交接处，方便教师对学生的管理和教学。功能布局上体现了合理分区，各部分分而不散，教学、行政和实验三者各成体系而又密切关联，实现了功能分区的优化。

③理念三：造型美观，寓意深刻

立面造型以两种表现手法为主导，并附有深刻的寓意，在主体颜色上，以更为轻盈的退晕橙色作为主色调，与设计主题“十年树木，百年树人”相呼应，以表现小学生的阳光成长，退晕的做法简洁明了，即每层都为一种涂料颜色，无需太多复杂施工即可达到强烈效果，使原本敦实的建筑变得轻盈活泼。在形体上，最难处理的地方莫过于如何L形两个体块的相交，简单的拼接会造成底层教室的采光问题，而在消减去一块，则产生了一个较硬的转角断裂轮廓。本方案创造性的以S形弧线连续过渡这个转角，从而同时完美地解决了采光和硬转角断裂的问题，并与顶层的弧形多功能厅产生强烈呼应，并且在立面上的处理暗示了学校正如一双温暖的大手呵护着幼苗的成长。教学楼主立面效果如图2所示。

图2 教学楼主立面效果图

在门厅的设计上突出和加强了这一寓意，倒锥形的门厅和主体建筑以一种很轻盈的方式连接，形成了一个庭院，不仅很巧妙的引导了各股人流，增加了门厅的通透感，而且还改善了转角房间的通风和采光，同时门厅与庭院中的大树构成了一幅立体的盆栽形象，暗喻了百年树人的学校意旨。

（3）方案确定后的单体基本设计参数及概况

新建教学实验综合楼整体体型为L形体，总建筑面积：15154.2m2，其中：地上部分建筑面积为13034.2m2，地下部分建筑面积为2120.0m2；建筑高度为地上六层，地下一层。教学楼使用性质分为三种：第一种：普通教学，六个年级共48个班；第二种：教学辅助，含自然教室，音乐教室，劳作教室及各类活动用房；第三种，行政办公，含教学办公室，行政办公室及会议室等；主要结构选型：现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构；抗震设防烈度：8度。

4 消防设计

新教学主楼距东北侧五层住宅防火间距为10.20m；距东南侧六层住宅距离为10.62m。建筑耐火等级：地上部分为二级，地下部分为一级，每层建筑为一个防火分区。

（1）消防车道设置

教学楼西北侧和西南侧为规划道路，教学楼校园内侧布置消防车道，形成了教学楼周边环状消防车道，可满足消防车停放、转弯、回转、扑救等设计要求。校园内人流、车流流线清晰，利用道路兼做消防通道。

（2）防火分区及安全疏散

地上部分共分6个防火分区，每层为1个防火分区。地下部分分为3个防火分区。分别为地下乒乓球区域993.6m2，地下库房区域591.06m2，自行车库区域537.66m2。地下部分设置自动喷水灭火系统。每个防火分区建筑面积符合规范要求。

教学楼疏散楼梯间共3部，楼梯间为封闭楼梯间，楼梯间首层均直通室外或为扩大楼梯间前室通向室外。

与地下室共用的楼梯间在首层设置耐火极限不低于2h的隔墙和乙级防火门隔开。

疏散距离：室内任意一处至疏散出口，从疏散走廊上任意一门至楼梯的距离均不超过消防规范的要求。

疏散宽度：疏散楼梯梯段总宽度为7.0m。楼内设有袋型疏散走道，走廊宽度、疏散门净宽均不超过消防规范的要求。

（3）消防给水及其他灭火装置

本工程按一个着火点进行消防设计，设有室内消火栓给水系统、自动喷淋给水系统，移动式灭火器及脉冲超细干粉灭火装置。

室外消火栓系统30L/S；室内消火栓系统15L/S，火灾延续时间2h。室外消防由市政自来水管网引来两路管道，采用低压制消防给水，消火栓处（从地面算起）水压不小于0.1MPa，要求沿建筑周围布置室外消火栓（不少于两个），室外消火栓由总图设计布置。

自动喷水灭火系统，地下一层按中危险级Ⅰ级设计。喷水强度6L/（min·m2），作用面积160m2，灭火用水量30L/s。系统最不利点处喷头的压力为0.06MPa，进口要求水压0.40MPa，采用湿式自动喷水系统，地下一层消防水泵房内设置一组湿式报警阀。

（4）消防排烟系统

地下一层及地上一～六层内走道设置了2套机械排烟系统（PY-1、PY-2），且逐层设置电动（手动）排烟口，火灾时，开启着火层及其上一层的排烟口，并连锁排烟风机启动运行。当烟气温度超过280℃时，排烟口关闭，当排烟风机入口处的280℃排烟防火阀自动关闭时，连锁排烟风机停止运行。

通风系统的风管在穿越机房、楼板、防火墙等处设有防火阀。火灾时，与防排烟系统无关的防火阀均应由消防值班室控制关闭，并连锁关闭其相对应的通风系统。

（5）应急照明系统

在消防控制室、低压配电室、消防水泵房、弱电机房等场所设置备用照明；在疏散楼梯间、疏散通道等场所设置疏散照明。

应急照明电源为自带蓄电池供电，疏散照明供电时间不小于30min，备用照明供电时间不小于180min。疏散照明地面最低水平照度不应低于1.0Lx，备用照明不低于正常照明的照度值。

应急照明平时采用就地控制，火灾时由消防控制室联动控制，强制点亮全部应急照明灯。

5 工程成本的控制情况

包括二附小在内的中小学项目都需要满足太原“百校兴学”工程建设项目的统一工程做法，严格控制投资，杜绝浪费。

具体的工程做法为：屋面：SBS防水层；保温层采用聚苯板；上人屋面采用地缸砖；种植屋面另定。主要做法如下。

（1）顶棚：厕所采用白色PVC吊顶，厨房等潮湿房间底层采用水泥砂浆、面层防水涂料；教学、办公、会议、宿舍、图书阅览等房间底层采用混合砂浆、面层白色仿瓷涂料；报告厅等特殊房间采用石膏板吸声吊顶；体育馆、游泳馆等采用钢结构的顶棚不做吊顶。

（2）内墙面：教学、办公、会议、宿舍、报告厅、图书阅览等房间底层采用混合砂浆面层刮白色仿瓷涂料，顶棚为清水混凝土刮白色仿瓷涂料；厕所、厨房、游泳馆等潮湿房间采用瓷砖贴面，厕所贴至吊顶处。

6 结束语

学校的总图空间布局形式，各层建筑功能房间的布置，消防安全设计，节能和造型等方面均需要具体项目仔细斟酌，争取满足教学功能、有益于学生身心健康成长，不能硬套照搬，在建筑使用后通过回访，学校也提出了宝贵的建议，在以后的校园设计中需要增加教学楼层的活动空间，多设创新空间，创造更大的成片绿地、自然科学园地和游戏空间，使得学生的学习环境丰富多彩，可以达到轻松快乐地学习目的，坚持为师生提供一流的校园环境，营造优良的学习氛围。