绿色建筑设计在幼儿园空间的应用分析

柳亚洲，刘卫东

（长沙理工大学设计艺术学院，长沙 410114）

1 绿色建筑设计在幼儿园建筑中应用的重要性

绿色建筑是指在建筑的全生命周期，从选址、设计、建造、运行、维修及拆除等方面都最大限度地节约资源、保护环境、减少污染，为人们提供健康、适用、高效的使用空间，努力实现人与自然和谐共生的高质量建筑。绿色建筑设计能够减少不必要的资源浪费与能源消耗，避免对生态环境带来破坏，同时还能够构建健康室内气候的建筑环境。室内气候对于幼儿园的重要性不言而喻，好的室内环境不仅有利于幼儿的身体健康，提高学习能力，并且能减少疾病的发生，塑造良好的心理与情绪。随着公众对于教育资源愈发的重视、对室内环境舒适度要求不断提高，且近年来幼儿园建筑数量的增长，幼儿园能耗问题日益突出。与具有更高商业价值的住宅建筑或是其他公共建筑不同，绿色建筑设计在幼儿园中的应用有限，且关于相关的公开性研究不多。因此，既能维持幼儿园良好的气候环境，又能符合国家绿色建筑标注的幼儿园绿色建筑设计策略的提出具有重要意义。幼儿是国家的未来，让幼儿从小生活在绿色建筑之中，紧密地接受来自环境中不经意的绿色设计教育，学习如何与自然和谐相处、如何避免对环境造成伤害有十分长远的发展意义，更有利于未来整个世界的绿色健康环境发展。

2 现阶段幼儿园空间存在的问题

我国幼儿园建筑数量不断增加，幼儿园建筑的发展也在稳步提升。其在新材料、新技术、新能源、设计创新等方面都不断提高，但同时也面临诸多问题需要解决。

2.1 建筑空间未考虑可持续发展理念

在对幼儿园进行设计规划时，通常只全面考虑了当前的使用需要，但缺乏可持续发展意识，并没有在充分保留自然形态的基础上因地因材进行规划，同时没有对自然资源与材料进行充分利用，绿色材料和清洁能源的使用不足。

2.2 未结合幼儿的心理与行为特征

幼儿园建筑往往从成人的角度考虑细部的设计，而忽略掉幼儿的心理与行为特征，同时也未意识到其观察世界角度跟成人不同。致使最终儿童在空间中的参与程度很低，儿童的发展需求无法完全满足。

2.3 建筑功能布局不合理

功能布局不合理会导致幼儿活动情况不乐观，幼儿不愿意活动或是在活动中与其他幼儿产生不必要碰触。同时也可能致使部分空间功能缺失，或是空间使用不便。例如内走廊或者角落活动室采光不足，洗手间通风效果欠佳，气味明显。

3 幼儿园绿色建筑设计的应用原则

3.1 节约能源原则

该项原则是绿色建筑设计的最基本原则。建筑的节能是指在建筑生产、房屋建筑和构筑物施工及使用过程中，满足同等需要或达到相同目的的条件下，尽可能降低能耗。幼儿园的绿色建筑设计与其他的绿色建筑设计一样，需要严格按照生态环境可持续发展的原则和要求，要推动绿色节能技术在幼儿园空间中的应用，最大限度地减少不可再生能源的使用，提高清洁的可再生能源利用率。

3.2 被动技术优先原则

被动式建筑节能技术是指以非机械电气设备干预手段实现建筑能耗降低的节能技术。在建筑中的具体体现就是通过合理优化建筑布局、建筑单体、细部设计、有利于自然通风的建筑开口设计等实现建筑需要的采光、通风、保温、隔热等能耗的降低，创造高质量室内空间环境。被动式技术成本低，效果明显，在幼儿园绿色建筑设计中应首先考虑并在合理范围内尽可能多地使用。

3.3 以幼儿为中心原则

幼儿园属于较特殊的建筑，该空间中幼儿的健康成长是最重要的目标，在建造过程中需要以幼儿为中心考虑各个方面。幼儿园的主要使用对象是3-6 岁幼儿，处于发展初期阶段，有其自身的生理、心理和行为特点。环境对于幼儿的影响较大，在进行幼儿园绿色建筑设计时应充分考虑室内热环境、光环境、声环境、空气质量等多方面的环境质量因素。同时，跟成年人相比，幼儿抗风险能力较弱，因此幼儿园建筑在环境安全性上有更高标准。

3.4 系统性原则

建筑本身是一个整体，其具有系统性。无论是选址、总体布局的总体方面，空间组织，整体采光通风的局部设计方面，或是细节方面的建筑局部构件与材料选择等，三个层面相互联系组成建筑整体。在幼儿园的绿色建筑设计时，不应独立地看待某一个部分，而是整体系统的把握，合理规划幼儿园的绿色建筑设计。

4 幼儿园绿色建筑设计的应用

4.1 建筑选址

选址是建筑实现绿色设计的第一步。在选择场地时，需要调查建筑所在地的综合环境及绿色设计影响因素，主要包括地理位置、交通情况、场地地质、场地地貌及安全条件等。并充分利用各种有利的自然环境条件，如气候、日照、风环境、水文环境等，减少不利因素的负面影响。幼儿园建筑需要提供较大的户外活动空间，稍有起伏的地形更利于儿童的运动发展。同时，幼儿园空间在日照通风上的要求也较为严格，周围应避免高楼环绕，避免遮挡采光及视线，形成昏暗压抑的氛围，或是形成高楼风，影响幼儿的身体健康情况。

4.2 外围护机构保温隔热设计

外围护结构主要由外墙、门窗以及屋顶组成，外围护机构保温隔热设计是通过使用导热系数小的隔热材料，合理控制门窗比来减少冬季室内的热流失，隔离夏季室外太阳辐射和高温气候。在幼儿园建筑设计时，可优先选择高性能隔热保温材料，如聚氨酯、泡沫玻璃、真空绝热板、矿物纤维等。幼儿园空间多为两层或三层的低层建筑，在设计过程中，应对外墙结构及门窗分布情况进行分析，依据不同的实际情况选择相对的材料来提高墙体的保温隔热效果。但在选用隔热保温材料时也不能盲目选择高科技的建筑节能技术，虽然这类材料能够将室内空间与室外环境隔离开，打造恒温恒湿的舒适环境，但这类技术成本高造价高，且高封闭的环境使幼儿缺失外界自然环境对免疫系统的锻炼机会，对于身体抵抗力的发展不利。在建筑隔热技术中，除了注重外围护结构的导热系数外，还应考虑建筑的遮阳设计，包括构件遮阳形式、表皮遮阳形式以及形体自遮阳形式等。幼儿园整体建筑需要具备一定的趣味性，而将形体自遮阳形式与幼儿园建筑造型设计相结合，可使幼儿园建筑在满足功能的条件增加形式美感，增加幼儿活动的自主性与积极性。

4.3 幼儿园空间组织

在进行空间组织时应充分考虑幼儿园建筑所在地的环境气候情况，根据建筑的规划布局特点对幼儿园建筑空间进行合理规划。例如在多雨潮湿的南方，可以在建筑中设计一条联通各个功能空间的走廊，并增加走廊的宽度，提供给幼儿雨天活动的场所。在走廊空间的局部设置打通上下层的开敞中庭，形成拔风效果以增加空气流通，减少潮湿闷热带来的不适感。同时，注意空间中水体与植被的搭配，优化室内微气候。

4.4 自然采光设计

自然光照对于儿童尤为重要，自然光缺乏的幼儿情绪不稳定且注意力难以集中。幼儿园空间存在多种采光形式，侧窗采光是对外立面开窗进行采光，是幼儿园空间中最常见的采光方式。同时，窗户还可与其他导光材料结合使用，增加采光面积或是改变光照强度，例如高侧窗与反光板、天窗与导光筒的结合使用。天窗在幼儿园空间中是最具代表性的，其不但能承载自然采光的功能，也能丰富幼儿园空间造型与幼儿游戏方式的作用，同时，天窗还可与屋顶绿化结合，降低能耗。

4.5 自然通风设计

自然通风能够改善室内微气候、循环新鲜自然空气、调节室内湿度以及散热散湿，是一项历史久远、价格低廉、技术成熟的绿色建筑设计方法。其能够让室内外空气不断自主循环，保证空气质量的幼儿园更有利于幼儿的生理和心理健康，且自然通风能够节省空调使用能源的消耗。常用的自然通风形式有风压通风、热压通风、风压热压混合式以及机械辅助自然通风。天井对于幼儿园建筑来说是一种有效改善自然通风的设计手法，天井与相邻的廊道或其他空间构成不同的通风系统。在常风情况下，室外风从建筑上方吹过，部分气流顺着天井墙下行，由风压大的天井空间进入风压较小的廊道及其他空间，构成以天井为中心，其他空间贯通配合形成的风压通风系统。而在静风状态下，天井空间利用本身垂直方向上的温度差形成热压通风系统。

4.6 节水系统设计

水资源节约利用主要分为两大部分，节水与再利用，节水器具使用以及雨水收集这两个部分是幼儿园空间绿色建筑设计的主要节水方式。根据调研，大部分幼儿园都使用节水器具，但也有部分幼儿园仍在使用较为老旧的直流水蹲便器，比较浪费水资源且存在安全隐患。雨水收集是水资源的再利用，幼儿园通过雨水收集系统收集雨水到储水池，经过净化后雨水达到使用标准，用于绿化灌溉或道路冲洗。雨水收集与净化系统可以提高水资源的回收利用率，在幼儿园中将其结合材料形成具有可观性的装置，供幼儿参观、玩耍、学习，将水资源节约方式与幼儿节水教育结合起来，使幼儿能时刻接收到来自身边的环境教育。

4.7 绿色建筑材料选用

绿色建材是采用清洁生产技术，使用工业或城市固态废弃物生产的，有利于环境保护和人体健康的建筑材料。针对幼儿园建筑的特点，绿色建筑材料的选用十分重要，从注重材料绿色环保方面来说：首先，应确保原料安全无害。幼儿身体免疫力低，身体处于成长发展时期，环境中存在的危害可能会带来严重后果，因此幼儿园材料首选无害可再生的天然材料。其次，优先使用可循环材料。循环可用材料不但能节能环保，且对于幼儿节能意识与节约习惯的培养有教育意义。第三，选用环境功能型材料。通过在传统材料上添加新技术或是研发出新的材料，使用后能起到自我清洁、除湿、除菌、防水防滑等作用。由于儿童充满好奇心，喜欢触摸、尝试身边的物体，而环境功能型材料能提供给幼儿一个更加安全舒适的空间。建筑材料在质量上的选择也需要确保能够经久耐用性价高，使用寿命长的材料能够减少不必要的成本、人工、物料损失。同时需要在设计建筑时充分考虑未来可能改变的使用情况，确保将来使用需求改变而要对建筑改造时，能够尽量减少能源及材料损耗。

现在大部分的幼儿园建筑使用钢筋混凝土结构，虽然钢材料适用范围广且可以循环利用，但在制作的过程中会产生大量能耗，且混凝土则属于一次性使用材料，使用过后废弃物的处理也常为环境带来负担。天然木材比起钢筋是更加绿色安全的材料，其在制作时产生的二氧化碳排放量较少，对环境负担少。日本存在大量使用木质材料构建的优秀幼儿园，例如仙田满设计的绿之诗保育园，屋顶以木造结构建构成圆形穹顶，与周围高窗配合，以提高自然采光与自然换气效率，使自然空气能够在幼儿园空间中自由流动。而屋顶顶部的木结构梁直接裸露，既展现出木材结构纹理，又构成了形式美学。同时，木材也是能经受时间考验的绿色材料，在中国以及日本，还保存有千年的木质建筑，而一般钢筋混凝土建筑的使用年限为50 到70 年。且木材具有温暖柔和的质感，易获得幼儿偏爱，幼儿们更愿意攀爬木质的柱子，在木地板上盘坐。

4.8 节能技术与设备使用

在幼儿园绿色建筑设计中，使用可再生能源有诸多新节能技术与设备。例如在幼儿园建筑中使用太阳能—地源热泵加热系统，一机多用，满足幼儿园供暖、空调以及生活热水使用。地源热泵利用清洁可再生的低温热源，具有高效节能、运行费用低且运行效果稳定的特点，符合国家节能环保政策。

5 结论

绿色建筑设计方法在幼儿园空间中应用时，不仅需要充分考虑幼儿的特性与需求以及幼儿园作为教育类建筑的属性，也需要全面考虑绿色建筑设计应用的各个方面与环节，从而降低能耗，提高儿童成长环境质量。同时，还需要考虑绿色建筑设计方式未来的发展可能，推动我国幼儿园绿色建筑设计朝着更好的方向发展。