窗墻體系在教學樓建筑設計中的運用

羅珎

（上海建筑設計研究院有限公司 上海 200041）

1 教學樓建設的趨勢

①高效率：更緊湊的布局，更簡潔的流線，保證教學使用的便捷性和使用的高效性，配套更為集中和高品質(zhì)。②土建造價的控制：除去部分國際學校、貴族學校，普通學校建筑在土建造價上都有相應合理的控制，學校首先是實現(xiàn)標準化教育的場所，建筑的使用效率是第一位的。③材料及做法的控制：從更安全和經(jīng)濟的角度對大面積玻璃幕墻和石材幕墻進行了限制。④重復率：標準化、單元化的教學空間，建造和維護更經(jīng)濟

2 關于窗墻系統(tǒng)在學校建筑中的意義

窗墻系統(tǒng)在學校建筑設計中始終占有重要的地位，因為其與混凝土框架結構形成了良好的匹配，從而具有高度的經(jīng)濟性、合理性。隨著外飾面材料發(fā)展以及門窗工藝的提升，以往窗墻系統(tǒng)相對單調(diào)的立面塑造能力得到了很大的彌補。掌握窗墻系統(tǒng)的建筑特點，才能更靈活的塑造建筑的空間和整體氛圍，創(chuàng)造更高效、更舒適和更豐富的校園空間。

對于窗墻和幕墻的本質(zhì)區(qū)別，從結構上講，幕墻是懸掛在主體結構之外的連續(xù)的外圍護系統(tǒng)，而窗則是支座在主體結構之內(nèi)的間斷的外圍護系統(tǒng)；從空間上來看，幕墻是完整而連續(xù)的，窗墻則是間斷的，重復的，當一項建筑的立面并不要求、也不適合設計成連續(xù)的、大片的、大通透的情況時，玻璃幕墻也就不是必要的了。

3 窗墻系統(tǒng)在教學樓建筑設計中的技術要點

（1）保溫材料的做法——由于造價和安全性的考慮，干掛石材外飾面較少被采用，而外保溫材料由于面層結合能力較弱，面磚有脫落危險，所以，基本都是采用涂料，而傳統(tǒng)保溫材料上的涂料的開裂、水痕、持久度差等問題始終難以解決[1]。

（2）外保溫做法的技術途徑——近幾年的建筑材料隨著裝配式要求的不斷提升，整體式做法越來越成熟，將保溫與外飾面進行預制的做法逐步顯現(xiàn)出巨大優(yōu)勢，這種做法原理其實就是將保溫材料與復合飾面材料在工廠加工成一定尺寸和厚度的板材，這種板材自身粘結度較高，同時滿足保溫要求，現(xiàn)場施工則基本和面磚方式相近，并增加局部的錨固構件與墻體進行加固，從而將傳統(tǒng)石材、面磚、涂料的優(yōu)勢結合了起來。

（3）內(nèi)保溫做法的提升——隨著近年建筑防火，建筑安全要求越來越嚴格，內(nèi)保溫做法又重新被廣泛地啟用，而在學校建筑中，由于大部分教學空間裝修較為簡單，而且使用中對內(nèi)墻破壞較少，同時，教學空間的使用時間較短，對于保溫的實際要求較弱，所以，內(nèi)保溫的做法有相當?shù)目尚行?，而?nèi)保溫做法很大地提高外墻的施工效率和施工效果，對于材料的選擇也更為寬泛，所以具有相當高的性價比。隨著保溫材料的優(yōu)化，內(nèi)保溫也成為很好的選擇。

比如，利用立面的凹凸變化，將冷凝管藏于假柱內(nèi)，外掛機位置隱蔽且便于維護，如圖1所示。又比如，空調(diào)機位集中，結合立面而成，推拉窗的選擇保證了使用的便利，同時簡化了外墻做法。

所以，學校建筑外墻的優(yōu)化選擇，主要立足于在達到節(jié)能效果的基礎上，更大的提高外墻立面的持久性，堅固性，經(jīng)濟性。同理，窗系統(tǒng)的選擇也必須基于這個理念。

（1）合理的開窗面積：在教學空間里，自然采光結合室內(nèi)燈光，應形成舒適自然高效的光線環(huán)境，避免直射、炫光。所以既要有連續(xù)均勻的開窗面，又要考慮對陽光的合理控制。教室要避免落地窗（會產(chǎn)生視線的干擾）。又要減少空間的封閉感，所以，合理的窗臺高度和窗高度也很重要（比如控制950mm左右的窗臺高度、2200mm左右的窗高）。

圖1 將冷凝管藏于假柱內(nèi)

（2）開啟扇——教室直接對外采光面一般設在北側，避免了直射的問題，而開啟扇，由于規(guī)范中對于內(nèi)外平開窗做了嚴格的規(guī)定，很多學校設計時采用了下旋窗的做法，但上下旋窗對于通風都是非常不利的，雖然現(xiàn)在很多學校采用了多聯(lián)機的做法，設置了新風系統(tǒng)，但是，由于教室人數(shù)較多，在日常使用中很難達到良好通風的要求，這種情況下，解決的方案有多種：①選用小開扇的內(nèi)開窗，保證窗臺的寬度不會造成開啟的困難，（有條件的學?？蛇x用180°的開窗）。②設置出挑的窗臺，避免窗的臨空。③選用較高檔的推拉外窗，則可以更好地解決[2]。

（3）對于使用多聯(lián)機的教學空間，由于要考慮吊頂?shù)挠绊?，窗高要有合理的控制，不要高于吊頂造成底部空間的死角。

（4）對于使用室外機的學校，室外機的位置要充分考慮，如果要在教室內(nèi)布置檢修口，要盡量放置在教室后部，減少噪音的干擾，外機位要避免冷凝管外露，同時提高空布置效率。

4 窗墻系統(tǒng)教學樓建筑外立面的設計要點

外立面的設計考慮應建立在上述各個核心功能綜合考慮的基礎上。同時，窗墻系統(tǒng)的選擇對于立面設計的選型提出了更高的要求。

傳統(tǒng)的校園風格可以選用豎向韻律的古典構圖，在較大型的校園設計中，更易形成有序的整體空間和耐久的立面風格，當在造價限制較大的情況下，更易產(chǎn)生高品質(zhì)的校園空間，比如對于空調(diào)外機更好地弱化、對于低價材料（例如涂料）的形象提升。當然在設計中要避免單調(diào)的重復，所以對于前期的規(guī)劃格局、建筑形體的虛實變化要有良好的控制，充分利用輔助空間、交通空間的功能特點，打破建筑的重復性、單調(diào)性。

橫向線條的風格可以形成豐富的水平延展效果，與教學空間的流線布局非常協(xié)調(diào)，但由于窗墻布局的豎向限制，要注意處理材料之間的過渡與變化，利用材質(zhì)的顏色、質(zhì)感以及空調(diào)百葉等元素，強化水平線條的刻畫。同時要避免過長的水平線條帶來的單調(diào)感，橫向線條更適合中小規(guī)模的校園設計，布局趨向整體化，建筑的變化可以更加豐富。

混合式的風格是把建筑作為完整的體量來考慮，單元的組合打破了樓層和柱網(wǎng)的限制，從體量和空間的角度來塑造立面風格，混合式的風格需要設計本身對于空間的邏輯性、功能性有全方位的梳理和推敲，對于材料也有一定要求，而細部更趨向簡潔，避免形象的堆砌，從建筑功能、流線、形態(tài)、空間的結合度來說，混合式的風格有更好的適應性，但由于缺少了傳統(tǒng)構圖的限制，對于設計本身的控制能力有很高的要求，這就導致最終學校的完成品效果層次不齊，但同時也為學校設計帶來了更多的可能性和拓展性。

5 結束語

綜上所述，窗墻體系在未來相當長時間內(nèi)還會占據(jù)教學建筑的主要外圍護形式。這對學校設計提出了更高的要求，隨著學校建設愈趨理性化、目的化、效率化，對于窗墻體系的應用研究也會更加精細和深入。只有真正將使用、設計、建造這3個環(huán)節(jié)合為一體，才能不斷提高教學建筑的品質(zhì)和層次。

[1]張吉超，李慶磊，房大兵，等.窗墻比和體形系數(shù)對辦公建筑能耗的影響[J].節(jié)能，2011（09）：47～49+3.

[2]汪 錚.上海市委黨校窗墻配置體系研究[J].綠色建筑，2011（04）：12～17.