馮朝洋
(西南交通大學(xué))
2019 年10 月正式實(shí)施的《綠色校園評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)綠色校園有了更加準(zhǔn)確的解讀,將“綠色校園”定義為:為師生提供安全、健康、適用和高效的學(xué)習(xí)及使用空間,最大限度地節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、減少污染,并對(duì)學(xué)生具有教育意義的和諧校園[1]。黨的二十大指出“我們要堅(jiān)持教育優(yōu)先發(fā)展、科技自立自強(qiáng)、人才引領(lǐng)驅(qū)動(dòng),加快建設(shè)教育強(qiáng)國(guó)、科技強(qiáng)國(guó)、人才強(qiáng)國(guó)”。隨著綠色發(fā)展思想在我國(guó)的迅速發(fā)展,校園建設(shè)作為其中一個(gè)方面也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。
當(dāng)前,校園建筑大多還是高耗能建筑居多,真正意義上的節(jié)能建筑少之又少。為了讓校園貫徹綠色發(fā)展理念就要做到科學(xué)規(guī)劃校園布局,系統(tǒng)構(gòu)建綠色能源體系,深入優(yōu)化綠色校園建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系和評(píng)價(jià)體系。綠色發(fā)展校園規(guī)劃建設(shè)可以轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的建筑理念,將綠色發(fā)展理念作為設(shè)計(jì)的重要原則,要求學(xué)校將低碳生態(tài)、節(jié)能減排的建筑理念深入落實(shí)到各個(gè)環(huán)節(jié)中。綠色發(fā)展理念不僅僅可以保護(hù)校園生態(tài),踐行可持續(xù)發(fā)展理念,還可以推動(dòng)建設(shè)綠色、智慧和面向未來的新型校園。
校園中建筑的能源消耗是影響環(huán)境的主要因素之一,因此在規(guī)劃和設(shè)計(jì)校園建筑時(shí),應(yīng)該考慮如何減少能源消耗和提高能源利用效率。在前期設(shè)計(jì)時(shí),針對(duì)校園內(nèi)建筑的選址和朝向,以及對(duì)能源的需求,合理設(shè)計(jì)教學(xué)區(qū)域和生活區(qū)域布局,以滿足學(xué)生和教職員工日常的生活、學(xué)習(xí)、工作等行為活動(dòng)。
校園建筑的形式應(yīng)多采用高層建筑,提高容積率,教學(xué)區(qū)域和宿舍區(qū)域的建筑密度和容積率也要符合節(jié)能采光標(biāo)準(zhǔn)和健康衛(wèi)生。根據(jù)校園空間的實(shí)際情況,處理好地下室人口與地面的聯(lián)系,以及通風(fēng)、防火及防潮防濕等問題。
大學(xué)校園也像一個(gè)小型“城市”,將大學(xué)校園當(dāng)作一個(gè)整體來設(shè)計(jì),做到校園內(nèi)部的功能分區(qū)再優(yōu)化,整體布局再優(yōu)化,促進(jìn)建筑資源和教育資源的二次利用,做到資源的“再循環(huán)”。
減少能源消耗可以通過具體的節(jié)能措施來實(shí)現(xiàn)。同時(shí),在設(shè)計(jì)建筑的空調(diào)系統(tǒng)時(shí),可以采用高效的制冷技術(shù)和節(jié)能的控制系統(tǒng),從而減少能源的使用量。此外,建筑內(nèi)部還可以采用節(jié)能燈具和自動(dòng)化控制系統(tǒng),以便更好地管理能源的使用。另一方面,提高能源利用效率可以通過采用可再生能源實(shí)現(xiàn)。太陽(yáng)能和風(fēng)能等可再生能源可以用于照明和供電。水資源也是校園設(shè)計(jì)中需要考慮的一個(gè)重要因素,可以通過收集雨水、建設(shè)污水處理設(shè)施等方式實(shí)現(xiàn)水資源的回收和利用。在校園設(shè)計(jì)時(shí),也應(yīng)該考慮如何減少用水量,如采用節(jié)水型廁所、綠色屋頂?shù)?。通過這些方式,不僅可以減少對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴,還可以降低碳排放量和環(huán)境污染,堅(jiān)持科學(xué)健康,節(jié)能減排的方式來規(guī)劃新建校園,做到“全壽命周期”內(nèi)的少污染、少排放、少浪費(fèi),為后面的綠色發(fā)展道路打好良好的基礎(chǔ)。
以清華大學(xué)學(xué)生活動(dòng)中心為例,在這個(gè)項(xiàng)目中,設(shè)計(jì)師采用了多種節(jié)能技術(shù)。該建筑頂部設(shè)置了多個(gè)天窗和出風(fēng)口滿足了建筑室內(nèi)采光需求和解決熱壓通風(fēng)的問題,該措施可以有效地減少能源的消耗。此外,建筑表皮采用了新型可持續(xù)磚材,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)溫度的控制,這些措施不僅減少了能源消耗,而且提高了建筑的環(huán)保性能[2]。
首先,規(guī)劃時(shí)選擇的用地要能推動(dòng)校園建設(shè)和發(fā)展。其次,還要確保場(chǎng)地環(huán)境安全可靠,對(duì)自然災(zāi)害有一定的抵抗強(qiáng)度,同時(shí),如果場(chǎng)地中有林地、耕地及生態(tài)濕地,要做到避讓保護(hù)。用地周圍內(nèi)有水體資源的,在校園新建或改造規(guī)劃的時(shí)候要避免對(duì)水體資源的改變和破壞,還要充分發(fā)揮水體提高環(huán)境景觀品位、調(diào)節(jié)局地氣候、保證動(dòng)植物自然生存[4]的作用。此外,古樹等珍稀的植物、老舊建筑等各種歷史遺跡都蘊(yùn)含著豐富的人文資源、歷史資源,在改造新建的同時(shí)也要采取保護(hù)措施,盡量減少破壞。
根據(jù)場(chǎng)地空間的特征并合理設(shè)置綠色雨水基礎(chǔ)設(shè)施,開發(fā)場(chǎng)地的影響要做到最低,例如雨水花園、下凹式綠地、屋頂綠化等就很適用。校園設(shè)計(jì)中,雨水管道的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是通過自然環(huán)境控制校園的雨水流入、減少校園洪澇災(zāi)害、控制水流的污染、保護(hù)水體環(huán)境??茖W(xué)的種植綠化和選擇合理選擇綠化方式也是現(xiàn)如今校園綠色發(fā)展的重要路線,綠化設(shè)計(jì)也是校園設(shè)計(jì)的重點(diǎn)之一。大規(guī)模的草坪綠地不光耗資大,綠色收益也微乎其微,甚至不如使用灌木、喬木帶來的收益高。因此,采用復(fù)層綠化方式,合理搭配喬木、灌木和草坪,形成高中低組合的綠化空間形態(tài),增強(qiáng)垂直生態(tài)過程的聯(lián)系性和穩(wěn)定性,在規(guī)劃好的用地上增加綠化率和使用率,產(chǎn)生更好的自然感和舒適感。
1)綠色環(huán)保的建筑材料
對(duì)于建筑材料的選擇,質(zhì)量要符合國(guó)標(biāo),這是最低要求,使用環(huán)保、無(wú)污染的材料[3]。校園建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)除了要采用節(jié)能環(huán)保材料,也要考慮室內(nèi)的保溫隔熱,根據(jù)熱工分區(qū)的不同,采用不同的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),外墻設(shè)計(jì)和材料選擇上很重要,選擇材料要以強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、綠色節(jié)能、環(huán)保高效為主,比如,改良過加氣混凝土、復(fù)合板、石膏板等。門窗的選擇也很重要,對(duì)校園建筑來說,最大的熱輻射來源于太陽(yáng),玻璃對(duì)于熱輻射的控制起了重要的作用,玻璃應(yīng)該控制通過的熱輻射量,讓透過的熱輻射積極地影響室內(nèi)活動(dòng)的人。
2)室內(nèi)空氣質(zhì)量
教學(xué)區(qū)域的人員流動(dòng)性大于其他區(qū)域,教學(xué)樓作為學(xué)校的中心區(qū)域要做好室內(nèi)環(huán)境影響的控制,學(xué)生和教職員工長(zhǎng)時(shí)間使用的空間最好做到不間斷監(jiān)測(cè)室內(nèi)空氣質(zhì)量。自然通風(fēng)是經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單、高效改善室內(nèi)空氣的有效辦法,教學(xué)區(qū)域內(nèi)的建筑要加強(qiáng)空氣的循環(huán),加強(qiáng)自然通風(fēng),同時(shí)也可減少甲醛等有害物質(zhì)的累積。
3)噪聲的控制
在校園道路規(guī)劃時(shí),應(yīng)當(dāng)做到流線分類,避免校內(nèi)交通擁堵發(fā)出車流噪聲,宿舍區(qū)域里學(xué)生的生活活動(dòng)也是一分部噪聲的來源,在宿舍設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)當(dāng)多考慮使用隔聲材料。在教室、實(shí)驗(yàn)室、辦公室、會(huì)議室等需要對(duì)聲環(huán)境一定要求的空間,要保證需要的聲音能高度保真,不需要的聲音要盡量隔絕,使用綠色隔聲材料。
4)自然采光
教學(xué)區(qū)域內(nèi)的采光也是一個(gè)值得注意的問題,自然采光耗資耗能較小,與人工照明相比,增添了空間的活力和視覺舒適度。自然采光房間可以滿足教學(xué)空間內(nèi)學(xué)生和老師對(duì)室內(nèi)外視覺溝通的心理需求,提高學(xué)習(xí)工作效率。教學(xué)空間內(nèi)多采用側(cè)窗,頂樓的教室可以采用天窗加側(cè)窗,杜絕“黑房間”的產(chǎn)生。教學(xué)區(qū)域內(nèi)的采光設(shè)計(jì)要選取最佳朝向,充分發(fā)揮庭院、天井、中庭的自然采光優(yōu)勢(shì),使教學(xué)空間內(nèi)多充滿一些天然的自然采光。
新加坡國(guó)立大學(xué)的校園設(shè)計(jì)結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)采用了多種綠色建筑手段,最大程度地減少了對(duì)環(huán)境的影響,提高生態(tài)可持續(xù)性。學(xué)校內(nèi)部大學(xué)城集成了多種可持續(xù)性元素的校園住宅區(qū),采用了雨水收集系統(tǒng)、太陽(yáng)能熱水器和綠色屋頂?shù)瓤稍偕茉聪到y(tǒng)。同時(shí)還建有垂直花園,種植了生態(tài)環(huán)保植物墻壁,增加了植被覆蓋率和空氣質(zhì)量。新加坡國(guó)立大學(xué)內(nèi)的學(xué)院樓大部分是綠色建筑,設(shè)計(jì)與環(huán)境學(xué)院樓充分考慮了建筑的可持續(xù)性,運(yùn)用被動(dòng)式設(shè)計(jì)手段,在校園內(nèi)營(yíng)造了一處與自然和諧共融的空間,并為使用者提供了舒適的室內(nèi)外環(huán)境[4],在遮陽(yáng)通風(fēng)的問題上,建筑通過大量的挑檐和中空設(shè)計(jì)形成了“松散”的建筑形態(tài),利于自然通風(fēng)和太陽(yáng)輻射的遮擋,優(yōu)化了室內(nèi)空氣質(zhì)量。此外,設(shè)計(jì)與環(huán)境學(xué)院樓在屋頂上安裝了大面積太陽(yáng)能板,利用太陽(yáng)能為建筑物提供電力,并使用高效節(jié)能的LED 燈光和智能空調(diào)系統(tǒng),減少了用電量。在建筑材料的使用上,采用了雙層玻璃幕墻和隔熱材料,減少了空調(diào)和照明的使用,建筑物的外立面采用透氣材料作為建筑表皮,遮陽(yáng)的同時(shí)也提高了室內(nèi)通風(fēng)效果,做到了真正意義上“零能耗”建筑(見圖1)。
圖1 新加坡國(guó)立大學(xué)設(shè)計(jì)與環(huán)境學(xué)院樓
香港中文大學(xué)深圳校區(qū)規(guī)劃基于以人為本、以自然為主軸的思想,將校園空間以自然綠地和圖書館為中心建筑沿周布置,形成以綠地為主,建筑為輔的規(guī)劃方案。校園規(guī)劃采用了“山麓建筑”、“綠地樹林”和“院落建筑”三個(gè)平行的線性空間布局,將禮堂、行政樓、圖書館等單體建筑沿山麓排開,將教學(xué)樓和實(shí)驗(yàn)室以連續(xù)的院落形式配置在城市街廓面,并保留了一部分原生態(tài)農(nóng)田地景和樹林,做到了生態(tài)平衡和環(huán)境保護(hù),整個(gè)校園空間以步道聯(lián)系所有主要建筑的入口,打造了無(wú)車校園空間,減少了噪聲對(duì)校園的影響,營(yíng)造了寧?kù)o的校園空間(見圖2)。
圖2 香港中文大學(xué)深圳校區(qū)
昆山杜克大學(xué)二期校園是中國(guó)首座LEED認(rèn)證校園,該校園內(nèi)所有建筑均獲得LEED 認(rèn)證。該校園規(guī)劃在滿足校園教學(xué)、科研和生活功能需求的同時(shí),將建筑、自然、科研完美的融為一體,校園擁有大面積綠地,并種植大量樹木用以遮陽(yáng);在水資源利用上,綠化灌溉使用微噴節(jié)水灌溉系統(tǒng),使用處理后的雨水灌溉,節(jié)省了水資源的使用。此外,校園內(nèi)玻璃采用防撞鳥設(shè)計(jì),昆山杜克大學(xué)二期校園設(shè)計(jì)中不只是對(duì)環(huán)境,還是生態(tài)都有著很好的保護(hù)意識(shí)。
中國(guó)的許多校園都在開展節(jié)約型校園示范建設(shè),從初期的概念到落實(shí)都取得了較大成功。綠色發(fā)展理念在校園規(guī)劃建設(shè)中也被廣泛應(yīng)用,但是要全面落實(shí),還任重而道遠(yuǎn)。校園設(shè)計(jì)中的綠色發(fā)展理念不僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)能源的節(jié)約和環(huán)境的保護(hù),還可以影響教育模式,把綠色發(fā)展思想納入工作與管理之中,促進(jìn)教職員工、學(xué)生和相關(guān)專家共同參與環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展行動(dòng),全面提高師生的環(huán)境素養(yǎng),共同為國(guó)家及社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展做貢獻(xiàn)。