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學(xué)校是培養(yǎng)人才的特定環(huán)境,學(xué)校建筑設(shè)計(jì)的好壞,是影響全面培養(yǎng)人才質(zhì)量的重要因素。學(xué)校的建筑設(shè)計(jì),除了要遵守國家有關(guān)定額、指標(biāo)、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)外,在總體環(huán)境的規(guī)劃布置,教學(xué)樓的平面與空間組合形式,以及材料、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、施工技術(shù)和設(shè)備的選用等方面,要恰當(dāng)?shù)靥幚砗霉δ?、技術(shù)與藝術(shù)三者的關(guān)系,同時(shí)要考慮青少年好奇、好動和缺乏經(jīng)驗(yàn)的特點(diǎn),充分注意安全。本文主要通過對小學(xué)教學(xué)樓的建筑設(shè)計(jì)出發(fā),分析具體設(shè)計(jì)過程中應(yīng)考慮和注意的問題,并提出具體可行的設(shè)計(jì)方法。
1.教室的設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)要求:大小合適,視聽良好,采光均勻,空氣流通,結(jié)構(gòu)簡單和施工方便等。
1.1教室的平面形狀與尺寸的確定
教室的平面形狀及尺寸主要取決于教室容納的人數(shù),課桌椅的尺寸和排列方式,以及采光通風(fēng)、設(shè)備及施工等因素。教室的使用面積由三部分組成:家具、設(shè)備占用面積;學(xué)生使用活動面積;室內(nèi)行走所需交通面積。所需面積的大小主要取決于教室容納的人數(shù)、活動特點(diǎn)以及課桌椅的尺寸和布置等因素。
除應(yīng)滿足普通教室設(shè)計(jì)的基本要求及視距要求、課桌椅的有關(guān)規(guī)定外,還應(yīng)綜合考慮到的有:教室為左側(cè)采光,控制規(guī)定的使用面積,教學(xué)樓結(jié)構(gòu)體系經(jīng)濟(jì)合理,有利于施工建造,便于教學(xué)樓的空間組合,經(jīng)分析比較確定合理的教室平面形式、規(guī)格尺寸。
常見的平面形式有:
①矩形教室:是當(dāng)前國內(nèi)大量采用的形式。其平面軸線尺寸可采用:9000mm×6900mm、 9000mm×6600mm、9000mm×6300mm等幾種。
②方形教室:教室的進(jìn)深與開間基本相同,平面尺寸(軸線)可采用7200mm×7200mm、7500mm×7500mm、7800mm×7800mm及7500mm×7800mm等。該形式教室的有效面積系數(shù)較矩形教室低,且不宜用于內(nèi)廊式組合。
③多邊形教室;有五邊形、六邊形等,這種形式在采光、通風(fēng)和座位排列上有其優(yōu)越性,但經(jīng)濟(jì)性較上述形式要差一些。
綜合考慮,矩形平面便于家具布置,能提高房間的利用率,平面組合方便靈活,結(jié)構(gòu)簡單,施工方便,有利于建筑構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化;矩形平面的長寬比例一般以不超過1:2為宜。方形平面教室短,最遠(yuǎn)視距較近,講課省力,視聽條件好,但因其進(jìn)探較大,每排布置座位數(shù)較多,為滿足水平視角要求,前部兩側(cè)座位區(qū)難以利用,與矩形教室相比有效面積利用率相對較低,同時(shí)由于增大了教室進(jìn)探,離窗遠(yuǎn)的學(xué)生桌面照度差,因此方形教室在平面組合時(shí)不宜采用單側(cè)采光的內(nèi)廊式組合,可以采用外廊式組合形式。
1.2教室的層高
主要取決于氣容量、采光均勻度,房間的比例及經(jīng)濟(jì)等因素。一般來說,3.6~3.9m層高才能滿足氣容量的要求;其次從房間的比例和空間的視覺效果看,以層高為房間跨度的l/2~2/3為好;最后,還必須考慮經(jīng)濟(jì),不適當(dāng)?shù)脑黾訉痈?,就會增加造價(jià),應(yīng)予避免。
1.3視距要求
為避免前排學(xué)生近視或粉筆灰塵對學(xué)生健康的影響,第一排課桌前沿與黑板的水平距離不宜小于2000mm;為避免眩光影響,前排邊座學(xué)生與黑板遠(yuǎn)端形成的水平視角不應(yīng)小于30o;為保證最后一排座位同學(xué)在正常照度及正常視力情況下看清黑板字跡,最后排課桌后沿與黑板的水平距離:小學(xué)不宜大于8000mm;中學(xué)不宜大于8500mm。此外,為保證前排同學(xué)看黑板自然、舒適,第一排學(xué)生看黑板頂端視線與黑板所夾垂直視角應(yīng)不小于45o。
2.教室的采光
2.1 晝光照明
晝光照明就是將日光引入建筑內(nèi)部, 并將其按照一定的方式分配, 以提供比人工光源更理想和質(zhì)量更好的照明。晝光照明減少了電力光源的需要量, 減少了電力消耗與環(huán)境污染。研究證明晝光照明能夠形成比人工照明系統(tǒng)更為健康和更興奮的環(huán)境, 可以使工作效率提高15%。晝光照明還能夠改變光的強(qiáng)度、顏色和視覺, 有助于提高工作效率和學(xué)習(xí)效率。隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展, 人才的培養(yǎng)成為科技進(jìn)步至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。近年來, 我國高校逐步向多學(xué)科的綜合性大學(xué)發(fā)展, 許多高校在規(guī)模和教學(xué)質(zhì)量上不斷調(diào)整, 以適應(yīng)新時(shí)代的需求。高等學(xué)校規(guī)劃建設(shè)也逐漸成為一個(gè)新的課題, 高等學(xué)校教學(xué)樓的設(shè)計(jì)也隨著規(guī)劃規(guī)模的擴(kuò)大發(fā)生了一些變化。
教學(xué)樓的容積率提高, 教室的使用面積逐漸增大, 針對教室室內(nèi)的光線、照度設(shè)計(jì)提出了更為復(fù)雜的要求, 具體表現(xiàn)在三個(gè)方面:
其一, 開間變大。開間的增加導(dǎo)致視距加長, 為了保證后排座位講臺區(qū)域和黑板亮度的正常要求, 其照度的設(shè)計(jì)更為復(fù)雜。
其二, 進(jìn)深增加。為了設(shè)計(jì)有效的座椅視線, 開間變大必然影響建筑的進(jìn)深。增加了進(jìn)深才可以提高教室兩側(cè)有效的視線區(qū)域。教室的進(jìn)深從6m 至13m 不等, 甚至更多。
其三, 窗地比減小。教室開間和進(jìn)深都有增大的趨勢, 雖然出于結(jié)構(gòu)和空間各方面的需要, 層高會有所增加, 但還要綜合考慮節(jié)能設(shè)計(jì)和成本控制, 窗地比勢必下降, 室內(nèi)照度的均好性便很難達(dá)到。
2.2教室門窗設(shè)計(jì)
2.2.1教室門的設(shè)計(jì)
門主要作為交通疏散,并兼通風(fēng)用。根據(jù)我國的實(shí)踐,一般在教室前后各設(shè)一門,門洞寬1000mm。在平面組合中,若設(shè)兩個(gè)門有困難,也可只設(shè)一個(gè)門,但其寬度應(yīng)為1200~1500mm。門洞高一般為2400~2700mm,門內(nèi)開,以免影響走道中行人的通行。
2.2.2教室窗的設(shè)計(jì)
窗的位置及尺寸大小,主要受采光標(biāo)準(zhǔn),層高及結(jié)構(gòu)的制約,窗的高度還應(yīng)符合模數(shù)。具體要求如下:
①窗的大小按窗地比1/4確定。一般采用窗寬為1500~2100mm,窗高為2100~2700mm。
②光線必須由學(xué)生左側(cè)射入室內(nèi),各座位的亮度要均勻,窗上口要盡可能接近天棚,窗下口距地面(即窗臺高)為900~1000mm。窗間墻寬度,在滿足結(jié)構(gòu)要求的前提下,應(yīng)盡量縮小。
3.交通系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1門廳和休息廳
教學(xué)樓組織分配人流的交通樞紐,也是用來布置布告欄、宣傳欄、壁報(bào)和供學(xué)生活動的地方,設(shè)計(jì)時(shí)必須注意以下幾點(diǎn):
(1)與學(xué)校主要出入口及室外活動場地聯(lián)系要便捷;
(2)內(nèi)部空間要完整,采光通風(fēng)良好,要有足夠面積滿足安全疏散及休息停留用。
(3)門廳人口處一般要設(shè)門廊或雨篷。寒冷地區(qū)要設(shè)雙道門構(gòu)成門斗,門斗的深度不宜小于2100mm。
(4)休息廳是供學(xué)生課余樓內(nèi)休息和活動的場所,位置應(yīng)考慮學(xué)生活動及游戲方便。休息廳的數(shù)目和面積依具體要求而定。休息廳的種類主要有以下幾種:①寬走道式休息廳 ②大廳式休息廳,一般布置在底層或頂層。③隔離式休息廳,即以一間教室辟作休息廳,必要時(shí)可作機(jī)動教室使用。
3.2樓梯
樓梯是上下樓層聯(lián)系的通道,位置要明顯,疏散要方便,寬度和數(shù)量要滿足疏散和防火要求。
根據(jù)防火要求,兩樓梯之間的房間,房門至最近樓梯間的最大距離小于或等于30m。袋形走道兩側(cè)或盡端的房間。最遠(yuǎn)房門到樓梯口的距離小于或等于20m。
樓梯踏步尺寸,一般采用踏步高為140~160mm,踏步寬為280~340mm,樓梯扶手高900~1000mm,樓梯梯井的寬度不應(yīng)大于200mm,當(dāng)超過時(shí),應(yīng)采取安全措施。梯蹬不得采用螺形或扇形踏步。
樓梯寬度及間距參照防火規(guī)范計(jì)算。每段踏步不得多于18步,不得少于3步。
梯段間不應(yīng)設(shè)遮擋視線的隔墻;樓梯間應(yīng)直接采光。
3.3走道
一般教學(xué)樓走道的寬度,內(nèi)廊為2.4~3.0m,外廊為1.8~2.1m;辦公室走道為1.5~1.8m。
內(nèi)走道要有良好的采光通風(fēng),除兩端開窗直接采光外,還可以通過兩側(cè)墻上開高窗和兩側(cè)房間門上的亮子間接采光。走道高差變化處必須設(shè)置臺階時(shí),應(yīng)設(shè)于明顯及有天然采光處,踏步不應(yīng)少于3級,并不得采用扇形踏步。
外廊欄桿高度不應(yīng)低于1100mm,欄桿花飾不應(yīng)采用易于攀登的花格,宜用垂直線條,空隙小于或等于110mm,以免發(fā)生事故。外廊易飄進(jìn)雨水,地面應(yīng)低于室內(nèi)或坡向外,作有組織排水。
4.教學(xué)樓消防設(shè)計(jì)
4.1教學(xué)樓消防設(shè)計(jì)要性分析
近幾年。各校都在修建現(xiàn)代化教學(xué)樓,現(xiàn)代化教學(xué)樓多為教學(xué)、辦公、會議、實(shí)驗(yàn)等綜合用途。教學(xué)樓是人員密集的地方,最主要的人員就是學(xué)生,他們是一個(gè)家庭中最重要的元素,其生命關(guān)乎到社會的安定。在進(jìn)行消防設(shè)計(jì)時(shí):①要考慮以預(yù)防失火為主;②當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí),盡量達(dá)到早期發(fā)出警報(bào)、不待火災(zāi)擴(kuò)大即早期撲滅、使人員迅速疏散到安全地帶、消防車能迅速靠攏、消防隊(duì)員能迅速到達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場救火,減小火災(zāi)損失的目標(biāo)。因此,對于教學(xué)樓的防火設(shè)計(jì)成為設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)。
4.2設(shè)計(jì)方案
4.2.1消防控制室設(shè)計(jì)
在首層設(shè)置教學(xué)樓消防控制室.設(shè)直接對外的安全出口。消防控制室是教學(xué)樓的消防控制中心,指揮管理著教學(xué)樓內(nèi)分散在各處的不同設(shè)防裝置。它與各服務(wù)點(diǎn)、消防點(diǎn)之間有著迅速的聯(lián)系設(shè)備,可以盡快報(bào)警。廣播系統(tǒng)在收到警報(bào)信號后,核實(shí)災(zāi)情,及時(shí)通知人們有組織地疏散,以避免傷害。消防控制室在火災(zāi)發(fā)生時(shí)能停止客梯運(yùn)行,切斷電源,接通事故照明電源,開動排煙風(fēng)機(jī),關(guān)閉防火閥、防火門,監(jiān)測消防梯及消防水泵的工作情況。
4.2.2電氣設(shè)計(jì)
教學(xué)樓消防設(shè)備用電為兩路供電.末端互聯(lián)。在走廊設(shè)事故照明箱,樓梯、走道的部分照明由事故照明箱供電,同時(shí)在樓梯聞、走道設(shè)安全疏散指示燈和誘導(dǎo)燈。全樓設(shè)火災(zāi)自動、手動報(bào)警系統(tǒng),區(qū)域顯示系統(tǒng),消防廣播系統(tǒng)??偩€聯(lián)動控制系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)。控制中心報(bào)警系統(tǒng)設(shè)在l層消防控制室。消防控制室內(nèi)配置:火災(zāi)集中報(bào)警器,集中顯示控制器.消防廣播,通迅控制器.總線聯(lián)動控制器等。消防控制室電源采用38眈20V=三相五線制,消防用電滿足二級負(fù)荷的供電要求,兩路電源供電,自動切換。有關(guān)用電設(shè)備均設(shè)釧羽直流電源,備用電源。
4.2.3通風(fēng)設(shè)計(jì)
據(jù)統(tǒng)計(jì),在建筑的死亡人數(shù)中,因一氧化碳煙氣中毒死亡的占50%。教學(xué)樓在屋內(nèi)設(shè)加壓送風(fēng)機(jī),送風(fēng)量為15000m3/h,風(fēng)壓370Pa。所有防煙樓梯剛前室及合用前竄均沒獨(dú)立的機(jī)械加壓送風(fēng).每層設(shè)送風(fēng)口—個(gè),送風(fēng)口在平時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài),在消防狀態(tài)下自動開啟。
5.結(jié)論
中小學(xué)教學(xué)樓雖然建筑型式較為單一,但分布廣,數(shù)量多,影響大,應(yīng)予足夠的重視,其中,教學(xué)樓建筑設(shè)計(jì)尤為重要,在平面布置及尺寸的確定上,需嚴(yán)格依據(jù)教室設(shè)定容量、采光、通風(fēng)、視覺效果等標(biāo)準(zhǔn),滿足學(xué)生在教室內(nèi)對光照、空氣及座位舒適、黑板的視覺效果等的基本要求。在給學(xué)生營造一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境的同時(shí),還須涉及學(xué)生課余活動空間,交通路線、休息場所、安全等方面,采取合理的解決方案,做好對應(yīng)的建筑設(shè)計(jì)。