何远达

广州珠江外资建筑设计院有限公司 广东 广州 510060

我国城市建设用地日趋紧张，土地集约化利用带来较高发展效率和综合效益，它逐渐以成为城市发展的主流。但是，大量建筑在有限空间范围内的高密度集聚，会对该类地段内的城市空间环境品质造成负面影响。在这类高密度环境中的小学校园，其使用者主要为未成年人，这一群体在整个使用群体中最为脆弱。因此，高密度城市的环境问题在小学校园建设中更为突出。面对紧张校园建设用地，建筑师不仅考虑要城市环境对校园带来的不利影响；同时要在有限空间环境里,布局多样复杂的教学活动空间，这些空间设计需要比以往时期建筑更为高标准。本文希望通过广州花都石岗小学项目的设计实践，分析高密度城市时代的新型学校新的建构与空间创新，探索理性适应新的教育模式改革的校园布局，展望适应于广州亚热带气候的高密度城市环境校园建筑未来发展。

1 工程概况

广州花都石岗小学位于广州市花都区天贵路，该地段是花都区新中轴线的重要地段，学校原有24班的面积接近8000m2单体教学楼与非标准跑道球场。适逢花都中轴线片区的大规模高强度开发的时期到来，石岗小学原校无法满足周边人口的学位要求。作为一个扩建工程，本项目设计师需要在原校址场地上，将通过扩建设计手段实现学位规模从1080向近2200人的扩充，同时也借此机遇增加体育馆、礼堂、200m跑道的教学设施，升级成为一所48个班的小学。由于受到规划与各种历史原因的制约，扩建总用地面积只能增加到17000m2，而校内建筑面积需要将由8500m2增至23099m2。超大的目标总建筑面积，使得除去翻新运动场外的建筑用地上的容积率达到1.9，远超以往普通新建小学的指标。场地除本身的超高的建设强度要求之外，基地北、东、南、三面高层建筑紧贴环绕，整个学校处于一个非常复杂且高密度的城市环境。如何在如此高密度的地段内营造一个亲切宜人充满想象力的校园空间，对设计方而言是一个巨大的挑战。

2 项目设计策略的初始生成与制定

在项目开展初始，设计团队就已着手开始解决“房多”“地小”这主要矛盾。高密度环境下的校园建筑规划设计，是一场空间的游戏，也是一道数学题通，过规划的布局最终满足一个容积率的等式[1]。经过反复的推敲，决定两个层面入手：

（1）空间层面上——将校园建筑空间“立体集约化”使用，形成空间聚集的形态，以集中空间结构形成集约化的建筑布局，从水平和垂直两个维度立体化地提升容积率，突破以往过分苛求的分区要求，将不同功能区垂直叠加，优化校园空间布局。

（2）功能层面上——“功能复合化”设计提高建筑空间的使用效率。不但要空间集中而且要功能复合，更要提高使用和建造的效率和环境的空间质量——例如，原来学校中的连廊、过道不再单一看作交通空间，通过内凹、挑台等设计手法使廊道空间功能多样化，弥补高密度校园环境中游玩、休憩空间不足的问题。

可见，“立体集约化、功能复合化”成为了本次高密度城市背景下校园设计的主题。然而，以简单、粗暴的叠加、混合的手段拼凑空间，只会衍生出对空间产生压抑、混乱、低品质等不利影响。设计团队因此继续探索集约化校园的布局与空间特性，研究应如何对应的岭南当地气候环境与儿童身心的健康成长，通过多种途径的建筑优化设计策略，在密集都市空间中为师生创造宜人的教学与学习空间，从而优化多功能空间发展和促进师生之间交流。

3 立体集约化的总体规划策略

在城市高密度环境中，建筑必须接受以空中作为主要拓展空间的途径，三维立体模式势必将替代二维平面模式，成为建筑寻求空间，并解决自身功能和空间的复杂关系、协调共生的主要方式[2]。建筑的立体集约化，直观体现为功能空间的“共生”。石岗小学的建设用地极其紧张，这导致校园空间层次结构的压缩，校园空间的规模相对不足，提供给学生的活动场地和绿化空间不足。对土地进行立体开发的设计策略可以最大限度的扩充校园容量，增减空间的功能，从而在本质上实现土地的高利用率。立体开发的设计策略在其他高密度环境的城市公共建筑中已得到充分实践，而这理念在日后教育建筑中体验也会是必然要求。在本次设计中，设计团队突破原有惯常的思维，在规范允许的前提下，设想通过拓展地下空间和利用对屋面平台，以此来缓解建设土地不足的压力：首先，逐步加大对地下空间的综合利用与开发的强度，由原来校园建筑地下局部开发到大面积开发甚至将校园建设用地全面开发，地下空间铺满整个新建校园建筑，这样设备用房、储藏用房、停车空间将全部转移到地下，地面室外空间可以最大限度的归还予师生用于教学休憩活动。为了改善地下室空间以往给人封闭且黑暗的形象感觉，还采取了下沉绿化广场与挖空采光天井的设计手法，做到地下空间的通风采光与空间之间相互呼应。在本案的地上室外空间布局上，抛弃了以往为追求气派的校园形象而空泛的仪式性广场空间，因为这些过大尺度空间在岭南气候影响下学生们不愿停留，而在紧凑布局需求下就显得浪费。本案设计追求校园空间是——大小和比例应与其特定的使用目的相适应，规划适应的空间尺度；例如，主入口广场是利用教学楼之间25m间隔空间进行布局，联动周边楼栋架空高层空间，形成多层次的集散广场。在“活化屋面”这一策略不仅可以更好的优化建筑的第五立面，还可以使以往乏味空间成为师生们更喜欢尺度亲切、有适当围合活动场所，合理的尺度使这类空间形成较强场所感和向心性，有利于空间氛围的营造，促进师生之间的交往行为。

以往 “架空交通层+教学楼层”的建筑层次，在本次设计中开始演变为“地下功能空间层+架空多功能层+教学、休憩、景观复合功能楼层+屋面活动、景观楼层”的全新层级（图1）。应该充分发挥其功能整合叠加高效的优点，塑造出层次丰富多样的教学空间，做到校园空间紧凑度与多样性的统一以适应素质教育发展的需求[3]。

图1 花都石岗小学总体鸟瞰图

4 功能复合化的建筑设计策略

建筑的功能复合化，直观体现为空间功能的“杂交”。它一方面强调不同功能的多样组合，另一方面强调不同功能的有机协调，其价值已在高密度环境建筑实践中得到证明。通过多样、复合的空间组合，可以很好的解决在有限的用地内空间规模相对不足与教育建筑日益复杂的功能之间的矛盾[4]。现代教学模式注重多样化以及开放式、体验式教学的发展，需要教学空间的多样化以及多种教学功能的综合化。教学空间需要突破先前单一功能独立分区的模式，形成适应分组教学、协同教学等教学组织形式，它要求具有开放、灵活、多功能性的“学区”模式。通过建筑的手法，创造某些无明确用途的“非功能空间，它能一定程度上缓解用地的限制，同时也必然会带来学校校园空间和活动场地的不足。在本设计中，设计团队将校园内通过错落连廊与空中庭院布局相结合，形成小尺度的庭院空间——它可以提供给师生们进行小班教学、讨论学业，交谈聊天，也可以让学生在这静读、观景。在体育馆入口设计中进行了局部放大，形成立体微地形景观草坪。整个交通系统串联各个楼栋的基础上，将校园的室外空间划分为若干尺度宜人、景观院落。在垂直方向上，交通系统同时也是地面景观的延长线，提供了立体式的景观空间。师生在行进过程中可以穿梭于首层。也可以轻松地走到二层，到达校园内的各个空间。在走道和连廊的行走中所获得的不再是一成不变的沉闷感受，而是步移景异的互动玩耍、学习与交流。

空间功能的模糊化，跟随带来了建筑边界的模糊，这缓解了高密度布局引起的压迫不利影响，从而在形态上消解了本来尺度较大建筑之间的孤立感。连廊、挑台、屋面花园这个灰空间，在室内来看，这里承担有各种复合的功能，成为了建筑功能空间的一部分，在室外看，这里充满了绿植，与室外环境无异，模糊、暧昧的建筑边界，有效的削弱了建筑的体量，没有明确了室内外的界定，对室内外空间起到融合的作用，使其成为一个有机的整体[5]。本案中的体育馆与教学楼夹缝再也不是毫无生气的沉闷孤立的空间，而是根据不同的建筑高差组成了一系列有趣蜿蜒的绿色庭院；结合建筑的钟楼制高点与校园景观轴线，形成了丰富了校园空间层次。这一系列的具有弹性、灵活可变、模糊化的开放空间形态，提高了空间应对多种教学活动需求的能力，有效的最大程度的发挥有限的建的潜能。

5 应对复杂建筑环境的建筑建造设计策略

5.1 以建筑形体设计优化场地内风场

高密度城市环境通常会导致校园环境风热条件欠佳。因此，场地里风的气流场优化是校园建筑布局与形体设计中不可缺少的考虑因素。石岗小学建设用地紧张且的规划束缚因素较多，建筑师很难以采用像以往项目中以建筑形体群体切合当地常年季风风向的设计手段（图2）。设计团队在建筑廊道中进行了局部的掏空进行场内的气流导引，以通过设计阶段的数字模拟，在教学楼的南侧入口位置留出进风口，与校园运动场或周边开敞空间形成风压通风关系织实现了良好的风热环境舒适性。同时，利用南侧方向大面积的架空层，形成建筑底部良好的通风条件；在南侧立面上，设计团队酌量设置打开的活动平台及宽大的活动走廊，形成场地中风组织的豁口，而这些位置，也可以削弱大体量建筑立面上的封闭感。除了从整体设计出发优化通风环境以外，设计师还通过立面具有韵律的墙体开洞,实现了墙体的遮阳与导风功能、从细节设计上加强局部空间的通风效果。

图2 花都石岗小学高层体育综合楼与教学楼群的立面设计

5.2 以立面形态与构件优化场地内声环境

本案的西侧为高密度城市环境中的主干道，校园紧邻城市干道的情况无可避免，建筑师需要考虑如何应对环境噪声问题。夏天，建筑在空调制冷工况下。可通过关闭外窗达到隔噪降噪要求。但在开窗自然通风的情况下，建筑师需通过立面构造技术实现降噪目的，提升教室内室内的声环境品质。在本案中，设计师通过立面上的形体优化设计——锯齿状布置沿路立面隔墙；或设置可反射下部道路噪声的斜向悬挑板降噪构造。锯齿状立面形体和悬挑板可以使声传播产生绕射现象，实现噪声声能和分贝衰减，为教学提供了优良的物理环境。

5.3 以立体绿化系统优化场地生态环境

为了弱化高楼层教室中儿童与自然环境的疏离感，设计团队通过在外立面设置绿化，使小朋友在教室中可以看到窗外绿植，忽略下部街道的干扰。在构造上，花池内预留导水槽满足养护需求，供水管、排水竖管与墙柱相整合，花池内设成品种植槽，选种易于维护的小型花木。结合各层走廊、活动平台设置立体绿化、垂直绿化、屋顶农园等设施，进一步营造丰富的自然气息，柔化高密度都市中人与自然的隔阂。

6 结语

如何通过紧凑集约化设计，提高空间的利用率和多样性是中小学校园规划设计的关键[6]。针对位处于城市高密度城市环境下的小学校园设计，建筑师应寻求既满足当前社会教育需求，又能适应未来校园发展需要的设计模式和策略，使校园建筑在建设用地有限的前提下，通过优化学校的各种功能和复合空间的设计，减少高密度城市环境带来的负面影响，最终设计形成紧凑高效且师生体验良好的集约化校园布局空间，以实现高教学品质的小学校园，满足现代教育发展需要。