绿色适应性设计的校园建构

——南京岱山初级中学

南京岱山初级中学位于南京雨花区岱山保障房片区南侧，用地面积3.2万m ² ，地块曲折异形，南低北高，高差近3m， 学校按照12轨36班的规模设计，旨在建设具有地域“适应性”的绿色示范学校。

校园的绿色适应性设计从规划布局、资源利用、空间环境等方面，满足生态、节约、健康等绿色校园要求，是一种因地制宜的设计方法，可以将绿色性能固化于建筑本体之中。 南京岱山初级中学项目从方案立意到技术选择，以被动式的绿色适应性设计方法，解决总体布局、通风环境、外墙形式、装配设计及资源利用等技术矛盾，将绿色适应性技术融入校园的建构之中。

教学楼实景    ?顾锡

NO.1

适应地形环境的“集约化”布局

由于自然条件的限制，项目场地存在地块曲折异形、南北高差大、周边道路窄、教学容量高等不利因素，在规划设计上首先要解决三个适应性问题： 一是规则的教学空间与异形场地的适应，二是运动场、教学楼场地的平整以及近3m高差的适应，三是教学规模的高密度与狭小地块容量的适应以及学校配套功能与社会共享的要求。

以环境适应性理念为设计导向，在策略上将建筑体量化整为零 ，并增加边界的“贴合度”，减少无效“边角料”地块，建筑之间用连廊联系，形成形式分散、功能整体的格局；竖向的高差处理采用化显为隐的方式，平整运动场和教学区的场地，把高差集中设置在场地南侧，建筑南北向错层，北侧平层设入口，南侧由地库直接进入，通过景观踏步联系南北，周边由缓坡环道衔接，将场地高差化解于无形；高密度的规模配置受到狭小场地的制约（生均用地面积17.8m ² ），部分房间无法实现理想的平行设置，因而将功能相近的房间集合成层、叠合成栋，通过减少单体数量，形成布局集约化的规划形态。 

总体布局将主入口设置在东侧中部，建筑分为南北两区，北区为教学区、食堂等，南区为行政楼、体育馆等。 南区设有地下车库，各建筑单体通过连廊串联，西区为运动区与景观学习园地，与河道景观结合设计，东北侧设置食堂后勤入口，南侧为机动车出入口以及体育馆、报告厅的对外出入口。

建筑错层景观台阶  ?顾锡

NO.2

适应地域风向的“导引式”设计

适应地域气候是绿色适应性设计的重要内容之一。 在空间布局上，着重考虑南京冬冷夏热的特点和主导风向特性，建筑布局应尽量规则方正，正南朝向，以保证房间使用舒适、日照充足、易于通风。教学区采用正南北向的“梳子形”布局，南短北长，夏季可以顺势引入东南风，冬季可以遮挡东北风，并且连廊底层架空，避免了建筑围合造成的气流涡旋。

建筑形体利于风向导入

?南京长江都市建筑设计股份有限公司 

底层架空利于风向流动

?南京长江都市建筑设计股份有限公司 

夏季风速矢量图                 冬季风速矢量图

?南京长江都市建筑设计股份有限公司 

建筑底层架空   ?顾锡   

结合当地各季节的主导风向，窗户周边的竖向三角形造型体可设置不同方向，起到“导风板”的作用。 以体育馆空间为例，建筑南面和东面的三角形造型体顺应夏季主导风向设置，北面和西面逆向冬季主导风向设置，形成“夏季引风，冬季挡风”的效果。同时空间内下部进风、上部出风，气流能自然贯通。 风环境模拟矢量图显示，其导风作用有利于室内空气的自然对流和调节，能有效改善空气质量，减少能源消耗，达到了被动式节能的效果。 此外，教学楼西侧二层房间的窗外采用竖向立板的固定式遮阳设施，既体现韵律造型又能避开西晒，优化了房间光环境和热环境。

NO.3

 适应装配工法的“复合化”外墙

建筑立面采用现代构成手法体现造型组合与序列逻辑 ，特别是横向水平板与竖向三角体的组合，简约中兼具丰富性，立体中富含韵律感，有着“书架”的良好寓意。外墙设计既要满足节能保温的要求，又要结合建筑造型特点，还要选择对学校有较高安全度、耐久性的保温材料与构造做法。

基于上述要求， 外墙采用了新型“复合化”的装配式自保温蒸压轻质混凝土板（ALC板）双墙系统。 该系统主要特点是采用自保温的ALC标准板材进行双层复合安装，具有良好的保温隔声、防水防火、经济耐久等优点，是传统外保温材料的有效替代。 在板材安装上采用上下固定的钩头螺栓干式工法，在安装上可逆可换。 双墙系统由外侧板（厚度125mm）、封闭空腔、内侧板（厚度100mm）组成，外侧板设置在主体结构外侧，结合造型一次安装到位，同时保持外保温系统的闭合性，内侧板与梁平行安装，既可形成平整的室内界面，也可依据装修要求进行凹凸变化，具有性能不变的形式可变性，为多变的建筑造型提供了技术适应性。同时，基于板材标准模数尺寸进行外墙肌理的划分及分色，实现了墙体构造与立面形式的结合，再加上窗体外侧立体三角形造型赋予的生态导风功能，实现了建筑“围护+造型+导风”的一体化设计目标。

双墙系统示意图   ?南京长江都市建筑设计股份有限公司 

双墙系统的形式可变性 

?南京长江都市建筑设计股份有限公司

双墙系统应用构造图  ?南京长江都市建筑设计股份有限公司

双墙系统完成墙面实景  ?顾锡

NO.4

 适应低碳建造的“装配化”建筑

为适应国家装配式建筑的发展要求，项目采用了标准化、模块化的设计方法和技术，以实现建造过程的低碳降耗，提高建筑全生命期的绿色性能。 前期技术方案中，将平面柱网、立面形式、层高净高等进行模数化整合，统一教室、实验室、卫生间、楼梯间、办公室、走道的尺寸规格，形成模块化的通用单元，以提高预制构件的规模化生产速度。结构设计采用装配整体式框架，预制构件包括柱、梁、叠合板、楼梯、走道、花池及围墙等，建筑围护结构全部采用成品板材和预制GRC构件，主体预制率达到44.61%。

项目全程采用BIM技术协同设计，提高了设计的精细度，解决了错漏碰缺等技术问题，实现了场景可视和模拟安装，促进了全专业的一体化协作与全过程的数据传递，以现代技术手段助力装配式建筑的绿色低碳、精益增效。

BIM技术预制构件可视化模型   ?南京长江都市建筑设计股份有限公司

NO.5

适应资源利用的“可持 续”技术

可再生能源利用是衡量校园建筑可持续性的重要指标之一，具体措施如下：1）在活动场地与屋顶花园应用透水铺装、雨水回用、下凹式绿地等海绵城市技术，形成一定的防涝调蓄能力，雨水经收集后可用于浇花、灌溉等；2）在学校食堂屋顶设置太阳能集热装置，为食堂提供热水；3）在体育馆屋顶设置太阳能光伏发电系统，为地下车库提供日常照明；4）设置下沉庭院，为地下车库的自然采光和通风对流提供良好条件，节约能源，减少日常运行成本。

太阳能集热系统设置  ?顾锡 

   太阳能光伏发电系统设置  ?顾锡

软硬铺地结合的学习园地景观   ?张奕

NO.6

 结语

绿色适应性设计是绿色校园建构的基本要求，从方案立意到功能布局、环境健康、安全耐久、能源节约，都应以被动式绿色设计理念和方法，化解过程中的“不适应”问题，将绿色性能与建筑形式融为一体。