項天斌
(蘇州金螳螂建筑裝飾股份有限公司,江蘇蘇州 215000)
而教室是學(xué)生生涯中空間與時間的主戰(zhàn)場,占據(jù)了2/3 的學(xué)習(xí)時間,又是核心的活動空間,所以教室設(shè)計是學(xué)校設(shè)計中的重點,也是設(shè)計中的難點,教室的建筑和室內(nèi)設(shè)計決定了一個學(xué)校校園建設(shè)的成敗。 著重教室的細(xì)節(jié)設(shè)計不僅關(guān)系著空間生成的品質(zhì),更是促使校園建筑適合學(xué)生的成長需要。
學(xué)校的設(shè)計經(jīng)歷的幾次的迭代升級,從第一代滿足使用功能的實用性,到第二代建筑外觀的過度裝飾性,再到能夠體現(xiàn)學(xué)校文化的辨識性……因此,我們在思考,符合當(dāng)前的學(xué)校設(shè)計應(yīng)該是怎樣的?當(dāng)下什么樣的教室空間符合時代發(fā)展的需要?
我們認(rèn)為現(xiàn)代學(xué)校設(shè)計應(yīng)該更多從學(xué)生的視角出發(fā),嘗試多創(chuàng)造一些多樣的、分散的和有趣的空間去鼓勵學(xué)生之間的交流和多元化的行為,發(fā)揮學(xué)生自身的潛力和釋放學(xué)生的天性,因為學(xué)生才是學(xué)校的主體。
學(xué)校是傳道授業(yè)的場所,這里不僅有有形課堂,還有孩子們的隱形課堂,例如校園環(huán)境、教室環(huán)境、公共活動區(qū)等等,環(huán)境時時刻刻影響著孩子。子曰:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者?!苯虒W(xué)的目的不僅在于傳授知識,更重要的是激發(fā)學(xué)生對學(xué)習(xí)的興趣,使其樂在其中。
本文從教室為典型空間,以點至面,展開學(xué)校室內(nèi)環(huán)境的研究。
主要分為封閉式與半封閉式,目前的傳統(tǒng)教學(xué)模式封閉式居多,隨著時代的發(fā)展,國外的走班式教學(xué)也越來越多被大眾接受,半封閉式的教室形態(tài)也越來越多。
根據(jù)相關(guān)資料收集統(tǒng)計,教室的形狀可以歸類為以下幾種:①矩形;②龜型;③圓形(扇形);④楔形。
(1)矩形教室是所有教室形態(tài)中歷史最為悠久,生命力最強(qiáng)的一種模式,一定程度上契合了我國大部分時間的教育模式。這樣的教室最早起源于我們傳統(tǒng)教育中的“塾”,在新式學(xué)堂起源前,我國兒童接受的早期啟蒙教育就是在學(xué)塾中進(jìn)行的。教學(xué)地點簡陋,沒有專門的校舍。教學(xué)空間大都為一屋式,學(xué)生以排列課桌為學(xué)習(xí)單元,奠定了現(xiàn)代教室的雛形。
(2)清末民國年間,社會變革興起教育變革,以教育為目的的教育設(shè)計已經(jīng)開始,建設(shè)具有現(xiàn)代教育理念的校舍。簡樸的矩形教室設(shè)計,已成為主流。
(3)建國初期直至70 年代,我國經(jīng)濟(jì)比較困難,新建教育樓以實用為主,保證必要的基本教育活動。編班授課制進(jìn)一步強(qiáng)化了工業(yè)時代的長廊穿起若干個矩形空間的組織形式。受制于材料和工藝,矩形教室開間狹窄,采光通風(fēng)也滿足基本需求。
(4)自從改革開放以來,經(jīng)濟(jì)成果連續(xù)翻番,國家對教育的投入占到GDP 相當(dāng)?shù)谋戎?,教育條件得到極大的改善,出現(xiàn)了大批建筑功能完備,造型多樣,環(huán)境優(yōu)美的學(xué)校建筑。由于我國的教育選拔體制決定了學(xué)校的教學(xué)內(nèi)容,學(xué)校的教育大綱要求又決定了教學(xué)的模式,所以現(xiàn)階段,矩形教室或者類矩形的教室形態(tài)在國內(nèi)體制教育中尤為典型。
本文也重點探討矩形教室的典型特征。傳統(tǒng)的教室多為矩形,見圖1。
這類教室適應(yīng)于行政班教學(xué),人數(shù)、教學(xué)模式、教學(xué)設(shè)施相對固定,方便校方統(tǒng)一管理,也是目前國內(nèi)使用最為廣泛的一種教室形態(tài),見圖2。
六角形或者梯形的教室使用靈活,機(jī)動可變,對豐富教育形式展開多功能教學(xué)非常具有實踐意義。這樣形狀的教室相連,能創(chuàng)造出新的形態(tài)的公共空間,相比矩形教室相連的條形長走廊,空間更豐富,趣味性強(qiáng)。
圖1 傳統(tǒng)的矩形教室
圖2 目前常用的教室
圓形教室具有良好的舞臺效果,教學(xué)人或者演講者,成為舞臺中心聚焦的焦點,來源于古羅馬圓形劇場斗獸場的意象,配合聲學(xué)設(shè)計聽者能達(dá)到聲音清晰的劇院效果。諾曼福斯特事務(wù)所設(shè)計的美國耶魯大學(xué)常青藤聯(lián)盟學(xué)校管理學(xué)院的圓形教室,大受歡迎。
紐約紅牛音樂學(xué)院,INABA 建筑事務(wù)所將教室設(shè)計成了開放的豆莢形狀,設(shè)計師用生動多樣的墻創(chuàng)造了一個個楔形的教室空間,每個教室開有朝向不一的洞口或窗,行為可視。
以中小學(xué)校為例,我國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《學(xué)校課桌椅衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 7792—2017)規(guī)定了中小學(xué)校使用的課桌椅各有10 種型號,桌面尺寸均為0.60m×0.40m,桌面高標(biāo)準(zhǔn)尺寸為0.76~0.49m,其桌下凈空、椅高、椅面的有效深度、椅寬、椅背的高寬都有相應(yīng)的規(guī)定。普通教室內(nèi)單人課桌的平面尺寸應(yīng)為0.60m×0.40m。其桌椅間距及布置方式也有相應(yīng)的規(guī)范要求:
(1)中小學(xué)校普通教室課桌椅的排距不宜小于0.90m,獨立的非完全小學(xué)可為0.85m;
(2)目前,為適應(yīng)現(xiàn)代化教學(xué)模式的需要,國家保障性投資使中小學(xué)校都能做到投影儀進(jìn)教室。為了保護(hù)學(xué)生視力,規(guī)定最前排課桌的前沿與前方黑板的水平距離不宜小于2.20m;
(3)最后排課桌的后沿與前方黑板的水平距離應(yīng)符合下列規(guī)定:
①小學(xué)不宜大于8.00m;
②中學(xué)不宜大于9.00m。
(4)教室最后排座椅之后應(yīng)設(shè)橫向疏散走道;自最后排課桌后沿至后墻面或固定家具的凈距不應(yīng)小于1.10m;
(5)依據(jù)《2005 年中國學(xué)生體質(zhì)與健康調(diào)研報告》關(guān)于中小學(xué)生體形增大的現(xiàn)實,中小學(xué)校普通教室內(nèi)縱向走道寬度不應(yīng)小于0.60m,獨立的非完全小學(xué)可為0.55m;
(6)以正確姿勢寫字,學(xué)生兩肘間的寬度為0.70~0.80m 而課桌寬為0.60m,課桌兩側(cè)空間需各設(shè)0.10m 的伸出余地及0.05m的間隙,故宜留出0.15m 空間。沿墻布置的課桌端部與墻面或壁柱、管道等墻面突出物的凈距不宜小于0.15m;
(7)水平視角:前排邊座座椅與黑板遠(yuǎn)端的水平視角不應(yīng)小于 30°。
垂直視角:第一排學(xué)生的眼睛與黑板垂直面上邊緣形成的夾角大于 45°,見圖3。
由于多媒體教學(xué)被廣泛運用,智能黑板、投影儀將是現(xiàn)代化教學(xué)一個必備硬件,書寫的墻面反而變得琳瑯滿目,例如黑板、綠板、白板、書寫墻、毛氈、軟木板等……其中綠板和白板在教室被廣泛應(yīng)用,其中書寫墻,以墻為紙,不受區(qū)域的限制而被更多的師生所喜愛。毛氈和軟木板,使用上靈活多變,方便維護(hù)也比較受歡迎,教室后墻面的學(xué)習(xí)園地經(jīng)??匆娝鼈兊纳碛?。
目前階段,經(jīng)濟(jì)條件較好的區(qū)域,大部分采用智能黑板的模式見圖4,采用綠板和液晶電視的結(jié)合,既能保持傳統(tǒng)黑板的書寫教育,又能滿足電教化的需要。
光是人類賴以生存的必備條件,正是這種對光的依耐性,讓人們越來越重視對光環(huán)境的研究,教室是學(xué)生上下課學(xué)習(xí)的主要場所,教室光環(huán)境不僅影響學(xué)生的用眼健康,而且影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。自然光作為一種綠色能源,在改善教室光環(huán)境方面有種重要作用。
數(shù)據(jù)顯示,相對靠窗的桌子,84%的教師回答“明亮”,靠走廊的一側(cè)的桌子,37%的回答“暗”或“到處都暗”。——引自《學(xué)?!D書館》
采用自然光進(jìn)行室內(nèi)照明,有利于健康光環(huán)境的構(gòu)造。經(jīng)過相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),在相同照度水平的情況下,人們在自然光環(huán)境下的視覺功效比在人工照明條件下的高5%~20%。采用自然光進(jìn)行室內(nèi)照明,有利于節(jié)能減排。
為解決教室內(nèi)光環(huán)境不均勻的問題的解決方案:
(1)弱化減弱阻擋直射光線,建筑上南側(cè)往往作遮光挑檐,深的窗洞口或遮陽。
(2)做成單走廊教室,另一側(cè)(走廊側(cè))亦有光線進(jìn)來。最早的教室布置中走道兩側(cè)教室的布局較為普遍,現(xiàn)階段學(xué)校建筑設(shè)計基本放棄這樣的中走廊布局,大都為一側(cè)走廊,極大改善了教室內(nèi)采光明暗對比過強(qiáng)的弊病。
(3)走廊側(cè)墻減少實墻面積,擴(kuò)大采光面。原有老式教室一般靠近走廊一側(cè)為實墻,沒有采光面,造成教室內(nèi)光線不均勻,對比度強(qiáng)烈。學(xué)生的感光感受靠外窗太亮,靠內(nèi)墻太暗。
(4)將外窗多余的光線反射到頂棚,或者導(dǎo)向至教室另一側(cè),課桌椅盡量使用淺色系列,地面也選用淺色系列。
(5)利用窗簾適當(dāng)調(diào)節(jié)直射光線,防止產(chǎn)生強(qiáng)光,看不清遠(yuǎn)處。
(6)教室外綠化的建議,以草坪或者低矮灌木為主,盡量不種植超過二層樓高的高大喬木。
目前階段,LED 燈替換原有熒光燈成為學(xué)校照明設(shè)計的一種趨勢。原有熒光燈具有頻閃的缺點,長時間處在這樣的照明環(huán)境下,視覺很容易疲勞。前些年的LED 燈,技術(shù)處于研發(fā)及應(yīng)用的轉(zhuǎn)換階段,特別是芯片的質(zhì)量得不到保證,所以燈具光衰減十分明顯。近年LED 燈具的質(zhì)量普遍提高,由于具有能效高、無頻閃、耗電少、壽命長、免維護(hù)等優(yōu)點,教室照明越來越多的應(yīng)用。教室內(nèi)燈具的布置距離需要滿足規(guī)范要求,見圖5。
(1)教室照明需垂直于桌面布置,教室課桌面照明設(shè)計值不低于300lx,見圖6。
(2)雷士、西頓、三雄極光等燈具廠商都有專門生產(chǎn)教室用燈具及黑板燈,具體參數(shù)可詳見各廠家的燈具詳細(xì)描述:功率、光通量、光域網(wǎng)可以查詢,設(shè)計師可以用軟件模擬教室的光照分析。常見的教室燈具布置為9+3 的布局(即9 盞燈盤+3 盞黑板燈),也可以根據(jù)不同燈具參數(shù)布置成其他方式。
(3)黑板燈間距2500mm,黑板面的照度設(shè)計值不低于500lx,照射方式見圖7。
圖6 教室照明設(shè)計
圖7 黑板與燈飾間距
充足的新鮮空氣保證學(xué)生能夠健康成長,并能保證學(xué)生的聽課質(zhì)量。經(jīng)測定,在換氣不足的教室里,由于一個班學(xué)生新陳代謝的作用,第二節(jié)課以后,學(xué)生的注意力就因為缺氧而難以集中。根據(jù)日本就學(xué)校教室換氣量多少對學(xué)生學(xué)習(xí)效率的影響分析顯示,換氣次數(shù)為0.4 次/小時與3.5 次/小時對比時,后者學(xué)生的學(xué)習(xí)效率可提高5%~9%。同時,隨著學(xué)生在教室停留時間的增加,換氣量大的教室內(nèi)學(xué)生的學(xué)習(xí)效率可提高7%~10%。小學(xué)應(yīng)最小換氣次數(shù)達(dá)到2.5 次/小時。
(1)根據(jù)中國建筑氣候區(qū)劃圖,學(xué)校所在區(qū)域應(yīng)采取不同的應(yīng)對措施,采暖通風(fēng)系統(tǒng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)滿足學(xué)生和教師舒適度的要求。
(2)教室外墻部分開窗面積,應(yīng)滿足中小學(xué)校設(shè)計規(guī)范室內(nèi)環(huán)境要求,普通教室不低于窗地面積比1:5.0。
(3)上課教室門封閉時,需要形成空氣對流,走廊側(cè)需要可開啟的門楣窗或高窗。
例如長江中下游區(qū)域?qū)儆趤啛釒Ъ撅L(fēng)性氣候,為夏熱冬冷氣候,根據(jù)季風(fēng)方向調(diào)節(jié)教室自然通風(fēng)。
(4)可利用熱空氣上升流動原理,設(shè)置走廊側(cè)窗或大空間內(nèi)設(shè)換氣煙囪(西北地區(qū)常見)。
教室內(nèi)的空調(diào)較多地采用獨立空調(diào)或者小型中央空調(diào),做到獨立可控,不影響其他教室,節(jié)能環(huán)保。建議建筑設(shè)計時就應(yīng)該考慮空調(diào)安裝位置,室內(nèi)機(jī)出風(fēng)和回風(fēng)口做到隱蔽美觀??紤]到外墻一側(cè)開窗面積多,墻面安裝位置有限,建議吸頂安裝,可在靠窗側(cè)局部吊頂,隱蔽空調(diào)內(nèi)機(jī)和管道。如圖8 所示,墻面和頂面均造型簡練美觀,造價可控,管路便捷,發(fā)揮空調(diào)最高能效比。
圖8 教室電扇設(shè)計
電扇的設(shè)計,可以采用吸頂?shù)跎然蛘甙惭b在側(cè)墻的搖頭扇,墻面安裝電扇的缺陷是出風(fēng)區(qū)域集中不均勻和容易產(chǎn)生衛(wèi)生死角,根據(jù)美觀實用的原則,建議安裝吊扇。
(1)目前公立學(xué)??紤]到投資造價,大部分項目中的教室室內(nèi)設(shè)計,不采用吊頂,裸露建筑的混凝土頂板,做簡單刮膩子刷白處理,或者為隱蔽空調(diào)管道而局部吊頂。這樣的處理,需要建筑設(shè)計在做教室結(jié)構(gòu)梁安排時,提前考慮頂面效果,盡量對應(yīng)家具布置,梁位布局居中對稱,實用美觀。私立學(xué)校大都采用全吊頂設(shè)計,燈具也為嵌入式頂面燈具,更為美觀。吊頂材料使用紙面石膏板,或者具有600、1200 模數(shù)的硅酸鈣吸音板,暗藏龍骨。
(2)教室的地面宜采用易清潔耐久性好的材質(zhì),并有防潮的功能。在嚴(yán)寒及寒冷地區(qū),應(yīng)該還需要考慮保溫措施。一般教室地面材料采用磨石地坪,防滑地磚,PVC 地膠材質(zhì)的較多,有些私立學(xué)校亦采用造價相對較高的實木復(fù)合地板。
(1)根據(jù)疏散要求,每間教室應(yīng)設(shè)置兩扇門,開啟方向為疏散方向,門的寬度不小于900cm。教室門可以使用木質(zhì)或鋼制,鋼制門應(yīng)有減震條;木質(zhì)教室門樸素大方、色彩溫馨;鋼制教室門表面可以定制噴涂各種色彩,活躍室內(nèi)氣氛。教室門應(yīng)設(shè)置觀察窗,觀察窗的樣式,小學(xué)建議設(shè)計成豎條狀,降低觀察高度,方便小學(xué)生開門時觀察。高年級教室門,可以設(shè)置成方形高視線觀察窗。
(2)教室門上方應(yīng)該設(shè)計門楣窗,或者裝上亮窗。建議可以活動打開,上課時教室門關(guān)閉,也可以通風(fēng)換氣。目前市場上有新款液壓控制打開角度,無框設(shè)計,美觀實用。
(3)由于教室門為朝向走廊側(cè)外開,門開啟時會影響走廊的活動空間,下課時教室門常開會阻礙走廊的有效通行寬度。所以近階段的教室門設(shè)計,常常采用教室門位置凹入設(shè)計,或者走廊內(nèi)向教室方向斜邊處理,這樣的好處是,門常開狀態(tài)不會影響走廊,又形成進(jìn)入教室時玄關(guān)的心理空間,便于班牌的安裝,見圖9。
圖9 教室門凹入設(shè)計
(1)學(xué)生的儲藏柜在國家規(guī)范里沒有明確的規(guī)定,學(xué)生有屬于自己的儲物柜,相當(dāng)于讓孩子擁有掌握自己私密空間的鑰匙,讓學(xué)生學(xué)會管理自己事務(wù)的能力,從小培養(yǎng)自理能力。
(2)國外中小學(xué)走班制上課的習(xí)慣往往把學(xué)生的儲物柜設(shè)置在走廊空間內(nèi),國內(nèi)公立學(xué)校的上課模式基本為固定式教室,所以儲藏柜的設(shè)計也常見于走道內(nèi)側(cè)墻或者窗臺下側(cè)。
隨著教育改革的深化,編班制課堂組織形式也有一定的受限發(fā)展,整齊劃一的教室布局有雷同感,學(xué)生隨著年級的變化心理歸屬感不強(qiáng)。建筑師和室內(nèi)設(shè)計師按照學(xué)校規(guī)模簡單的矩形排列,加上一些輔助空間的組合形成新學(xué)校的設(shè)計,這樣的建筑空間不能適應(yīng)學(xué)生成長的需要,會阻礙學(xué)生的個性化發(fā)展。
開放式的教育空間將成為一種方向,多功能融合、個性化的教育方式將成為培養(yǎng)新一代接班人的起點,設(shè)計師也將研究新的教室空間形式作為一種探索繼續(xù)前行。