文／胡偉民 浙江工業(yè)大學(xué)工程設(shè)計集團(tuán) 高級工程師 一級注冊建筑師

季怡群 浙江工業(yè)大學(xué)工程設(shè)計集團(tuán) 高級工程師 一級注冊建筑師

引言

中國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的幾十年，也是中國教育高速發(fā)展的幾十年。隨著經(jīng)濟(jì)條件的快速提升，在大中城市，尤其是沿海經(jīng)濟(jì)相對發(fā)達(dá)的大中城市，城鎮(zhèn)化率在不斷提高，大量城郊村民或來自于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的農(nóng)村人口流入城市，造成城市中小學(xué)校的數(shù)量迅速增加；而隨著人民群眾經(jīng)濟(jì)生活水平的提高，對教育品質(zhì)的追求也越來越高，為追求更高的教育質(zhì)量，教育模式也隨之發(fā)生一系列變化，幾乎每一個城市的中小學(xué)校對以教學(xué)為中心的各種用房的數(shù)量需求也變得越來越多。在此背景之下，拓展中小學(xué)校地下使用空間、提高土地資源開發(fā)利用率迫在眉睫。

1 拓展中小學(xué)校地下使用空間的原因

眾所周知，我國土地資源稀缺問題一直存在，尤其在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的大中型城市，土地資源緊缺程度更加嚴(yán)重，這就造成許多中小學(xué)校園的用地面積劃撥往往達(dá)不到原有的指標(biāo)要求，即便有些達(dá)到了原有指標(biāo)的要求，教學(xué)模式的變化也使得原有的校園以教學(xué)用房為核心的各類用房的指標(biāo)滿足不了現(xiàn)行教學(xué)方式改變的要求。另外，中小學(xué)校園對于室外運動場地數(shù)量和設(shè)置的要求也降低了可用于建設(shè)教學(xué)用房的土地面積。國家規(guī)范對于中小學(xué)教學(xué)用房的層數(shù)也提出了限制，如小學(xué)教學(xué)用房不應(yīng)該達(dá)到五層及以上，中學(xué)則不應(yīng)達(dá)到六層及以上。這些規(guī)定進(jìn)一步限制了學(xué)校用地的利用效率，而能設(shè)計安排在規(guī)范規(guī)定層數(shù)上的用房，如辦公室等用房的面積在校園面積中的比例很低，因此如果校園用地面積較小，必然會造成教學(xué)用房及相關(guān)用房的數(shù)量和面積非常緊張。同時，隨著社會擁有的車輛越來越多，家長接送學(xué)生時對校園停車場也提出了新的需求，短時間的車流量大增必然會引起相應(yīng)路段的交通堵塞，引發(fā)社會問題。

綜上所述，要解決這些問題，在有限的土地資源下，要盡可能提高土地的利用率，就需要根據(jù)不同地域的地理環(huán)境和氣候特點，充分有效地開發(fā)和利用中小學(xué)校的地下空間，這也是一個正在得到實施和不斷擴(kuò)展的可行性措施。

2 學(xué)校整體規(guī)劃

明德小學(xué)位于浙江省杭州市，規(guī)劃設(shè)計48個班級。地塊四周環(huán)路，總用地面積32320 平方米，地上建筑面積包含架空層1200 平方米，容積率1，地下建筑面積25500 平方米，另外還有1550 平方米的地下庭院。從總平面上看，除了必要的運動場地之外，建筑群落接近于滿鋪整個用地，而且為了節(jié)約占地，普通教學(xué)樓也沒有采用通常應(yīng)該采取的南外廊模式，而是采取了中走廊，普通教室布置在南側(cè)，主采光面位于南側(cè)，滿足日照要求，為避免陽光直接照射產(chǎn)生眩光，在南窗外側(cè)設(shè)置了陽臺（圖1）。

圖1 學(xué)校規(guī)劃總平面圖

由于地上面積不夠用，該校園開發(fā)使用了較大的地下室空間，從地下室平面看到，地下室?guī)缀鯘M鋪整個校園用地，其中車庫部分占據(jù)了大概四分之三的面積，剩余的四分之一是教學(xué)活動用房以及少部分輔助用房（圖2）。

圖2 地下室平面圖

規(guī)模為48 個班的小學(xué)，按浙江省標(biāo)準(zhǔn)I 類學(xué)校用地，生均用地面積約22.27 平方米（插入法求得），其用地面積應(yīng)該是要22.27×45×48=48103 平方米，是它現(xiàn)在的實際用地——32320 平方米的1.5 倍左右，也就是說實際用地面積只有標(biāo)準(zhǔn)用地面積的大約三分之二；所以該學(xué)校校園用地面積小，低于標(biāo)準(zhǔn)要求。

學(xué)校越來越傾向于小班化的教學(xué)模式，尤其在小學(xué)階段。在小班化模式下，同樣的學(xué)生人數(shù)，就會要求有更多的教室單元以及相配套的其他教學(xué)用房。比如明德小學(xué)，目前規(guī)劃是每班45 人，如果按小班化教學(xué)36 人一個班，就要增加33%左右的普通教室數(shù)量，也就是15 個左右，再加上相應(yīng)配套的其他用房，其面積增加將是非常明顯的，即使不是小班化教學(xué)，明德小學(xué)的地上計容建筑面積也達(dá)到了32300 平方米，而按浙江省I 類標(biāo)準(zhǔn)，48 班的九年一貫制按插入法計算建筑面積為22600 平方米左右，超出了大約10000 平方米，這還不包括地下6000 平方米的教學(xué)活動和交流空間的面積。所以教學(xué)模式的發(fā)展擴(kuò)大了教學(xué)用房及其配套用房的需求，現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)制定于十幾年前，已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)有的實際情況。

在浙江省內(nèi)，中學(xué)教學(xué)為適應(yīng)新課改的要求，越來越多的學(xué)校都采用不同程度的走班教學(xué)模式。同樣的，這樣的模式也會帶來增加教學(xué)用房數(shù)量的要求；根據(jù)實際調(diào)查和計算，在一定條件限制下，走班教學(xué)模式下對教室數(shù)量的要求會比原來增加20%以上。

3 地下空間的功能用房設(shè)計

3.1 規(guī)范條例分析

首先，國家規(guī)范明確規(guī)定僅宿舍類建筑不能布置在地下室或半地下室；其次，對于中小學(xué)校的普通教室，需要滿足日照要求，如果將這類教室布置在地下或半地下，除非有很大的下沉庭院或廣場，并與其南向建筑有足夠的距離，否則基本沒有可能滿足日照要求，所以一般情況下，普通教室不能設(shè)置在地下室。國家規(guī)范還規(guī)定在中小學(xué)校教學(xué)用房中至少一間科學(xué)教室或生物實驗室需獲得冬季直射陽光，滿足這個條件的教室一般不能布置在地下室。此外，根據(jù)《汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計防火規(guī)范》規(guī)定，當(dāng)汽車庫與中小學(xué)校中具有教學(xué)功能的空間部分組合建造時，汽車庫應(yīng)置于教學(xué)功能用房的下部，且疏散口不能合用，要分別設(shè)置。排除上述用房，合適或可以考慮安排在地下空間的功能有：停車空間、教學(xué)活動與交流空間。

3.2 停車空間設(shè)計

將機(jī)動車庫置于地下空間，有三個主要的作用：一方面是為了滿足日益增長的停車位數(shù)量要求；另一方面是將校園空間從人車混流中分離出來，使校園的地面空間變得更安全和舒適。再者，通過設(shè)計合理的機(jī)動車流線，結(jié)合地下其他空間、下沉式庭院等解決家長接送學(xué)生所面臨的問題。這個問題在現(xiàn)今的城市中小學(xué)校特別嚴(yán)重，每每在上下學(xué)時段，學(xué)校門口的交通狀況最差，往往會進(jìn)一步加重原本就不堪重負(fù)的城市交通狀況。

以平湖市啟元小學(xué)為例，學(xué)校的主要出入口在西南角的梅苑路上，機(jī)動車出入口在北面的池海路上，圖3 顏色較深區(qū)域為地下停車空間范圍，黃色虛線所圍區(qū)域為機(jī)動車在校園地面上的活動范圍，確保校園地面的人車分流，營造一個安全舒適的校園空間。

圖3 地下室停車空間

圖3 紅色區(qū)域為地庫出入口，其中家長接送均通過靠近校園北門的地庫進(jìn)入到地下進(jìn)行孩子接送過程，避免造成校外城市道路的交通堵塞。

圖4 是明德小學(xué)的接送流線組織。其周邊道路情況較好，可以一進(jìn)一出，接送流線更為清晰。在地下靠近教學(xué)用房的部分，結(jié)合下沉庭院設(shè)置接送站臺，確保接送空間的采光、通風(fēng)、安全以及交通便捷。

圖4 接送流線組織

3.3 教學(xué)活動與交流空間設(shè)計

教學(xué)活動與交流空間包括教學(xué)空間、圖書閱覽、體育活動、風(fēng)雨操場、多功能用房、交流空間等；另外如果有學(xué)校要建設(shè)室內(nèi)游泳館，尤其合適利用地下空間建設(shè)，既節(jié)約占地，又節(jié)約能源。

正在修訂中的《建筑設(shè)計防火規(guī)范》其中有一條征求意見，對于學(xué)校的體育運動場所，在滿足一定條件下，防火分區(qū)面積翻了一倍，從原來的1000 平方米增大到2000 平方米（浙江省的消防條例已從2021 年3 月1 日起正式實施這一規(guī)定），所以無論是國家還是地方從規(guī)范出發(fā)也是在鼓勵建設(shè)地下體育活動空間。對于這些空間的具體設(shè)計利用，文章在下個章節(jié)地下空間的利用模式中將進(jìn)一步舉例描述。

4 地下空間的利用模式

第一種情況是僅為解決單一停車問題而設(shè)置地下停車空間，這是一種最簡單的模式。在這種情況下，一般都會把停車庫設(shè)在運動場下方，應(yīng)盡量避免設(shè)在地面教學(xué)建筑、辦公建筑等柱網(wǎng)不規(guī)則的建筑的下方，這些建筑空間在利用上不適合機(jī)動車停放，在協(xié)調(diào)好柱網(wǎng)關(guān)系的情況下可設(shè)在食堂、風(fēng)雨操場等建筑下方，同時需要解決好汽車坡道的出入口以及人員的安全疏散問題；尤其應(yīng)注重結(jié)合解決接送問題，將車庫一部分與地面建筑的地下室相連，如之前介紹過的啟元小學(xué)（圖5）。

圖5 啟元小學(xué)模式

第二種情況是地下空間引入了教學(xué)活動交流或者其他生活功能，也就是引入了學(xué)生需要在此較長時間停留活動的空間?；诮系臍夂蛱攸c，為解決采光、通風(fēng)等問題，設(shè)置一系列的大小庭院或采光通風(fēng)井，可稱之為下沉庭院模式。在這種模式下，地下空間的主體一般環(huán)繞著下沉庭院或采光井布置，以解決地下建筑封閉隔絕、缺乏視覺信息、缺乏自然環(huán)境、缺乏自然光線、缺乏自然通風(fēng)等不足之處，同時也能創(chuàng)造出多變有趣的適合學(xué)生各種活動的空間。如圖6 所示綠色區(qū)域為明德小學(xué)地下室的下沉庭院空間。

圖6 明德小學(xué)模式

第三種情況是地下廣場模式，類似于大型地下商業(yè)中的下沉廣場，通過借鑒這種模式，可以將校園廣場上主體區(qū)域下沉，通過適當(dāng)?shù)钠碌?、大臺階或者室外景觀樓梯等，使地面空間和地下空間形成平穩(wěn)的過渡連接，將下沉庭院進(jìn)一步放大而成為地上和地下空間的主體。而尺度上相對較大的廣場仍然可以通過其不同的尺度形成不同的空間感受和功能價值，但通常在這種模式下，地下空間的“地下”感知會被弱化，結(jié)合合適的景觀，會進(jìn)一步弱化地下室的空間感受。圖7 為杭州大關(guān)小學(xué)，利用下沉廣場作為露天小劇場。

圖7 杭州大關(guān)小學(xué)模式

還有一種模式是將功能空間置于室外廣場或綠化之下，以它的屋頂作為地面景觀的一部分來使用，這種模式下的地下空間通常與周邊建筑的交通空間相連接，或者利用地面設(shè)置的景觀建筑來解決交通以及消防疏散的問題。

在實際設(shè)計中，通常會結(jié)合上述幾種情況，根據(jù)各個學(xué)校具體的需求來進(jìn)行設(shè)計，以得到最合適的方式。如前述的啟元小學(xué)就結(jié)合了1和3 的方式，明德小學(xué)結(jié)合了1 和2 的方式等。

結(jié)語

地下空間融入到中小學(xué)校的建筑空間里也是隨著時代的發(fā)展、應(yīng)對出現(xiàn)的各種矛盾和需求出現(xiàn)的，從避免設(shè)置地下室到設(shè)置地下室解決單一的停車功能，再到結(jié)合校園人車分流設(shè)置地下室停車庫加入接送空間，再到地下空間功能的多樣化和復(fù)雜化，這樣的過程是必然的。

總體來說，通過校園地下空間的開發(fā)建設(shè)，整合校園的空間功能，能夠使校園獲得更為豐富的空間資源，促進(jìn)空間的集約化利用。具體說來，第一，可以解決機(jī)動車停放的問題，同時通過合理組織車流、人流，解決學(xué)生的接送矛盾，可以改善校園的地面交通狀況，保證校園地面空間的人車分流，營造舒適、安全的校園步行空間；第二，增加了可供全校師生教學(xué)、運動、娛樂活動、休息以及生活的場所，緩解了對地面使用的壓力，增加了空間利用效率，并提供了各種交流場所；第三，整合優(yōu)化提升校園地面景觀、創(chuàng)造豐富而可持續(xù)的校園環(huán)境。

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