论文部分内容阅读
摘要：在当前高校普遍注重校园规模、基础设施建设和建筑数量先行的大背景下，高校校园空间被严重压缩，但对教学楼屋顶的补偿性空间利用不够重视。现有的高校教学楼屋顶空间既存在屋面本身结构的问题也存在现状屋顶设计的不足。最后从校园整体规划、建筑单体以及使用者需求三个层面提出高校教学楼“第五立面”空间再利用的途径，从而推动校园生态性及人文氛围的发展。
关键词：高校教学楼；“第五立面”；空间利用
1、引言
屋顶空间的合理化利用首先是从城市建筑中开始的，现如今，城市的快速发展使得城市“地面”抬升。学校作为城市的重要组成部分，其建筑数量多、占地面积大、建筑形态丰富。而学校内大面积的建筑屋顶多为消极空间，没有被合理的开发利用，既没有生态效应来应对周遭建筑环境产生的能耗，也没有附属功能来满足师生日常学习生活需求。高校公共教学楼是师生课上课下活动最为活跃的区域，对公共教学楼屋顶空间的现状探讨与思考，有利于校园生态、学习环境和城市生态性与城市活力的建设。
2、高校屋顶空间的发展现状
国外相较国内更早认识建筑屋顶对建筑节能及城市环境的重要作用，对屋顶空间的利用也有广泛的研究，其中屋顶绿化是屋顶空间改造采取的最普遍的形式。国外的屋顶绿化发展由于当地政府行业的支持以及推广，技术已经非常成熟，在高校的发展也有几十年的历史。美国绿建委于2006年就公布了绿色学校评估体系（LEED for school） ，在此管理体系的推动下，高校建设者与使用者也被鼓励对教学楼屋顶进行进一步的实践探索。在技术方面，国外高校屋顶绿化更易于规范管理，法国规定无论简单式或花园式屋顶绿化的防水均需铺设耐根穿刺防水层进行保护。在思想方面，屋顶绿化不仅是单纯的灰水泥墙，或在屋顶种植来提高环境质量，更是融入了艺术、实践、休闲等需求，同时也为高校师生开辟一块新的户外课堂。
例如：澳大利亚墨尔本大学伯恩利校区的公共屋顶绿化，其用可持续的方式，以降低能耗和水耗为前提，提供一个利用现场环境的低造价屋顶花园；日本静冈文化艺术大学的屋顶绿化通过选择适宜的种植土及绿色排水技术来满足适宜地形的屋面快速排水。
国内的建筑屋顶利用研究近些年才刚刚兴起。多数高校建筑屋顶空间利用率低，主要原因有：一、安全性考虑，废弃屋顶空间从而避免学生事故发生；二、建筑屋顶结构承载力小，大部分现有建筑在设计屋顶时只考虑结构本身的静荷载和上人屋面的活荷载以及较小的风雨荷载；三、屋顶改造技术及推广程度落后，其构造技术水平和人们对屋顶空间的重视度与国外有很大差距。虽然国内大学对屋顶空间利用的研究和实践还不成熟，但也有一些可借鉴的优秀案例。
例如：同济大学在实验屋顶上进行了防排蓄水、植物分布规划以及太阳能、雨水收集利用和灌溉一体化技术的实践；湖南科技大学2012年成功举办SRIP项目“湖南科技大学实行屋顶绿化调查研究”。
3、高校教学楼屋顶空间存在的问题
3.1 功能空间单一
由于一些学校对屋顶空间利用的认识不足，设计屋顶时没有从校园整体规划及屋顶附属的建筑功能着手，导致现有的高校教学楼屋顶空间除了美化环境之外就无实质性的功能。有些高校教学楼屋顶只有草坪而无构筑物、植被，或是直接铺设了太阳能板来遮挡整个屋顶空间。高校屋顶空间使用人群以学生和老师为主，但缺乏体现人性化、个性化的补偿性小空间，使得此类教育建筑丢失了空间小而活跃的控件属性。
3.2 節能意识淡薄
据不完全统计，我国高校年能耗近3000万tce（吨标准煤），年水耗近400万t，高校学生的年均能耗、水耗远远高于一般城镇居民能耗。尤其是以理工科为主的高校，因大量的实验室等设施、研究中心、设备的长时间运行，使得此类建筑较普通建筑能耗更高。而事实上很多高校在注重学校规模扩张和基础设施建设时忽略了建筑能耗，也忽略了屋顶的节能作用。
3.3 绿色技术缺失
我国高校教学楼屋顶施工技术、材料远没有国外的先进，屋顶绿化所要考虑的结构安全、防水抗渗、种植层覆土等问题也对施工技术要求更高。
4、高校教学楼屋顶空间再利用途径
4.1 校园规划层面
高校教学楼屋顶空间再利用的设计应从校园整体规划着手，因地制宜，选出与校园自身环境特点、周边建筑环境特点相适宜的设计方案。如位于平地、山地、滨水的高校建筑屋顶空间应采取不同的设计方法，否则会打破原有的校园景观连续性。另外，在考虑教学楼屋顶空间再利用时也要融入校园文化内涵，与校园人文氛围相呼应。
4.2 建筑单体层面
建筑是屋顶空间的载体，屋顶空间要有所改造，首先要考虑屋顶结构问题以及其能为建筑环境带来什么。屋面雨水处理及建筑节能是直接影响到建筑空间使用感受的两大要素。如屋顶雨水污染程度比地面小，且收集系统简单，因而可以设计屋顶雨水收集利用系统来用作建筑内用水及屋顶绿化灌溉。
4.3 使用者需求层面
高校随着社会的不断发展，校园已从过去单一的纯教学活动转变地更开放和多样化，这就使得师生有教学拓展及课余休闲交流的需求。而在这些空间在校园内日益被压缩的现状下，屋顶空间作为补偿性空间的优选区域，可为学生提供多种形式的休闲活动和户外教学拓展的个性课程。
5、结语
高校“第五立面”空间再利用是高校活动空间被严重压缩后的一种补偿性空间设计。通过屋顶空间的合理性实践，营造出有层次的具有校园人文特色、生态节能的建筑拓展空间。随着海绵城市、绿色建筑等热议话题的持续升温，高校“第五立面”的效益必将跳脱出景观重构，向生态化、立体化、多元化发展。
参考文献：
[1]张磊，孟庆林.华南理工大学人文馆屋顶空间遮阳设计[J].建筑学报，2004（08）：70-71.
[2]干靓.美国绿色学校评估体系及实践研究[J].建设科技，2013（12）：35-38.
[3]董楠楠，胡倩倩，罗琳琳，任震.同济大学实验屋顶花园的设计和生态效益评估[J].中国建筑防水，2017（23）：19-22.
关键词：高校教学楼；“第五立面”；空间利用
1、引言
屋顶空间的合理化利用首先是从城市建筑中开始的，现如今，城市的快速发展使得城市“地面”抬升。学校作为城市的重要组成部分，其建筑数量多、占地面积大、建筑形态丰富。而学校内大面积的建筑屋顶多为消极空间，没有被合理的开发利用，既没有生态效应来应对周遭建筑环境产生的能耗，也没有附属功能来满足师生日常学习生活需求。高校公共教学楼是师生课上课下活动最为活跃的区域，对公共教学楼屋顶空间的现状探讨与思考，有利于校园生态、学习环境和城市生态性与城市活力的建设。
2、高校屋顶空间的发展现状
国外相较国内更早认识建筑屋顶对建筑节能及城市环境的重要作用，对屋顶空间的利用也有广泛的研究，其中屋顶绿化是屋顶空间改造采取的最普遍的形式。国外的屋顶绿化发展由于当地政府行业的支持以及推广，技术已经非常成熟，在高校的发展也有几十年的历史。美国绿建委于2006年就公布了绿色学校评估体系（LEED for school） ，在此管理体系的推动下，高校建设者与使用者也被鼓励对教学楼屋顶进行进一步的实践探索。在技术方面，国外高校屋顶绿化更易于规范管理，法国规定无论简单式或花园式屋顶绿化的防水均需铺设耐根穿刺防水层进行保护。在思想方面，屋顶绿化不仅是单纯的灰水泥墙，或在屋顶种植来提高环境质量，更是融入了艺术、实践、休闲等需求，同时也为高校师生开辟一块新的户外课堂。
例如：澳大利亚墨尔本大学伯恩利校区的公共屋顶绿化，其用可持续的方式，以降低能耗和水耗为前提，提供一个利用现场环境的低造价屋顶花园；日本静冈文化艺术大学的屋顶绿化通过选择适宜的种植土及绿色排水技术来满足适宜地形的屋面快速排水。
国内的建筑屋顶利用研究近些年才刚刚兴起。多数高校建筑屋顶空间利用率低，主要原因有：一、安全性考虑，废弃屋顶空间从而避免学生事故发生；二、建筑屋顶结构承载力小，大部分现有建筑在设计屋顶时只考虑结构本身的静荷载和上人屋面的活荷载以及较小的风雨荷载；三、屋顶改造技术及推广程度落后，其构造技术水平和人们对屋顶空间的重视度与国外有很大差距。虽然国内大学对屋顶空间利用的研究和实践还不成熟，但也有一些可借鉴的优秀案例。
例如：同济大学在实验屋顶上进行了防排蓄水、植物分布规划以及太阳能、雨水收集利用和灌溉一体化技术的实践；湖南科技大学2012年成功举办SRIP项目“湖南科技大学实行屋顶绿化调查研究”。
3、高校教学楼屋顶空间存在的问题
3.1 功能空间单一
由于一些学校对屋顶空间利用的认识不足，设计屋顶时没有从校园整体规划及屋顶附属的建筑功能着手，导致现有的高校教学楼屋顶空间除了美化环境之外就无实质性的功能。有些高校教学楼屋顶只有草坪而无构筑物、植被，或是直接铺设了太阳能板来遮挡整个屋顶空间。高校屋顶空间使用人群以学生和老师为主，但缺乏体现人性化、个性化的补偿性小空间，使得此类教育建筑丢失了空间小而活跃的控件属性。
3.2 節能意识淡薄
据不完全统计，我国高校年能耗近3000万tce（吨标准煤），年水耗近400万t，高校学生的年均能耗、水耗远远高于一般城镇居民能耗。尤其是以理工科为主的高校，因大量的实验室等设施、研究中心、设备的长时间运行，使得此类建筑较普通建筑能耗更高。而事实上很多高校在注重学校规模扩张和基础设施建设时忽略了建筑能耗，也忽略了屋顶的节能作用。
3.3 绿色技术缺失
我国高校教学楼屋顶施工技术、材料远没有国外的先进，屋顶绿化所要考虑的结构安全、防水抗渗、种植层覆土等问题也对施工技术要求更高。
4、高校教学楼屋顶空间再利用途径
4.1 校园规划层面
高校教学楼屋顶空间再利用的设计应从校园整体规划着手，因地制宜，选出与校园自身环境特点、周边建筑环境特点相适宜的设计方案。如位于平地、山地、滨水的高校建筑屋顶空间应采取不同的设计方法，否则会打破原有的校园景观连续性。另外，在考虑教学楼屋顶空间再利用时也要融入校园文化内涵，与校园人文氛围相呼应。
4.2 建筑单体层面
建筑是屋顶空间的载体，屋顶空间要有所改造，首先要考虑屋顶结构问题以及其能为建筑环境带来什么。屋面雨水处理及建筑节能是直接影响到建筑空间使用感受的两大要素。如屋顶雨水污染程度比地面小，且收集系统简单，因而可以设计屋顶雨水收集利用系统来用作建筑内用水及屋顶绿化灌溉。
4.3 使用者需求层面
高校随着社会的不断发展，校园已从过去单一的纯教学活动转变地更开放和多样化，这就使得师生有教学拓展及课余休闲交流的需求。而在这些空间在校园内日益被压缩的现状下，屋顶空间作为补偿性空间的优选区域，可为学生提供多种形式的休闲活动和户外教学拓展的个性课程。
5、结语
高校“第五立面”空间再利用是高校活动空间被严重压缩后的一种补偿性空间设计。通过屋顶空间的合理性实践，营造出有层次的具有校园人文特色、生态节能的建筑拓展空间。随着海绵城市、绿色建筑等热议话题的持续升温，高校“第五立面”的效益必将跳脱出景观重构，向生态化、立体化、多元化发展。
参考文献：
[1]张磊，孟庆林.华南理工大学人文馆屋顶空间遮阳设计[J].建筑学报，2004（08）：70-71.
[2]干靓.美国绿色学校评估体系及实践研究[J].建设科技，2013（12）：35-38.
[3]董楠楠，胡倩倩，罗琳琳，任震.同济大学实验屋顶花园的设计和生态效益评估[J].中国建筑防水，2017（23）：19-22.