教學樓建筑設計時應注意哪些問題？

教學樓建筑設計時應注意哪些問題？

【摘要】 本文主要介紹了小學教學樓建筑設計以及各個方面的設計要求，具體包括教學樓的總體布局、教室采光、建筑消防設計等應注意的問題及設計措施。

【關鍵詞】 教學樓設計；采光；消防設計。

引言
學校是培養(yǎng)人才的特定環(huán)境，學校建筑設計的好壞，是影響全面培養(yǎng)人才質(zhì)量的重要因素。學校的建筑設計，除了要遵守國家有關定額、指標、規(guī)范和標準外，在總體環(huán)境的規(guī)劃布置，教學樓的平面與空間組合形式，以及材料、結構、構造、施工技術和設備的選用等方面，要恰當?shù)靥幚砗霉δ�、技術與藝術三者的關系，同時要考慮青少年好奇、好動和缺乏經(jīng)驗的特點，充分注意安全。本文主要通過對小學教學樓的建筑設計出發(fā)，分析具體設計過程中應考慮和注意的問題，并提出具體可行的設計方法。

1.教室的設計
設計要求：大小合適，視聽良好，采光均勻，空氣流通，結構簡單和施工方便等。
1.1教室的平面形狀與尺寸的確定
教室的平面形狀及尺寸主要取決于教室容納的人數(shù)，課桌椅的尺寸和排列方式，以及采光通風、設備及施工等因素。教室的使用面積由三部分組成：家具、設備占用面積；學生使用活動面積；室內(nèi)行走所需交通面積。所需面積的大小主要取決于教室容納的人數(shù)、活動特點以及課桌椅的尺寸和布置等因素。
除應滿足普通教室設計的基本要求及視距要求、課桌椅的有關規(guī)定外，還應綜合考慮到的有：教室為左側(cè)采光，控制規(guī)定的使用面積，教學樓結構體系經(jīng)濟合理，有利于施工建造，便于教學樓的空間組合，經(jīng)分析比較確定合理的教室平面形式、規(guī)格尺寸。
常見的平面形式有：
①矩形教室：是當前國內(nèi)大量采用的形式。其平面軸線尺寸可采用：9000mm×6900mm、 9000mm×6600mm、9000mm×6300mm等幾種。
②方形教室：教室的進深與開間基本相同，平面尺寸(軸線)可采用7200mm×7200mm、7500mm×7500mm、7800mm×7800mm及7500mm×7800mm等。該形式教室的有效面積系數(shù)較矩形教室低，且不宜用于內(nèi)廊式組合。
③多邊形教室；有五邊形、六邊形等，這種形式在采光、通風和座位排列上有其優(yōu)越性，但經(jīng)濟性較上述形式要差一些。
綜合考慮，矩形平面便于家具布置，能提高房間的利用率，平面組合方便靈活，結構簡單，施工方便，有利于建筑構件標準化；矩形平面的長寬比例一般以不超過1：2為宜。方形平面教室短，最遠視距較近，講課省力，視聽條件好，但因其進探較大，每排布置座位數(shù)較多，為滿足水平視角要求，前部兩側(cè)座位區(qū)難以利用，與矩形教室相比有效面積利用率相對較低，同時由于增大了教室進探，離窗遠的學生桌面照度差，因此方形教室在平面組合時不宜采用單側(cè)采光的內(nèi)廊式組合，可以采用外廊式組合形式。
1.2教室的層高
主要取決于氣容量、采光均勻度，房間的比例及經(jīng)濟等因素。一般來說，3.6～3.9m層高才能滿足氣容量的要求；其次從房間的比例和空間的視覺效果看，以層高為房間跨度的l／2～2／3為好；最后，還必須考慮經(jīng)濟，不適當?shù)脑黾訉痈�，就會增加造價，應予避免。
1.3視距要求
為避免前排學生近視或粉筆灰塵對學生健康的影響，第一排課桌前沿與黑板的水平距離不宜小于2000mm；為避免眩光影響，前排邊座學生與黑板遠端形成的水平視角不應小于30º；為保證最后一排座位同學在正常照度及正常視力情況下看清黑板字跡，最后排課桌后沿與黑板的水平距離：小學不宜大于8000mm；中學不宜大于8500mm。此外，為保證前排同學看黑板自然、舒適，第一排學生看黑板頂端視線與黑板所夾垂直視角應不小于45º。

2.教室的采光
2.1 晝光照明
晝光照明就是將日光引入建筑內(nèi)部, 并將其按照一定的方式分配, 以提供比人工光源更理想和質(zhì)量更好的照明。晝光照明減少了電力光源的需要量, 減少了電力消耗與環(huán)境污染。研究證明晝光照明能夠形成比人工照明系統(tǒng)更為健康和更興奮的環(huán)境, 可以使工作效率提高15%。晝光照明還能夠改變光的強度、顏色和視覺, 有助于提高工作效率和學習效率。隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展, 人才的培養(yǎng)成為科技進步至關重要的環(huán)節(jié)。近年來, 我國高校逐步向多學科的綜合性大學發(fā)展, 許多高校在規(guī)模和教學質(zhì)量上不斷調(diào)整, 以適應新時代的需求。高等學校規(guī)劃建設也逐漸成為一個新的課題, 高等學校教學樓的設計也隨著規(guī)劃規(guī)模的擴大發(fā)生了一些變化。
教學樓的容積率提高, 教室的使用面積逐漸增大, 針對教室室內(nèi)的光線、照度設計提出了更為復雜的要求, 具體表現(xiàn)在三個方面:
其一, 開間變大。開間的增加導致視距加長, 為了保證后排座位講臺區(qū)域和黑板亮度的正常要求, 其照度的設計更為復雜。
其二, 進深增加。為了設計有效的座椅視線, 開間變大必然影響建筑的進深。增加了進深才可以提高教室兩側(cè)有效的視線區(qū)域。教室的進深從6m 至13m 不等, 甚至更多。
其三, 窗地比減小。教室開間和進深都有增大的趨勢, 雖然出于結構和空間各方面的需要, 層高會有所增加, 但還要綜合考慮節(jié)能設計和成本控制, 窗地比勢必下降, 室內(nèi)照度的均好性便很難達到。
2.2教室門窗設計
2.2.1教室門的設計
門主要作為交通疏散，并兼通風用。根據(jù)我國的實踐，一般在教室前后各設一門，門洞寬1000mm。在平面組合中，若設兩個門有困難，也可只設一個門，但其寬度應為1200～1500mm。門洞高一般為2400～2700mm，門內(nèi)開，以免影響走道中行人的通行。
2.2.2教室窗的設計
窗的位置及尺寸大小，主要受采光標準，層高及結構的制約，窗的高度還應符合模數(shù)。具體要求如下：
①窗的大小按窗地比1／4確定。一般采用窗寬為1500～2100mm，窗高為2100～2700mm。
②光線必須由學生左側(cè)射入室內(nèi)，各座位的亮度要均勻，窗上口要盡可能接近天棚，窗下口距地面(即窗臺高)為900～1000mm。窗間墻寬度，在滿足結構要求的前提下，應盡量縮小。

3.交通系統(tǒng)設計
3.1門廳和休息廳
教學樓組織分配人流的交通樞紐，也是用來布置布告欄、宣傳欄、壁報和供學生活動的地方，設計時必須注意以下幾點：
(1)與學校主要出入口及室外活動場地聯(lián)系要便捷；
(2)內(nèi)部空間要完整，采光通風良好，要有足夠面積滿足安全疏散及休息停留用。
(3)門廳人口處一般要設門廊或雨篷。寒冷地區(qū)要設雙道門構成門斗，門斗的深度不宜小于2100mm。
(4)休息廳是供學生課余樓內(nèi)休息和活動的場所，位置應考慮學生活動及游戲方便。休息廳的數(shù)目和面積依具體要求而定。休息廳的種類主要有以下幾種：①寬走道式休息廳 ②大廳式休息廳，一般布置在底層或頂層。③隔離式休息廳，即以一間教室辟作休息廳，必要時可作機動教室使用。
3.2樓梯
樓梯是上下樓層聯(lián)系的通道，位置要明顯，疏散要方便，寬度和數(shù)量要滿足疏散和防火要求。
根據(jù)防火要求，兩樓梯之間的房間，房門至最近樓梯間的最大距離小于或等于30m。袋形走道兩側(cè)或盡端的房間。最遠房門到樓梯口的距離小于或等于20m。
樓梯踏步尺寸，一般采用踏步高為140～160mm，踏步寬為280～340mm，樓梯扶手高900~1000mm，樓梯梯井的寬度不應大于200mm，當超過時，應采取安全措施。梯蹬不得采用螺形或扇形踏步。
樓梯寬度及間距參照防火規(guī)范計算。每段踏步不得多于18步，不得少于3步。
梯段間不應設遮擋視線的隔墻；樓梯間應直接采光。
3.3走道
一般教學樓走道的寬度，內(nèi)廊為2.4~3.0m，外廊為1.8~2.1m；辦公室走道為1.5～1.8m。
內(nèi)走道要有良好的采光通風，除兩端開窗直接采光外，還可以通過兩側(cè)墻上開高窗和兩側(cè)房間門上的亮子間接采光。走道高差變化處必須設置臺階時，應設于明顯及有天然采光處，踏步不應少于3級，并不得采用扇形踏步。
外廊欄桿高度不應低于1100mm，欄桿花飾不應采用易于攀登的花格，宜用垂直線條，空隙小于或等于110mm，以免發(fā)生事故。外廊易飄進雨水，地面應低于室內(nèi)或坡向外，作有組織排水。

4.教學樓消防設計
4.1教學樓消防設計要性分析
近幾年。各校都在修建現(xiàn)代化教學樓，現(xiàn)代化教學樓多為教學、辦公、會議、實驗等綜合用途。教學樓是人員密集的地方，最主要的人員就是學生，他們是一個家庭中最重要的元素，其生命關乎到社會的安定。在進行消防設計時：①要考慮以預防失火為主；②當發(fā)生火災時，盡量達到早期發(fā)出警報、不待火災擴大即早期撲滅、使人員迅速疏散到安全地帶、消防車能迅速靠攏、消防隊員能迅速到達火災現(xiàn)場救火，減小火災損失的目標。因此，對于教學樓的防火設計成為設計工作的重點。
4.2設計方案
4.2.1消防控制室設計
在首層設置教學樓消防控制室．設直接對外的安全出口。消防控制室是教學樓的消防控制中心，指揮管理著教學樓內(nèi)分散在各處的不同設防裝置。它與各服務點、消防點之間有著迅速的聯(lián)系設備，可以盡快報警。廣播系統(tǒng)在收到警報信號后，核實災情，及時通知人們有組織地疏散，以避免傷害。消防控制室在火災發(fā)生時能停止客梯運行，切斷電源，接通事故照明電源，開動排煙風機，關閉防火閥、防火門，監(jiān)測消防梯及消防水泵的工作情況。
4.2.2電氣設計
教學樓消防設備用電為兩路供電．末端互聯(lián)。在走廊設事故照明箱，樓梯、走道的部分照明由事故照明箱供電，同時在樓梯聞、走道設安全疏散指示燈和誘導燈。全樓設火災自動、手動報警系統(tǒng)，區(qū)域顯示系統(tǒng)，消防廣播系統(tǒng)�？偩�聯(lián)動控制系統(tǒng)及計算機管理系統(tǒng)�？刂浦行膱缶�系統(tǒng)設在l層消防控制室。消防控制室內(nèi)配置：火災集中報警器，集中顯示控制器．消防廣播，通迅控制器．總線聯(lián)動控制器等。消防控制室電源采用38眈20V=三相五線制，消防用電滿足二級負荷的供電要求，兩路電源供電，自動切換。有關用電設備均設釧羽直流電源，備用電源。
4.2.3通風設計
據(jù)統(tǒng)計，在建筑的死亡人數(shù)中，因一氧化碳煙氣中毒死亡的占50％。教學樓在屋內(nèi)設加壓送風機，送風量為15000m3／h，風壓370Pa。所有防煙樓梯剛前室及合用前竄均沒獨立的機械加壓送風．每層設送風口—個，送風口在平時處于關閉狀態(tài)，在消防狀態(tài)下自動開啟。

5.結論
中小學教學樓雖然建筑型式較為單一，但分布廣，數(shù)量多，影響大，應予足夠的重視，其中，教學樓建筑設計尤為重要，在平面布置及尺寸的確定上，需嚴格依據(jù)教室設定容量、采光、通風、視覺效果等標準，滿足學生在教室內(nèi)對光照、空氣及座位舒適、黑板的視覺效果等的基本要求。在給學生營造一個良好的學習環(huán)境的同時，還須涉及學生課余活動空間，交通路線、休息場所、安全等方面，采取合理的解決方案，做好對應的建筑設計。