天津生态城国际学校 | 墨臣设计
阅读:3039 2022-05-20

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环境的真正改善
不仅需要技术与形式的支持
更需要人类意识的启蒙觉醒


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项目概况

环球教育集团第一所中国绿色学校


天津生态城国际学校,是中新天津生态城投资开发有限公司(SSTEC)与世界最大的K-12(幼儿园至12年级) 教育供应商——环球教育集团(GEMS)联合开发,是环球教育集团在中国的第一所绿色国际学校。


本项目为集各项绿色节能技术于一身的教育类建筑,获国家三星级绿色建筑设计标识认证。学校拟设从幼儿园到12年级共82个班,可容纳学生近2000名,为墨臣12 年前的绿建作品实践,项目如今依然与当前“碳中和”的时代趋势保持着高度的默契,过去落地执行的经验也一直不断为团队带来参考与思考。

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△ 效果图    国际学校立面人视    ▽ 实景图

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项目超越了单纯的建筑设计,更将绿色建筑和绿色教育理念相融合,通过当时最先进环保的低碳设计技术和校园规划,呼应生态城的可持续发展宗旨,让学子通过校园的生态特色,获得更直观的生态认识,使其立志成为对环境保护有责任感的国际化公民。





规划布局

动静相宜的复合校园体系



项目用地位于天津市滨海新区中新天津生态城南部片区的2号地块,占地面积约20,000㎡,总建筑面积23,519㎡,地上5层,地下1层,绿地率40%;除各种普通教室、功能教室、行政办公等常规用房外,建筑内部还设有室内游泳馆、室内篮球馆、礼堂等多种功能空间

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△ 总平面图


作为教育建筑,项目将“正式学习”与“非正式学习”的理念并置体现在建筑中,保持两者的对话。

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△ 平面规划平层图


教室作为正式学习的空间分布于建筑的南端,有充足的采光;报告厅、图书馆、天文馆等公共空间(非正式学习空间)位于建筑的中心部位,作为整体建筑的中心,起到汇聚的作用,公共走廊和大厅等公共空间将正式学习与非正式学习的空间联系起来,贯通整个建筑。

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主要的楼层间拥有开阔的中庭空间,开放式楼梯联系上下,各种各样的研究室和学习环境并存在“学习共享”的理念之下

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丰富多彩充满活力的家具出现在空间各个角落,同时,建筑的大报告厅、体育馆、图书馆等大的公共空间所具有的汇聚的力量,让学生在这里因交流而收获更多

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落地后的项目,丰富的空间层次、充满活力的材料颜色、环保的建筑材料应用,处处体现了服务于空间功能的要求

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低碳考量

可持续发展校园的高集约功能



本项目在满足中新天津生态城对绿色建筑设计基本要求的基础上,致力于实现GEMS“建设可持续发展的校园、培养对环境保护有责任感的国际化公民”的目标,应用成熟的生态技术,并综合考虑造价控制因素,以实现理想目标与现实条件的均衡

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■ 土地资源合理规划 

项目规划和建筑设计方案依照生态城总体规划进行,不破坏区域有价值的植被及保护区,机动车、非机动车停车均设于地下,部分运动场地设于屋顶,在较小的用地面积条件下满足了国际学校复杂的使用功能要求。


场地交通组织力求合理,到达公共交通站点的步行距离不超过500m,建筑物周围人行区风速低于5m/s,不影响室外活动的舒适性和建筑通风

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■ 多维节能系统 

高标准的围护结构设计

设计依据《天津市公共建筑节能设计标准》,并在此标准的基础上全面、大幅度地提高了围护结构的热工性能,使绿色建筑不仅仅停留在概念层面,而是保证了建筑在全寿命使用期内的低能耗


空调系统与电气节能

项目采取有效措施减少通风空调系统能耗,如:区分房间的朝向,细分空调区域,实现空调系统分区控制;利用多台组合式热回收空气处理机,实现全空气空调系统进行全新风或可调新风比的运行,过渡季有效地改善空调区内空气的品质,大量节省空气处理所消耗的能量。

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夏季夜间温度较低时,自然通风降温,利用围护结构蓄热,降低空调系统的能耗;在游泳馆、体育馆、礼堂、餐厅、图书室和其他无窗房间采用新风系统,并利用排风对新风进行预热/预冷,通过热泵余热供应生活热水,利用排风余热对新风进行预热,提高能源利用效率。

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绿色灌溉系统

操场和景观绿地均设节水灌溉系统,根据场地性质不同,采用不同的灌溉方式。其中,操场和面积较大的绿地采用地埋式旋转喷头,小块绿地和屋顶绿化采用散射式喷头灌溉,各灌溉子系统均设电磁阀,在控制室集中控制。


垃圾回收系统

在中新天津生态城设有气力垃圾自动收集输送系统,通过预先铺设的地下管道,利用真空抽吸的原理,使用空气为动力来运送垃圾。


通过引进分类气力垃圾输运系统,可以实现生态城高效快捷的垃圾收集清运,提高城市环卫标准,提高资源回收利用率和杜绝垃圾二次污染

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△ 垃圾自动收集运输


■  清洁能源的循环利用 

太阳能热水与地源热泵的应用

项目在建筑的屋顶设有600㎡的太阳能集热器,为游泳馆、体育馆、幼儿园卫生间提供生活热水

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地源热泵作为可再生能源在中新生态城大量应用,在本项目设计初期,团队根据学校建筑的运行特点,做了多种冷热源方案的技术分析,并均衡考虑造价控制等因素,最终选择局部采用地源热泵为学校的教育展示功能,其他部分采用变频多联机供冷、市政供暖


地源热泵的地埋管换热器充分利用室外场地,敷设于运动场地面以下夏季为篮球馆、礼堂等大空间提供冷源,非采暖季作为太阳能系统的备用热源,用于加热生活热水和泳池池水。

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△ 太阳能与地源热泵系统示意


风力发电与光伏发电

天津当地气象数据显示,区域大多数的风向来自西北与东南,根据风力发电机所在的位置与高度,所能产生的电能将随着高度的增加而提高。本项目中在建筑标高24m的屋顶设置多台小型风力发电机为项目持续提供电力


本项目屋顶同时也设置部分高效光伏电板依靠光伏效应吸收太阳能及造成电流流动,所产生的电能将直接引至位于地下室的变配电室。

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△ 天津风速与方向精准利用


雨水利用与非传统水源利用

本项目采用雨水收集直接利用雨水渗透补充地下水的间接利用两种形式,项目用地中,约6%的面积用于雨水收集,收集的雨水进入位于地下室的处理设施,经沉淀、处理后用于室内园林的植物灌溉;除用于雨水收集功能以外的室外地面,约有70%为可渗透性地面(绿地及嵌草砖),在一年一遇的降雨量强度范围之内可做到雨水就地下渗不外排

 

中水(可再生水)系统用于冲厕及绿化灌溉,可再生水用量占到建筑总用水量的62%;除总水表外,中水系统按不同的使用功能分别设分水表,对中水利用效果进行动态评估和控制。


■  绿色建材运用 

使用高性能建筑材料是建筑节材的措施之一,本项目主体结构梁、板、柱均采用高标号、高性能耐久性混凝土、高强度钢筋,所有的吊顶都采用再生石膏板,内隔墙全部采用粉煤灰蒸压加气混凝土砌块(作为工业废渣的粉煤灰占生产原料的70%),充分利用工业废弃物,减少了对自然资源的消耗

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绿色启蒙

耳濡目染的绿色低碳认知教学



作为一个学校项目,绿色建筑的设计如果仅仅停留在技术层面显然是有明显局限的,如何向身在其中的学生展示这些技术利用的价值,对于教育过程本身,甚至对于学生未来志向的发展,无疑都是意义深远的。


■  能量墙 

在教学楼主入口大厅的右侧墙面上,设有一面“能量墙”,上面各种数据会根据时间变化实时显示:

  • 太阳能已经为我们提供了多少热水;

  • 地源热泵已经为我们节约了多少市政热力;

  • 风力和光伏发电已经为我们产生了多少电能;

  • 我们已经收集了多少雨水;

    …… ……

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孩子们每天在经过这个位置时,都可以随时看到这些数据显示,并且随时可能聚集起来进行即兴的讨论,在自然的状态中就会引发他们对环境的关注这些演示数据,带给孩子们的绝不仅仅是新奇的感受,同时还会使他们养成关注生态环境的终生习惯


■ 生态圈 

在教学楼入口附近的中庭处设有一处室内园林,区别于室外的自然气候条件,这里可以展示出植物的多种生存方式,并且还设有水池来放养小型水生动物,形成一个缩微的生态系统,让孩子们在游戏中对生态系统形成最直观的感受

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精巧的室内园林景观,同时也丰富了建筑的室内空间,改善了局部小环境,对孩子们也会产生潜移默化的引导作用


■ 循环柱

方案在中庭空间中设有一个从一层直达四层的巨大中空有机玻璃柱,在每层设有投放口,在日后的使用中用来投放废弃的饮料瓶和饮料罐,过程中孩子们可以看到这个“循环柱”被逐渐填满,非常直观地显示出人类行为对环境的影响,唤醒并提升孩子们的环境保护、资源循环利用意识

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绿色建筑的概念绝不会仅仅停留在技术层面,不应该、也不会仅仅是设计师和建设方所关注的话题。唯有使绿色生态的概念渗入每个人生活中的点点滴滴,才能使每个公民的环保行为拥有源自内心的永久动力,而这一切,最好的手段莫过于从潜移默化中晕染每个孩子的内心世界,让环保意识在自然的状态中不断得以传承。




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项目名称  天津生态城国际学校

委托单位  中新天津生态城投资开发有限公司

项目类型  教育建筑

项目地点  天津市滨海新区

项目规模  23,519㎡

竣工时间  2012年

设计范围  施工图设计、室内设计

设计公司  北京墨臣建筑设计事务所

设计团队  武勇、杨金生、聂亚飞、王伯荣、姜传华、郝向孺、高阳、宋伟 等

合作伙伴  新加坡CPG咨询私人有限公司(方案设计/绿色设计顾问)

摄      影  王祥东


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