教育建筑学校建筑方案设计说明.docx
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教育建筑学校建筑方案设计说明
教育建筑学校方案设计说明
第一章总述
第二章建筑设计
第三章结构设计
第四章给排水设计
第五章电气设计
第六章暖通设计
第七章消防设计专篇
第八章环境保护、卫生防疫专篇
第九章无障碍设计专篇
第十章绿色节能专篇
第十一章人防设计专篇
第十二章公共停车库设计专篇
第十三章海绵城市专篇
第十四章安防设计专篇
第十五章新型工业化设计专篇
第一章总述
一、设计依据
1、建设项目选址意见书(第330100201600195号);
2、建设项目项目建议书批复,江发改{2015}62号;
3、电子版红线图;
4、《中华人民共和国城市规划法》;
5、《九年制义务教育普通学校建设标准》(DB33/1018-2005);
6、《中小学校设计规范》(GB50099-2011);
7、《建筑设计防火规范》(GB50016-2014);
8、《民用建筑设计通则》(GB50352—2005)
10、《汽车库、修车库、停车库设计防火规范》(GB50067-2014)。
11、国家及地方政府颁布的相关规范、规定及标准。
二、项目概述
本项目位于xx地块,地块北至xx路,东至XX,南邻XX。
项目总用地面积为23029平方米,约合34.5亩。
总建筑面积33851平方米,其中地上建筑面积22715平方米,地下建筑面积11136平方米。
三、项目建设总体目标
随着住宅小区建成入住以及外来务工人口的增加,必将给该区域带来大量的中学阶段适龄学生和外来借读生,然而,该片区基层教学设施缺乏,人民群众不断增长的高质量教育需求与供给不足的矛盾非常突出。
针对xx片区基础教育设施不足现状情况,XX教育局将本项目列入教育配套设施进程计划。
项目的建设将有效完善片区教育基础设施,促进区域基础教育的协调发展,推动教育事业科学发展,促进教育公平、构建社会主义和谐社会,从而进一步提升国民素质、建设人力资源强国。
在方案设计中充分考虑到了与周边地域环境及建筑风格的统一协调,同时也不失建筑本身的特色。
该建筑所处地理位置优越,环境适宜,交通便利,总体规划上满足学校私密性的同时也满足了家长接送孩子方便需求。
建筑的空间布局使每个教学用房日照充足,空气流通,校园内配套设施完善,典雅的色调和丰富的垂直绿化营造出具有丰富自然韵味的现代化气息而又富有生机的学校性格。
四、现状分析
项目拟建场地呈不规则布局,目前主要为现状空地,周边用地为规划幼儿园用地、规划住宅用地、市政配套用地、配套服务用地及道路用地为主。
五、设计重点、难点分析
1、设计重点分析
当今世界是一个全球化与国际化的世界,传统的应试教育方式必然要让位于对学生素质、才能与思想全方位发展的教育方式。
在整个校园的设计中我们重视自然和人文的结合,以探索式的教学理念提升学生的素质,保证学生个性化发展。
因此,在设计过程中,“关注学生个体发展,构建人与自然和谐的精神家园”成为我们创作的核心思想。
(1)我们抓住中学空间环境的本质,从实际需求出发,通过建筑造型和空间组合上的自然生态特征和整体理性的教育理念相结合,使两者相得益彰,融为一体。
在空间设计中不单单着重于室外环境,同样着重打造建筑内部充满生机的活动空间,营造充满互动与活泼的共享空间。
(2)中学是孩子树立正确的人生观、价值观、世界观的关键阶段,因此我们在设计中力求体现该学校独特的教学氛围,也充分表达对自然生态的尊重。
培养孩子对自然生态绿色的美好印象,树立可持续发展的人生观。
(3)节能、环保、绿色将是一个永恒的课题。
本设计所遵循的原则是:
被动节能技术优先,充分利用可再生能源。
因此在设计中,应用建筑设计手法尽可能实现自然采光、有效通风和夏季遮阳,并合理采用新型的建筑材料。
在形体的选择上,在节能建筑与教育建筑之间寻找契合点,让建筑的形体既能实现我们的建筑设计理念,同时使其具有较好的节能体形系数。
2、设计难点分析
(1)本地块整体形状呈梯形布局,且整体呈北偏西XX度左右倾斜,如何在地块内部充分利用地形使学校教学区普通教学用房获得有利朝向,成为本次设计中的一个难点问题。
(2)本项目为30个班的中学,根据《学校生均建设用地面积指标表》(《浙江省九年制义务教育普通学校建设标准》DB33/1018-2005)。
本地块生均规划建设用地未达到标准三类。
地块偏小,如何在设计中综合考虑,满足各项功能要求,是设计的难点。
(3)本地块只有北侧毗邻现状道路,如何在单一的道路上合理的布置学校主、次出入口,成为设计难点之一。
(4)本项目地块西侧毗邻幼儿园用地,幼儿园用地为周边噪声源,如何合理布局规避来自幼儿园的噪声影响,成为了设计难点之一。
(5)在融入大环境的同时,如何使本项目建筑造型富有生机,体现教育建筑特点,在合理控制成本的同时打造出新颖、丰富的建筑形象是本次设计的一个重要问题。
针对以上设计重点、难点,本方案在总图设计、单体平面布局以及建筑造型设计等方面进行了全方位的合理解答,将在以下说明内容中一一阐述。
六、设计原则
(1)人本——以素质教育为主线,把握现代教育发展趋势,顺应教育内涵变化的总体要求。
(2)文化——地域性、文化性是校园场所的精神实质,力图营造富有江南书院气质的高素质中学校园,并充分考虑周边环境与校园布局特点的要求。
(3)自然——尊重与自然的和谐,在充分保持原有地形地貌的前提下,贯彻文化原则与效益原则,力求创造一个具有幽雅环境,丰富文化内涵,经济效益显著和个性鲜明的空间。
注重“可持续发展”战略,充分考虑环保及建筑的节能设计。
(4)经济——作为教育基础实施,建筑单体及各种配套实施(如:
道路、绿化等)均应综合考虑各方面因素,以降低投资。
(5)融合——讲究人与环境的融合、建筑与整体规划布局的融合、建筑与绿化的融合。
(6)安全——根据师生不同的活动规律,做到功能分区明确,互不干扰。
倡导适度的人车分流,既消除人车混行的不安全因素,又避免由此造成的时段性消极空间,确保车行与步行系统的利用律。
七、总平面设计
1、总体规划结构
经过综合分析项目用地,设计中采用东西分区,动静分离的总体布局思路。
考虑到西侧幼儿园用地会带来的噪声影响,以及西南侧绕城公路会对场地内部造成的噪声影响,将对环境要求较高的教学区布置在场地东侧,将200米田径场及各个室外篮、排球场地布置在场地西侧,有效的做到了动静分离,规避了来自周边环境的不利因素。
如此东西分区有效的保证了动静分区,在合理布局的前提下有效阻隔周边不利影响,为学生提供了良好的学习、活动环境。
2、功能分区
整个校园分为行政办公区、教学区、生活区、运动区四个区块。
行政办公区:
主要建筑为行政楼,为地上五层建筑,结合主入口广场设计形成了标志性的建筑形象。
教学区:
教学区位于场地东侧,由南向北分别为1#普通教学楼、2#普通教学楼以及专业教学楼,各个建筑间通过连廊相互连接。
通过底层架空景观的渗透,设置了各类活动设施和休闲设施,既做到了景观和空间上的层次变化,又能有更多的休闲沟通空间。
同时,在教学楼之间设置了报告厅、图书馆用房,报告厅设计在地下空间,利用下沉式庭院有效获得采光通风环境。
图书馆为地上一层、地下一层建筑,内部两层通高中庭获得良好的采光和互动效果。
结合内庭院设计的下沉式庭院以及院落空间丰富了学校的竖向脉络。
生活区:
体育生活楼布置在地块西北侧,靠近XX路设置可获得便捷的后勤运输流线,同时又减少了后勤车辆对校内环境的干扰。
厨房布置在一层,将烹饪功能靠近西侧布置,避免了对校内及入口的油烟影响,同时在一层配建教工餐厅。
学生餐厅布置在二层,可由室外台阶及二层连廊直接到达,方便快捷。
体育运动区:
由室外体育活动区及风雨操场组成,室外体育活动区由200米的田径场地及各个篮、排球场组成,位于场地西侧规避周边不利影响。
风雨操场位于体育生活楼三层,内部设置了标准篮球场及舞台等辅助设施。
整个校园功能分区明确清晰,联系紧密。
3、交通组织
学校主入口设置在北侧的XX路上,靠近地块东侧布置,宽广的校前广场既为集中的上下学人流提供了充分的预留空间,又缓解了北侧道路的机动车通行压力。
在校前广场设置了3个地面校车停车位,符合标书要求,同时校内地下车库出入口结合体育生活楼布置,车辆不进入校园内部。
在主入口人行区域与车行区域之间用绿化设施有效分隔,实现人车分流。
社会车辆出入口布置在场地西侧,与学校车行流线分隔,如此设计本地块在XX路共开设两个机动车出入口且间距满足规范要求,布局合理。
车行系统:
由车行出入口进入,沿道路分别进入到地下停车库,平时机动车不驶入校园内部。
步行系统:
由人行主入口通过校前广场进入各个空间,非机动车进入校园门厅后直接进入地下自行车库,与人行流线分离。
人行出入口广场还设置了家长等候区,方便学生的接送和等候。
地下停车库:
将11136㎡的地下停车场设置在操场的地下空间内,学校内部停车与社会停车分离。
同时结合地下室布置非机动车停车库。
校园和社会停车出入口单独设置,社会车辆进出口与校园车行流线分隔,避免了对学校的干扰。
5、空间组织与景观设计
设计中结合环境与各项功能要求,营造与城市及基地相融共生的空间形态。
通过空间的大与小、收与放、疏与密、隔与透等的对比统一,组成了完整的空间序列。
(1)突出建筑及空间起伏与层次,主从与重点。
寻求场地景观中心与整个校园轴线的建筑序列,形成严正有序的外围轮廓线,取得富有韵律的建筑总览,通过建筑围合成不同的空间,形成序列,并形成空间的节奏感。
(2)通过校园内景观活动场地作为空间联系纽带,以形成校园向心,内聚的空间效果。
景观设计结合环境和各项功能要求营造与城市及基地相融合共生的绿化形态。
通过空间的韵律变化,形成具有学院文化气息的视觉形态。
绿化以地景、建筑为一体的整体校园景观设计为目标。
在外部空间设计中通过单体组合形成三个层次的目标空间,即校间广场空间和励志空间,功能单元围合的庭院空间及交流平台,连廊空间,同时利用自然景观的渗透,在普通教学楼之间设计庭院景观。
第二章建筑设计
本工程作为新建教育建筑,沿着城市道路网及周边区块,界定了校园空间。
从大的层面上来讲,它所具有的建筑形态应隶属于环境空间形态。
因此,在设计上我们力求创造一种典雅富有动感,经得起时间考验的建筑形式。
本方案在现代建筑风格的基础上追求突破,以教育建筑特色出发设计建筑造型,力求展现个性并符合时代气息的建筑形象。
主体建筑以多层为主,动静分区明确,强调建筑的时代性和特色性。
一、教学及教学辅助用房
教学及教学辅助用房分为普通教学楼及专业教学楼两部分。
普通教学楼位于场地南部,分两栋。
二-五层为普通教室,并在各层布置了教师办公室及开水间等辅助设施,底层架空,共30个班级,建筑之间通过连廊相连。
教学楼走廊宽度为3.6m,同时风雨廊局部放大,能在雨天作为学生活动平台使用。
教室采用9.6米X8.4米柱网设计,主要楼梯间和厕所放到普通教学楼的两侧,使楼与楼之间自然形成风雨连廊,同时为学生课间提供一个宽敞的交流平台。
专业教学楼包括了美术教室、书法教室、科学教室、自然教室、劳技教室及科技活动室等。
通过连廊与南侧普通教学楼相连,通达方便,为一层局部架空、地上五层的多层建筑。
二、办公用房
行政楼布置在地块最北侧,结合主入口布置,包含行政办公、会议兼接待室、保健及观察室、接待室、值班室、教工厕所、职工活动室等功能用房。
三、体育生活楼
布置在地块西北侧沿XX路位置,内部功能合理,一层为厨房及教职工餐厅,二层为学生餐厅,三层为风雨操场,结合舞台设计。
四、地下车库
本案地下车库建筑面积为11136平方米,共设置224个车位,其中包含了教职员工自用停车位及社会车辆停车位,并在地下室内设置非机动车库及设备用房。
五、体育活动区
体育活动区包括室外活动场地及室内风雨操场。
室外活动区分别设有:
200米标准田径场地、跳高区、器材活动场地、沙坑等运动设施、室外篮排球场。
风雨操场位于体育生活楼三层,结合舞台设计,丰富学生日常活动。
体育活动区对教学区影响较小,同时自成体系相互联系较为方便。
六、建筑造型
建筑造型充分考虑建筑的可观赏性和标志性,注重各角度的景观效果,关注第五立面和城市界面的设计。
建筑单体主色调以白色为主,局部采用深色材质对比;立面造型采用现代风格,建筑材料吸取学院气质。
建筑外墙采用白色墙面与学院红墙面形成对比,点缀以百叶,玻璃,与墙体相互呼应,营造出富有变化的立面效果。
典雅的色调和丰富的垂直绿化营造出具有丰富自然韵味的现代化气息而又富有生机的学校性格。
建筑立面轮廓上注重整体的韵律。
七、建筑构造
屋面做法1(自上而下):
细石混凝土(双向配筋)(40.0mm)+水泥砂浆(10.0mm)+挤塑聚苯板(XPS)(75.0mm)(计算值60mm)+3厚SBS改性沥青防水卷材一道+3厚SBS改性沥青防水卷材一道+水泥砂浆(20.0mm)+轻集料混凝土找坡(最薄处30.0mm)+钢筋混凝土(120.0mm)
屋面做法2种植屋面(自上而下):
种植基层(500mm)+土工布过滤层+20厚耐穿刺塑料板排水层,凸点向上+细石混凝土(双向配筋)(40.0mm)+水泥砂浆(10.0mm)+挤塑聚苯板(XPS)(75.0mm)(计算值60mm)+4厚耐根穿刺SBS改性沥青防水卷材一道+3厚SBS改性沥青防水卷材一道+水泥砂浆(20.0mm)+轻集料混凝土找坡(最薄处30.0mm)+钢筋混凝土(120.0mm)
外墙做法:
教学楼及行政楼:
防水涂料饰面层+聚合物抗裂砂浆(压入耐碱玻纤网格布)(5mm)+(35mm)厚无机保温砂浆(II型)+10厚1:
3水泥沙浆找平层+基层墙体+10厚1:
3水泥沙浆找平层+白色内墙涂料。
体育生活楼:
防水涂料饰面层+聚合物抗裂砂浆(压入耐碱玻纤网格布)(5mm)+(35mm)厚无机保温砂浆(II型)+10厚1:
3水泥沙浆找平层+基层墙体+10厚1:
3水泥沙浆找平层+白色内墙涂料。
地面做法一(教学楼地面):
10~15厚地砖面层(干水泥擦缝)+20厚1:
3干硬性水泥砂浆结合层+素水泥浆结合层+100厚C15卵石混凝土垫层+素土夯实。
地面做法二(地下室地面)做法:
混凝土(C20细石混凝土)(150.0mm)+钢筋混凝土(400.0mm)+细石混凝土保护层(50.0mm)+防水卷材、聚氨酯(3.0mm)+水泥砂浆(20.0mm)+碎石,卵石混凝土2(200.0mm)+素土夯实,压实度不小于93%。
楼面做法:
10~15厚地砖面层(干水泥擦缝)+1:
2水泥砂浆(掺3%防水剂)20厚抹平+刷素水泥浆一道+现浇钢筋混凝土楼板。
架空楼板做法(自上而下):
教学楼及行政楼:
10~15厚地砖面层(干水泥擦缝)+1:
2水泥砂浆(掺3%防水剂)20厚抹平+刷素水泥浆一道+现浇钢筋混凝土楼板+30厚岩棉保温板(摆锤法)+吊顶
体育生活楼:
10~15厚地砖面层(干水泥擦缝)+1:
2水泥砂浆(掺3%防水剂)20厚抹平+刷素水泥浆一道+现浇钢筋混凝土楼板+45厚岩棉保温板(摆锤法)+吊顶
顶棚做法:
树脂乳胶漆二道(每道间隔2小时)+封底漆一道(干燥后再做面涂)+3厚1:
0.5:
2.5水泥石灰膏砂浆+5厚1:
0.5:
3水泥石灰膏砂浆打底扫毛+刷素水泥浆一道(内掺水泥重5%的107胶)+钢筋混凝土板底面清理干净。
踢脚做法:
15厚石材板(板材满涂防污剂)踢脚+素水泥浆擦缝,12厚1:
2水泥砂浆粘结层(内掺水泥重5%的107胶)+5厚1:
3水泥砂浆打底划出纹道+砖墙或钢筋混凝土墙。
内墙做法:
刷白色内墙涂料二度+8厚1:
0.5:
3水泥砂浆粉面+12厚1:
1:
6水泥石灰砂浆打底。
八、主要技术经济指标
名称
单位
数量
备注
1
建设用地面积
㎡
以实测为准
2
总建筑面积
㎡
其中
地上建筑面积
㎡
其中
普通教学楼
㎡
专业教学楼
㎡
行政楼
㎡
体育生活楼
㎡
图书馆(地上)
㎡
门卫
㎡
垃圾房
㎡
独立疏散楼梯间
㎡
地下建筑面积
㎡
其中
地下车库
㎡
地下自行车库
㎡
报告厅及图书馆
㎡
3
容积率
4
建筑密度
%
5
绿地率
%
6
机动车位
个
不含校车车位
地面停车位
个
校车车位3个
地下停车位
个
学校停车位数55个,社会公共车位169个
7
非机动车位
个
其中
地面停车位
个
地下停车位
个
9
建筑高度
m
不大于24米
10
围墙长度
m
第三章结构设计
一、工程概况
本工程单体建筑有教学及教学辅助用房地上5层,办公用房地上5层,体育生活楼地上三层,人民防空地下室一层。
一、设计依据:
本项目按现行国家、部和浙江省颁布的规范和规程进行设计,主要有:
1)、建筑结构设计术语和符号标准GB/T50083-97
2)、建筑工程抗震设防分类标准GB50223-2008
3)、工程结构设计基本术语和通用符号GBJ132-90
4)、工程结构可靠性设计统一标准GB50153-2008
5)、建筑结构荷载规范GB50009-2012
6)、建筑抗震设计规范GB50011-2010(2016年版)
7)、混凝土结构设计规范GB50010-2010(2015年版)
8)、地下工程防水技术规范GB50108-2008
9)、建筑桩基技术规范JGJ94-2008
10)、建筑地基基础设计规范GB50007-2011
11)、浙江省建筑地基基础设计规范DB33/1001-2003
12)、人民防空地下室设计规范GB50038-2005
13)、单掘开式地下空间开发利用工程兼顾人防需要设计导则
14)、装配式混凝土结构技术规程JGJ1-2014
二、材料
1.混凝土:
采用预拌混凝土,结构构件所用混凝土强度等级不小于C30,按GB50010-2010材料参数如下表所示:
表2.1混凝土材料参数
强度等级
标准值
fck(N/mm2)
设计值(N/mm2)
弹性模量
Ec(N/mm2)
fc
ft
C25
16.7
11.9
1.27
2.80×104
C30
20.1
14.3
1.43
3.00×104
C35
23.4
16.7
1.57
3.15×104
C40
26.8
19.1
1.71
3.25×104
混凝土剪变模量G按弹性模量E的0.4倍采用
a)上部结构:
砼采用C30;
b)地下工程:
墙柱砼采用C35,梁板砼采用C35,抗渗等级为P6。
基础垫层混凝土采用C15。
2.钢筋:
钢筋应符合GB50010-2010的规定,材料参数如下表所示:
表2.2钢筋材料参数
钢筋种类
直径
(mm)
标准值
fyk(N/mm2)
设计值
fy,f’y(N/mm2)
弹性模量
Es(N/mm2)
HRB400
6-25
400
360/360
2.0×105
抗震等级为一、二、三级的框架和斜撑构件(含梯段),其纵向受力钢筋应采用其牌号带“E”的钢筋。
3.砌体
填充墙:
±0.000以上内外墙采用强度不小于A5.0蒸压砂加气砌块,专用粘结剂砌筑,要求容重不大于7.00KN/m3;±0.000以上楼梯井道隔墙、卫生间及厨房隔墙采用MU10页岩多孔砖,M5预拌混合砂浆砌筑,要求容重不大于14.0KN/m3;±0.000以下凡与土体及与水接触部分墙体,采用MU20混凝土实心砖,M10预拌水泥砂浆砌;其余地下室内墙采用MU10页岩多孔砖,M5预拌混合砂浆砌筑,要求容重不大于14.0KN/m3。
预制隔墙:
±0.000以上内外隔墙采用200厚预制三明治墙板。
三、建筑分类及环境类别
表3.1建筑分类
建筑结构安全等级
二级
结构重要性系数
1.0
结构设计使用年限
50年
建筑抗震类别
乙类
地基基础设计等级
乙级
地下工程防水等级
二级(其中地下室顶板及配电房侧墙为一级)
环境类别:
室内正常环境(包括有严格防水措施的屋面)混凝土结构的环境类别属一类;室外地面标高以下的承台,地梁、底板、挡墙等基础混凝土结构朝向室外的部分以及雨棚、挑檐等室外露天构件的混凝土环境类别属二a类,卫生间为二a类;室外地面以下地下室外墙和外墙柱外侧属干湿交替环境,环境类别应为二b类。
四、荷载
1.恒载按实计算。
2.使用活荷载按GB50009-2012执行:
办公室、会议室2.0kN/m2阳台2.5kN/m2
卫生间4.0kN/m2厨房4.0kN/m2
活动室2.5kN/m2普通教室2.5kN/m2
疏散楼梯3.5kN/m2专业教室5.0kN/m2
设备间7.0kN/m2走廊、活动平台、门厅3.5kN/m2
非上人屋面0.5kN/m2上人屋面2.0~3.0kN/m2
操场顶板10kN/m2
注:
其余特殊房间按实取值。
3.风荷载
按50年一遇基本风压为0.45KN/m2,主体高度无大于等于60m情形,按0.45KN/m2计算位移,按0.45KN/m2计算受力配筋。
地面粗糙程度按B类。
4.雪荷载
按50年一遇,采用0.45KN/m2,雪荷载不与屋面活荷载同时组合。
5.地震荷载
地震设计参数如下:
抗震设防烈度7度,近震设计基本地震加速度为0.10g,建筑场地类别暂定为Ⅲ类,地震分组为第一组,地震动反应谱特征周期为0.45s。
6.设计荷载组合
所有结构构件承载力应按规范要求的最不利荷载组合进行设计。
五、上部结构体系及抗震设计
本工程地上为5层,结构最大高度20.2米,教学综合楼及行政办公楼采用装配整体式结构,体育馆采用全现浇钢筋混凝土框架结构体系;当房屋总长度超过规范规定的最大伸缩缝间距要求时,在超长连廊、超长看台和超长教学楼的适当部位设置温度伸缩缝(兼抗震缝),缝净宽150mm。
本工程上部单体嵌固端为基础层,有地下室部分对地下室顶板采取构造加强措施。
体育生活楼屋面跨度大于18米,属大跨度框架结构,框架抗震措施等级为一级;连廊局部结构为单层单跨框架结构,框架抗震措施等级提高为一级;其余楼均为普通多层框架结构,框架抗震措施等级均为二级。
六、地下室结构体系及抗震设计
本工程在单体局部范围内和单体范围外设有地下室,为整体式单层地下结构,采用现浇框架结构体系,上部结构相关范围内框架抗震等级同上部结构,其他范围均为三级。
七、基础设计
根据(详细勘察阶段)》设计,基础选用为700直径钻孔灌注桩桩基础,持力层为10-3中风化凝灰岩。
地下室抗浮设防水位暂取室外设计地坪标高以下0.5m,抗拔桩采用700直径钻孔灌注桩。
本工程为深基坑工程,施工图阶段应进行深基坑围护设计,基坑围护方案须经专家论证通过后方可用于深基坑施工图设计及施工。
八、计算结果
本工程计算软件采用中国建筑科学研究院开发的有限元分析软件PKPM2.2版;
本工程上部结构竖向抗侧力构件上下连续贯通,刚度均匀,通过设缝形成多个平面相对较规则的结构。
从计算结果来看楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移与该层平均值的比值均小于1.5(最大位移
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