教学楼实验楼的建筑设计
学校实验楼是校园建筑最常见的组成部分，实验楼的建筑设计要充分发挥其最大作用。本文主要对教学楼实验楼的建筑设计全过程进行了分析。
《建筑设计管理》宣传党和国家的路线、方针、政策及有关规定和改革措施，传播和交流设计单位在改革中出现的新事物、新经验，介绍国外管理动态，开展学术交流，为提高设计行业的管理水平，为建设有中国特色的社会主义作出应有的贡献。
1 设计前的准备工作
1.1 熟悉设计任务书
具体着手设计前,首先熟悉设计任务书,明确建设项目的设计要求。设计项目性质，功能,地理位置,水文情况，可实施的总建筑面积,结构形式，场地土类别等，并了解当地气候分区及局部小气候的影响。
1.2 收集必要的设计原始数据
通常建设单位提出的设计任务,主要是从使用要求、建设规模、造价和建设进度考虑的,房屋的设计和建造,还需要收集下列有关原始数据和设计资料:
1)气象资料:所在地区的温度、湿度、日照、雨雪、风向和风速以及冻土深度等;
2)基地地形及地质水文资料:基地地形标高,土壤种类及承载力,地下水位以及地震烈度等;
3)水电等设备管线资料:市政管线接口，基地地下的给水、排水、电缆等管线布置,以及基地上的架空线等供电线路情况;
4)设计项目的有关定额指标:国家或所在省市地区有关设计项目的定额指标,例如学校办公室每人面积定额,教室的面积定额以及建筑用地、用材等指标;
5)周边环境情况;
6)交通环境报告等。
1.3 设计前的讨论分析
1)建筑物的使用要求:深入访问使用单位中有实践经验的人员,认真调查同类已建房屋的实际使用情况,通过分析和总结,对所设计房屋的使用要求做到胸中有数。首先需要了解教学实验楼的主要功能以及建筑内的各种器材用具的大小尺寸,为具体着手设计做好准备。
2)建筑材料供应和结构施工等技术条件:了解项目所在地区建筑材料供应的品种、规格、价格等情况,新型建筑材料(特别是节能环保材料)的性能、价格以及采用的可能性。结合房屋使用要求和建筑空间组合的特点,了解并分析不同结构方案的选型,当地施工技术和起重、运输等设备条件，因地制宜，通过最合理的选材表现出建筑的地域性。
3)学习有关方针政策以及同类型设计的文字、图纸资料，特别是汶川地震后各个地区均不同程度提高了教学楼的抗震设防要求，尽量避免出现异形结构，出现高差过大的变化。
2 方案设计阶段
方案设计的主要任务是提出设计方案,即在已定的基地范围内,按照设计任务书所拟的房屋使用要求,综合考虑技术经济条件和建筑艺术方面的要求,提出设计方案。在满足建筑日照要求，消防要求的基础上，确定建筑物的组合方式,选定建筑材料和结构方案,确定建筑物基地的位置,阐述设计理念，分析设计方案在技术上、经济上的合理性,并提出估算书。
2.1 建筑平面设计
2.1.1 使用部分的平面设计
1)房间的面积、形状和尺寸要满足室内使用活动和家具、设备合理布置的要求。
2)门窗的大小和位置,应考虑房间的出入方便、疏散安全,采光通风良好。
3)房间的构成应使结构构造布置合理,施工方便,也要有利于房间之间的组合,所用材料要符合相应的建筑标准。
4)室内空间及顶棚、地面、各个墙面和构建细部,要考虑人们的使用和审美要求。
2.1.2 使用房间的面积、形状和尺寸
根据建筑规范,结合所设计的教学实验楼布局形式,如为内廊式组合方式平面紧凑、走廊所占面积较小、房间进深大、节省用地,但是有一侧的房间朝向差,走廊较长时,采光、通风条件较差。房间的开间和进深尺寸控制在8000mm左右为宜,在东西两侧各设一间厕所和洗漱间。
2.1.3 门窗在房间平面中的布置
1)门的宽度、数量和开启方式。房间平面中门的宽度及数量,是由通过人流多少和搬进房间家具、设备的大小决定的。一般是在房间的两头各开一个门，可根据每间实验室的不同特点选择不同的开门方式及宽度。
2)窗的大小和位置。房间中窗的大小和位置,主要根据室内采光、通风要求来考虑。采光方面,窗的大小直接影响到室内照度是否足够,窗的位置关系到室内照度是否均匀。各类房间照度要求,是由室内使用上精确细密的程度来确定的。由于影响室内照度强弱的因素主要是窗户面积的大小,因此,通常以窗口透光部分的面积和房间地面面积的比(即窗地比，教学楼的窗地比不应小于1：6),来初步确定或校验窗面积的大小。窗的平面位置,主要影响房间沿外墙(开间)方向来的照度是否均匀、有无暗角和炫光。如果房间的进深较大,同样面积的矩形窗户竖向设置,可使房间进深方向的照度比较均匀。建筑物室内的自然通风,除了和建筑朝向、间距、平面布局的因素有关外,房间中窗的位置,对室内通风效果的影响也很关键。在瞒足采光、通风的基础上，结合建筑造型、结构柱网布置窗户的位置及宽度。
2.1.4 辅助空间的平面设计
根据教学实验楼的使用特点和使用人数的多少,在设计中考虑到了器材室、教员休息室以及学生的交流共享空间。
2.1.5 交通联系部分的平面设计
交通联系部分设计的主要要求有:交通路线简捷明确,联系通行方便;人流通畅,紧急疏散时迅速安全;满足一定的采光通风要求;力求节省交通面积,同时考虑空间处理等造型问题。
1)过道宽度一般为2400mm。
2)楼梯是房屋各层间的垂直交通联系部分,是楼层人流疏散必经的通路。楼梯设计主要根据使用要求和人流通行情况确定梯段和休息平台的宽度,选择适当的楼梯形式,考虑整个建筑的楼梯数量以及楼梯间的平面位置和空间组合。
3)门厅和出入口。门厅是建筑物主要出入口处的内外过渡、人流集散的交通枢纽。门厅面积的大小,主要根据建筑物的使用性质和规模确定。采用的门厅宽度一般为8000mm。
2.2 建筑剖面设计
建筑剖面图是表示建筑物在垂直方向房屋各部分的组合关系,主要分析建筑物各部分应有的高度、建筑层数、建筑空间的组合和利用以及建筑剖面中的结构、构造关系等。
楼梯在剖面中的位置,是和楼梯在建筑平面中的位置以及建筑平面的组合关系紧密联系在一起的。由于采光通风的要求,通常楼梯沿外墙设置,当楼梯在房屋剖面的中部时,需用一定措施解决楼梯的采光通风问题。
2.3 建筑立面设计
建筑立面设计是表示房屋四周的外部形象,可以看成是由许多构部件所组成。建筑立面设计应根据初步确定的房屋内部空间组合的平剖面关系,设计时首先应该推敲总的比例关系,考虑建筑整体的几个立面之间的统一,相邻立面间的连接和协调,然后着重分析各个立面上墙面的处理,门窗的调整安排,最后对入口门廊、建筑装饰等进一步做重点及细部处理。立面色彩的搭配应根据学生的年龄段选择不同的色彩，避免出现单一、沉闷的色彩搭配。建筑立面应体现建筑的时代性、地域性。
2.4 建筑模拟技术的运用
建筑环境模拟技术主要包括结构受力模拟、建筑能耗模拟、人员疏散模拟、采光模拟、建筑通风模拟、环境噪音模拟等。根据模拟结果对前述方案进行调整和完善，完成方案定案。
2.5 满足实验技术功能要求, 合理布局
实验室建筑与一般教学建筑相比，在功能技术等方面提出了较高的使用要求。我们通过合理的建筑布局，充分满足实验室的使用功能要求;结构选型、材料以及构造技术符合中国国情，并适用于华南沿海地区。符合规划、消防、安全、环保等要求，遵循国家有关技术标准、规范、规程：工程造价估算经济恰当，适应未来维护管理的需求。
2.6 以人为本, 突出现代教育理念
充分理解现代高等教育对人才培养的需要，强调环境与人的互动关系。设计中非常注重校园公共空间的设计，提供层次丰富的交往空间，满足学术交流和素质培养的需要。以人为本是当代建筑发展的潮流，从总体流线布局到细部节点设计，我们都充分体现对使用者的关怀与重视，力图营造富于人文气息的高品质的校园环境。
3 技术设计阶段
技术设计阶段(即初步设计)是建筑设计方案的进一步完善，并为方案的实现提供技术依据。技术设计的内容包括整个建筑物和各个局部的具体做法分析研究，各部分确切的尺寸关系，内外装修方案，结构方案选型和计算，各种构造和用料的确定，各种设备系统方案和计算，消防的安全性，设计预算的编制等。这些工作都是在各专业共同商议之下进行的，并应相互认可。技术设计的着眼点，除体现设计方案的整体意图外，还要考虑施工的方便易行，以比较省钱、省时、省事的办法实现效果。最后应对建筑进行节能计算(根据国家及地方标准，可采用天正节能软件或PKPM节能软件等)，考虑建筑的整体年耗，选择合适的节能环保材料。对于不太复杂的工程，技术设计阶段可以省略。
4 施工图设计阶段
施工图设计是建筑设计的最后阶段。其主要任务是满足施工要求,即在方案设计或技术设计的基础上,综合建筑、结构、给排水、电气、暖通空调、智能、燃气等各工种相互协调、核实核对，并深入了解材料供应、施工技术、设备等条件,把满足工程施工的各项具体要求反映在图纸中,根据国际及地方规范标准，做到整套图纸齐全统一,明确无误。
5 结语
在建筑设计中不仅要处理好建筑内部各要素的关系,而且要处理好建筑与外部要素和环境的关系。建筑内部各要素包括建筑、结构、设备、建筑物理、建筑材料和建筑施工等,一个建筑设计只有符合满足上述要素的要求,才能满足一般的使用功能。但今天的建筑设计已不单单是一幢建筑的实用、美观和经济的问题,它还要涉及到社会学、生态学、心理学、历史学、经济学和环境学等多门学科。即建筑设计不仅要满足为人使用的基本功能,还要体现建筑的时代性、地域性和文化性。
参考文献:
[1]董 军,张伟郁,顾建平.土木工程专业毕业设计指南房屋建筑工程分册[M].北京:中国水利水电出版社,2002.3.
[2]裴 刚,沈 粤,扈 媛.房屋建筑学[M].广州:华南理工大学出版社,2006.1.
[3]同济大学,西安建筑科技大学,东南大学,等.房屋建筑学[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.6.
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