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适应未来教育模式的学校建筑弹性空间设计策略

作者

刘锋

天津市建筑设计研究院有限公司 天津市 300000

前言:学校扩招以来,各学校抓住高等教育大发展的历史机遇,积极推动新校区和旧有校区规划建设,因此,我国学校校园规划建设取得了显著成绩,极大地改善了办学条件,为学校整体发展提供了有效保障。但校园规划建设中的矛盾和问题也日益凸显,包括预留发展空间不够、单体建筑不能有效适应规模发展变化需求等。基于此,本文提出设计能适应未来教育模式的学校建筑弹性空间,以此打造出可适应不同需求变化、能自我调整完善,且可持续发展的未来校园。

一、学校建筑弹性空间设计原则

(一)功能动态重组原则

功能动态重组原则要求在对学校建筑进行弹性空间设计时,要积极应用装配式轨道地面和可移动隔声屏障等模块化隔断系统,确保同一空间可以实现教室和教研讨论室等空间的有效转换,切实解决空间闲置和功能冲突问题[1]。与此同时,为能更好满足教学需求,还应积极设计升降电源接口和可伸缩阶梯座椅,满足创客工坊和 STEAM 课程等多元场景需求,即保证建筑空间可以根据教学时序进行灵活调整。

(二)复合功能集约原则

复合功能集约原则要求弹性设计学校建筑空间时,应强化对“功能单元聚合”和“垂直院落叠加”等理念的应用,有效突破建筑单一功能限制。具体来说,为能帮助学生打造良好的学习环境,可将图书馆、展览区和学术沙龙等设计在一起,使其形成“学习—社交—展示”的一体化单元。同时,为能让学生处处感受到良好的学习氛围,还应当在中庭和走廊等冗余区科学设计休闲角和自主展区,将其打造成非正式学习区域[2]。

(三)技术预留集成原则

技术预留集成原则要求在对弹性空间进行科学设计时,要充分强调智能技术和基础设施弹性预留二者之间的深度耦合,即为能更好适应未来教育,应为 AR 设备、VR 设备和物联网感应器等的安装预留安装点位,确保学校能为学生打造沉浸式课堂,促使学生获得良好的学习体验。同时,在设计的过程中,还应积极在墙体和地板中预埋水电、数据管线接口等,以满足未来布局变更或设备增容的需求[3]。

二、适应未来教育模式的学校建筑弹性空间设计对策

(一)打造生长型模块,打破空间功能固化

科学设计生长型模块,可以让学校建筑空间具有灵活多变的特性,且可以实现对传统建筑空间功能固化的有效打破。因此,要积极打造生长型模块。首先,要科学打造单元化空间系统,即利用装配式地板轨道和标准尺寸隔断墙等,将教室和实验室等,有机拆解为“乐高式”基础模块,教师可以根据实际教学需要,将教室重组为创客工坊、小组讨论区和展览空间等,充分满足学生的多样化学习需求。例如,可按照 0.6m 的间距,在地面预埋装配式轨道,并采用 1.5m×1.5m 的标准化隔断墙板,以此支持教室在 15min 之内灵活调整,提升跨学科课程承载能力。其次,应在打造单元化空间系统的基础上,建立动态响应机制,即应在教室内积极部署红外传感器,并在此基础上协同应用 AI 算法,打造空间使用热力图,以此实现布局方案的自动推送。例如,在午间,可以将使用率 <40% 的教室自动转化为自习舱,以达到有效提高空间利用率的目的。

(二)社区化无界融合,推进校园边界重构

实现社区化无界融合,可以有效打破校园物理边界,并为学生有效打造“学习—社区—虚拟”的联动学习空间。首先,要从垂直叠加结构和社区接口两方面入手,积极设计功能混合枢纽。具体来说,可在校园核心区,科学设计包含底层创客工坊、中层图书馆和顶层学术沙龙的教育综合体,并协同设计阶梯式座阶和挑空中庭,打造跨楼层视野交互空间,为学生之间展开友好交流奠定良好基础,并切实促进跨学科合作。与此同时,针对校园临街界面,还可以积极设计开放系统。例如,可在周末,利用临街展厅举办“学生作品市集”活动,既促进学生间的艺术交流,又吸引更多企业资源孵化创新项目。其次,要构建无边界学习生态。例如,在对建筑空间进行设计时,可以依托电动玻璃移门,将室内创客空间和室外绿植平台进行有机关联,并在室外绿植平台中嵌入土壤传感器和气象站,实现气象数据实时接入室内屏幕。这不仅体现了知识的“神奇”,还能在一定程度上促使学生在“自然—数字”中展开生态探究。同时,还可以积极在校园边界处,设计分时段的社区培训室等开放式共享接口,以此逐渐形成企业导师工作坊、家庭科普课堂,实现对教育场景的有效延伸。

(三)技术赋能场景,打造自适应智能环境

新的历史时期,数字技术和智能技术等在教学活动中的应用愈发广泛,因此,在对建筑空间进行弹性设计时,应从技术赋能的角度出发,切实有效地打造自适应智能环境。首先,要从基础设施预埋和环境调节模块入手,打造沉浸式交互系统。从基础设施预埋上来看,应当在天花板预留间距 2m 的滑轨、在墙面嵌入 AR 扫描触发点,以此支持扫码实体启动虚拟课程,为学生打造沉浸式学习环境。此外,还应在教室空间内积极集成光照调控模块、声学调控模块和温湿度智能调控模块等,支持教师可以根据实际课程类型,对场景模拟进行自由切换,并对隔断透明度、光照强度和背景噪音等进行动态调整(表 1 环境调节结果)。除此之外,还应加强对区块链协作平台的有效打造,即教室应当能支持多地师生通过 VR 头盔进入同一虚拟实验室,以此实现跨区域合作,并切实提升协作效率。

表 1 环境调节结果

(四)立体复合开发,有效激活空间潜能

实现立体复合开发,可有效缓解学校建筑用地紧张问题,并实现对空间潜能的有效激活。首先,要提升三维空间效能。例如,要推进交通空间转化:将走廊的宽度有效拓宽,使其宽度在 3.5~4.0m 之间,并在拓宽的基础上,一侧设计可移动书柜和折叠学习桌,另一侧科学设计数字展屏,为学生提供更多的学习空间,并有效延长学生碎片化学习时长。同时,还要强化屋顶和地下开。例如,可在屋顶进行轻量化种植,并设计雨水回收系统。基于该设计,学校可对学生开展有效的学科生态课程;可在地下室利用浮筑地板构建戏剧工坊,以此切实解决校区活动空间不足问题。实现立体复合开发,相较于新楼扩建,可以节约更多经费。

结束语:注重学校建筑弹性空间设计,是打造未来可持续校园的关键手段,只有将学校建筑规划建造成为可变化、可增长的校园环境,才能不断适应学校不断发展变化的需求。打造适应未来教育模式的学校建筑弹性空间,既可以有效解决“千校一面”的局面,还可以实现空间复用,满足多元化教育教学需求,促进学生全面发展。未来,教育专家、技术专家和建筑设计专家应集思广益,持续在学校建筑弹性空间设计方面深耕,设计出符合未来教育理念、具有鲜明特色的校园。

参考文献:

[1]张恒嘉.基于“弹性空间”理论的幼儿园室内设计研究[D].昆明理工大学,2023.

[2]宋颖.园区设计中的弹性空间研究[J].智能建筑与智慧城市,2025,(06):80-82.

[3]陈学凯.浅析弹性设计理念在住宅建筑设计中的特质表现[J].中国建筑装饰装修,2024,(08):140-1

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