上海普教校园建设的前期设计管理研究

(整期优先)网络出版时间:2022-07-15
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上海普教校园建设的前期设计管理研究

顾瑜

上海市杨浦区教育资产管理中心  上海市 200092

摘 要:本文总结了上海普教校园的基础建设中由前期设计方案过程所带来的一些问题,分析了主要出现和产生问题的原因,提出由使用方、建设管理方、设计配套方一起来共同解决的思路与方法。

关 键 词:上海普教;校园建设;前期;设计管理

“十四”五期间,上海中小幼学校的校园建设将向着一个新的高度不断发展变化,以往的适用型校园已远远不能满足日益增长的现代化教育教学理念,而是要不断适应新形势下的发展要求,更要符合上海国际化大都市的风格。

作为一名已积累校园建设20余年工作经验的技术管理人员,本文将对普教基础建设中由前期设计方案过程所带来的一些问题进行分析探讨。

1、前言

随着上海普教教育改革及发展,以及在2035年前完成教育现代化的目标,上海中小学在新建、改扩建、改造时,要着眼于未来,不可盲目、固守成规的进行设计与建设。不论建设单位还是设计单位目前在学校建设前期往往投入较少,轻设计重招标,造成校园建成后,学校不满意,功能不完备,甚至进行重复性建设等现象,浪费国家财政经费。结合近年普教发展,及本人工作20余年工作经验,参与新建、改扩建学校不下百所,在对前期设计、中期施工、后期运行等方面进行全过程管理经验,对学校在建设初期的设计阶段所会遇到的一些关键节点,进行分析与探讨。

在此从管理角度出发,结合学校建筑特点、教育教学特色,提出一些想法,给学校建设管理者,学校设计单位抛砖引玉,以少走弯路,控制造价,提高建设效益。

学校的校园设计看似简单,但依照现今的发展已上升到了一项复杂的综合性系统工程,同时成为跨领域跨专业的大集成融合。

2、设计管理分类

在此,可以把校园相关设计类型大致划分为2类:一是传统的基本设计,还包括建筑、结构、给排水、机电、装饰等专业分工;二是各专项的配套设计,比如信息化建设、专用教室的装备设计等。

2.1基本设计

这部分的设计主要依靠设计院进行,在依照各类设计规范的同时更要吃透《上海市普通中小学校建设标准》(DG/TJ08-12-2004),但设计院要另外特别注意几点:

2.1.1建筑设计

作为学校这类特殊的场所,其使用功能有着一整套的规范要求,设计单位在遵循规范的同时还要适应现代教学的需求,不能因为考虑了外观而忽视其内在的使用功能。为便于学校教学特点及后期运行管理,设计之初应按教学区、实验区、行政区、活动区、辅助功能区等合理布局。各区域的功能不同,在后期的施工工种、方式也不同。建筑设计还需融入学校办学特色,校园文化的元素。

对于专用教室的设计,因其特殊的教学用途,应尽可能在施工前完成实施方案,且须基本取得校方认可。如学校的多功能教室,根据“上海城乡一体化建设标准”,多功能教室兼做剧场、合班教室等功能,此类教室的设计要考虑到建筑声学,室内音视频系统、灯光系统、空调系统、功能区布局、座椅布局及智能化总控制系统等,各系统的设备安装位置、线路走向、各区域布局、辅助用房等等都要进行统一融合。在现实施工中因为这部分的设计滞后,造成各类设备采购、到货、安装延后,施工不能封板不能收尾,矛盾突出,从而带来对施工进度,造价等方面的严重影响。

2.1.2结构设计

要特别考虑学校各功能区的结构布局,如:多功能厅、专业实验室中要保证大空间,不得有柱的遮挡;部分功能房间甚至要考虑使用反梁;对配套辅助功能区的穿梁,穿板等预留孔洞的细化;同时还应考虑功能教室是否有设备安装需要进行预埋件的设置,及一些设备是否需要设置设备基础等问题。

2.1.3给排水设计

除常规给排水外,还应特别注意食堂区域、师生饮水区、实验区的给排水设计;同时按上海打造智慧城市及绿色城市的精神,不同区域的给水管路走向还需考虑为智慧计量及节能减排做好合理布局,区分生活用水与饮用水。

2.1.4机电暖通设计

自2021年起,上海各区已推行在教室内安装空调的实事工程,根据这一精神,对于新建教室内、大空间功能室(如体育馆、礼堂、餐厅等)的空调选型、用电、冷凝水排放、远程智能化控制等问题,都需事先考虑。

为打造智慧学校,在智慧后勤管理方面,需对强电进行分区域布局,以便于与智能化计量系统对接,同时结合校园整体总电量,合理布局配电房。

以上几点均是在从立项之初至施工图间最为扯皮现象,同时还是施工阶段中影响施工周期,增加投资的矛盾焦点。

普教建设不同于高教建设,更不同于商务楼宇的建设,因此在普教建设中的设计不仅要考虑到其特殊性,更要符合国家的节能减排、绿色环保的有关要求。使之向节能型、环保型的绿色校园发展。

2.2专项配套设计

当基本设计初步完成后,须对学校各类装备进行位置、线路、预埋件等的配套设计,与之对应的用水、用电量须计入设计总量之中。相关需求可参照上海市教育委员会等9家单位关于印发《促进本市城乡义务教育一体化的实施意见(暂行)》的通知(沪教委发【2015】139号)进行。

以一所36班级规模的初级学校为例,其信息化建设、专用教室的配备费用投入已过双千万,与之而来的配套土建二类费用也是水涨船高,可见装备配套在学校建设中的地位,因此在这里将着重对学校信息化建设、专用教室与建筑设计的配合进行分析探讨。

2.2.1信息化设计

现今的学校所有信息化应用都是基于网络,因此设计单位就要考虑每层楼面都要配有弱电间,考虑其有效使用面积、开间与进深、通风、设备用电、照明、接地等等;可现状往往是残酷的,弱电间是预留了的,但设备柜无法进门,没有充分的检修作业面,照明昏暗,通风更是没有,垂直桥架预留孔洞不足,这些的种种都只能在施工期间无休止的与总包进行拉锯战。对于这多年的顽疾总结了一下几方面提请建筑设计注意。

学校信息化建设包括:网络(有线、无线)、数字转播、广播、电话、技防,部分学校还设有门禁、巡更、一卡通等等系统,这些现代化的系统越来越广泛的应用在学校之中,现在的教学大楼已相当于一栋智能化大楼,但是目前的设计公司在普教的信息化设计方面相当薄弱,往往以一句“由专业单位深化”一笔带过。

(1)系统分类

这里所表述的按普教常规分类

区域

系统名称

涉及内容

建筑设计注意事项

室内

校园网系统

含有线网络,无线网络

桥架尺寸、走向等,每层须设置弱电间,特别注意弱电间开门尺寸及内部使用面积(至少可以摆放一台标准机柜并预留足够工作面的空间),垂直桥架预留孔洞数量

广播系统

校园广播含室内外,分数字化、半数字化广播

预留广播分控区域,考虑线缆穿梁预埋管

数字转播

数字闭路电视系统

线路走向的合理性及桥架尺寸

安防系统

校园监控、巡更等

预埋管路,摄像头安装是否有预埋件

电话系统

外部及内部电话

终端点位与家具摆放位置是否合理

多媒体教学系统

各类教室内音视频教学设备,包含投影机、电子白板或液晶电视机等

插座、灯光、风扇布局位置不得与多媒体系统有冲突

专用教室

个性化教学音视频设备

结合教室特性进行个性化装饰配套设计

机房控制系统

各系统总控集群、数据交换、数据存储,后备电源

用电量,用电方式,防雷接地,环境建设,根据学校规模设置分控机房

智能化控制系统

水、电、环境、空调等远程控制

水电回路是否合理

室外

楼宇联通

室外楼宇间的管道联通,手井,入户管道,室外设备安装等

根据室外总体布局,协调楼宇间的管道预埋,强电弱电管道合理分布

(2)注意事项

要把规划红线内做为一个整体,总分统一,楼宇间联通;如遇建设经费不足应考虑整体设计分步实施。

专业单位深化固然重要,但专业的要求必须符合建筑设计的规范,因此需建筑设计会同进行复核。

(3)小结

单以网络为例,新建学校体量较大,为使网络管理系统化、明朗化,提高维护的便捷性,因此在设计过程中要根据实际情况布置水平、垂直桥架,要考虑到弱电间的使用空间等等。同时在弱电设计中,还要与其他建筑、结构等进行互通,避免在实际施工中发生与其他工种间的“撞车”现象。

2.2.2专用教室设计

根据上海现代化教学及课改要求,对学校内各专用教室配套建设要求日益提高,在建设设计初期,一些注意事项如下表:

教室名称

注意事项

其他

建筑设计

装饰设计

配套专业

学段

理化生实验室

水电设计需按功能分地埋式与吊装式;废气污水处理

如使用吊装方式需考虑便于维护的吊顶装饰

多媒体教学系统,

中学

中学需考虑可兼做实验考训练功能

计算机教室

(数字化实验室)

需设置准备间

中学兼做语音实训室须按考场标准设计

网络及数字化教学系统

中小学

创新实验室

根据教学科目特色进行沉浸式环境设计

专用学科音视频系统

中小学

涉及史地类、文化类、机器人等

安全体验教室

配合专业单位进行深化

专业安全体验设备

中小学

涉及生活、交通安全、自然灾害等

图书馆

大空间,区域合理布局

结合校园文化,合理划分功能区域

借阅系统,

中小学

合班教室

(小剧场、礼堂)

大空间,控制室位置合理

需注意按音视频系统设备安装位置,须做建声设计

音视频系统、灯光系统、转录播系统

中小幼

体育馆

设置AED区域,须优化窗的开启方式及灯光,

如兼做聚会场所,需将体育馆与剧场功能结合设计

中央空调,音视频系统

中小学

标准化考场(笔试与听说考场)

合理布局主考室、考务室、保密室等功能区域

听说考场需考虑隔音门窗

标准化考务系统、远程会议系统、身份识别系统等

中学

考点学校语音实训室或计算机室兼做听说考场

3、问题分析与解决

一栋高标准、高质量的学校建筑,从工程设计、施工管理等方面的角度看,专业间协调与配合的重要性不言而喻;但在实际中这些工作,经常处理得不尽人意;不仅会出现返工,造成投资的浪费,还会影响工期,更甚者将会影响到教学楼的部分使用功能,严重的还会带来质量、安全隐患。 

作为一名学校建设管理技术人员,在设计阶段,应该如何处理好这项工作呢? 

3.1出现和产生问题的原因 

由于目前的设计单位大都还停留在本世纪初的设计思路中,未能及时的与现代化教学同步,造成了设计图纸往往要通过若干次的修改,甚至要请业主重新聘请额外的专业单位进行设计,这样不仅增加了国家的投资,更使各部门、各工种之间产生扯皮、纠纷现象,使得施工中返工、重复性施工的浪费现象屡见不鲜。

出现上述问题的原因可以说很多,牵涉到建筑设计、业主、设备配套等诸多方面,归纳起来主要有如下几点: 

3.1.1从教学需求的角度分析:

由于现代学校日益增长的教学需求,使之建筑的科技含量越来越高,涉及的配合专业也越来越多,同时安装的质量技术要求也越来越高。每一个专业既有自己的特定位置空间、技术要求,同时又必须满足其它专业施工的时间顺序和空间位置的合理需求。如果在建设初期的设计阶段不能充分全面考虑,特别是一些交叉部位的细节,如果考虑不周,不仅产生施工周期、造价的问题,更为后期日常教学带来问题。 

再者,由于学校建筑的个性化,每一条管路、系统都有特定的要求,不仅增加了设计工作难度,更增加了各专业之间出现矛盾和问题的可能性。同时由于新产品、新系统的不断出现和应用,如果设计人员未能及时掌握,也会带来问题。 

3.1.2从管理的角度分析: 

使用方——学校,教育主管部门对新建校承办校长确定滞后,对办学理念、校园文化的变化,未来发展方向的不确定性,造成“换校长换方案”;管理建设的老师属于非建筑专业,对设计的不理解。

建设方——后勤管理部门,非专业或专业素养不到位,考虑问题不够全面,没有整体性;资金保障的不确定性。其他主管部门对教育发展的前瞻性认识不足,以省钱为主要指导思想,更甚者 “外行指挥内行”,以行政手段干预专业技术。

设计方——建筑设计院,只通晓本专业规范,但专业间交叉协作的责任感不强;缺乏教育现状与发展的认识,不能突破传统教育与现代化教育的束缚,对未来的教育犹如“井底之蛙”。

配套方——装备专业单位,只懂教育装备产品,不懂建筑,无法将装备与建筑融合贯通,配合拖沓。 

3.2加强协作改变思路 

在实际工作中,多一些“专业的事让专业的人做”,减少一些行政的、个人主观因素,使各专业之间存在的问题和矛盾能通过专业的分析判断进行解决。

3.2.1建筑设计单位

需充分了解项目背景、教学需求(尤为重要)等方面的基本信息。对各功能区域布局合理安排,兼顾安全性、实用性、便捷性。需对整个系统从预埋管道、走向,设备及配件安装等有相当清晰的概念,进而能在图纸和文件中反映出。

3.2.2建设单位管理者

做为建设的管理者,要充实自身建筑常识,能读懂设计图纸并能理解,了解相应的设计规范(设备安装位置等),根据实际需求与图纸进行比较,提出修改意见。

建设单位可为设计单位提供部分成功案例进行踏勘参考。

作为学校参与建设的人员,不能简单的认为学校建设方案是设计单位的事,而是要从立项时就要全程参与设计方案的管理,真正的从源头起到管理作用,要能明确提出“我想要什么”。

3.2.3采用项目联合设计方式

协调工作不仅要从技术与应用上下功夫,更要建立一整套健全的管理制度。通过制度管理以增强设计中各专业的融合,建立以建设方、设计方、配套单位为主的统一领导,由专人指挥,打破各专业设计间的壁垒。作为建设管理人员,不仅要了解教学需求,更要全面了解、掌握各专业的设计及工序要求。这样才能统筹兼顾各专业的设计团队,确保设计阶段每个环节有序到位。  

例如,对于2万平方的学校建设要将BIM设计落到实处,通过数字化手段,进行施工前的预判,有条件的可将1万方以上的建筑设计中也引入BIM设计,此时的工作已从图纸阶段进入虚拟实物阶段,各专业之间的“冲突”也更加形象与直观,问题便会凸显而出,使之将冲突问题最小化。 

建立设计阶段协调会议制度,建设方应定期组织举行协调会议,解决设计中的配合问题。对于问题焦点,还应组织“专家问诊会”,通过专家对各专业进行优化处理。 

上述几方面的配合,不仅需要设计单位加强对学校建筑需求的认识,还要建设管理者提高在建筑方面的专业知识。通过互相体谅、共同协商使之成为一件完美的作品。

4、总结

41学校设计的突破

未来的学校设计应突破传统,将工业化、工厂化的理念融合到学校设计中来,以高度的集成化进行;同时可以借鉴高端项目的技术应用到学校建设,将现有设计形成大数据的积累、复制、沉淀与推广,以便更多更深的应用到不同的学校建设设计中。

利用信息化手段辅助前期设计,通过无人机的先期勘查,应用BIM进行数字建模,进而利用VR虚拟现实来辅助各专业间的设计融合,真正做到“所见即所得”。

4.2工作的经验教训

经过二十余年工作,在管理了百余所学校建设,作为技术管理人员,要善于不断地总结前人或工作中的经验教训。

一所学校从规划、立项到竣工,一般要经过3-6年左右,投入使用后,又要经历10年才能迎来校舍的修缮,这其中的装备、系统按国资标准需6-8年才能报废更新;换而言之,从设计之始,要保证方案在10-12年内不落后,这就需要前期参与人员的前瞻性格局。

要引进专业化管理人员,改变现状,真正做到“专业的事由专业的人去做”。要打破专业间的壁垒,实现专业融合,跨专业思维,跨领域合作;要加强顶层设计人员的培养,与时俱进,要有前瞻性,创新思维;要加强敬业精神与细致的工作作风,以应对日新月异的发展需求,施展现代化管理手段,更好的为学校建设推波助航。

因实际工作与理论相结合的把握能力上的不足,本次研究宏观的比较多,研究微观的比较少。就研究工作本身来说,达到了以下的作用:通过对本次的课题总结与研究,结合了二十年来所积累的建筑专业知识,及现场管理经验等诸多方面,对目前学校建设中存在的比较突出的几个方面的管理问题与弊端进行了分析,通过这一研究为今后在项目管理层面的应用提供了有效清晰的基础支持,同时为避免和发现管理中的不足提供了指引的方向。

4.3学校建设管理的展望

上海是一座容纳百川的城市,更是一座现代化国际大都市,促使了各种先进技术的涌入,这将为未来的建筑技术与管理注入新鲜的血液,有了这个便利的大环境,相信在不远的将来,更多先进的、现代的管理模式将被学校建设管理所借鉴。

随着各类技术人员知识的提高,综合素质的增强,在今后的学校建设管理中将会呈现出一片新面貌,大家分工协作,团结互助将上海普教学校的建设向着安全、美观、实用、绿色环保的方向发展。

我们致力为教师提供一片优良的工作教学环境,为学生提供沉浸式受学环境;通过数字化,智能化应用,为我们的学生带来启蒙,先进的教学拓展,为强国的教书育人贡献一份力量。

期待2035年上海教育的高度!

参考文献:

《上海市普通中小学校建设标准》(DG/TJ08-12-2004)

上海市教育委员会等9家单位关于印发《促进本市城乡义务教育一体化的实施意见(暂行)》的通知(沪教委发【2015】139号)

《上海市普通中小学校教育装备配备指南(小学分册)》(试行)

《上海市普通中小学校教育装备配备指南(初中分册)》(试行)

《上海市普通中小学校教育装备配备指南(高中分册)》(试行)