基于群化构成的中学校园环境设计研究

石勐

摘要：为解决西南地区中学校园因环境资源短缺，土地资源匮乏所导致的区域性功能性单一、空间组织混乱等相关的问题。通过群化构成的设计方法对校园整体空间环境进行群组单元体系化构建，整合各区域零散的单—功能，实现环境空间最大化利用。文章以西南地区中学校园为例，分析了西南地区的地域环境及中学环境特点，基于群化构成设计方法进行设计实践，以满足师生的功能需求。针对西南地区校园环境出现的问题，将群化构成的设计方法应用到设计实践中，为西南地区中学校园环境设计实践提供指导。

关键词：群化构成 中学校园环境 功能复合性 地域环境

中图分类号：TU-982

文献标识码：A

文章编号：1003-0069 （2020） 06-0120-03

前言

随着教育现代化进度的不断加快，依据《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》和《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》（以下简称《教育规划纲要》），制订了相关内容与规划。推动中西部地区教育教学综合性发展，提升综合顶层设计，加强中西部地区中小学教育事业的振兴与基础建设工程的完善，改善中西部地区的教育环境与办学水平，提高职业教育办学能力与条件，优化中西部地区的教育教学资源整合，推进教育综合实力的提升，不断缩小与沿海地区的教育差异。开展绿色校园建设试点，建设美丽校园[1]。目前，在中学校园环境建设规划中需要结合地方特色，融入地域性文化内容，建设具有地域性特色校园文化的中学校园环境。通过校园环境规划及文化体系建设，形成文化特征鲜明、空间复合性高、环境优美的中学校园环境。

一、群化空间的研究现状

群化构成理念最早出现在19世纪初期，威特海默，马克斯（MaxWertheimer）提出了“群化组合”的平面构成法则（如图1所示）。其概念为：通过一定规律将相同或相似的基本图形单元组合在一起构建形成一个新的图形[2]。近几年，国外对于群化空间概念的综合性研究主要集中于以日本新生代建筑师为代表的个人建筑实践与研究（如图2、图3所示）;国内的相关研究主要与视知觉理论、几何学理论等研究方法理论相结合。例如：彭一刚院士所著的《建筑空间组合论》，从空间组合的角度系统地阐述了建筑构图的基本原理及应用。其中，着重阐述了功能、结构对于空间组合的规定性与制约性，并结合大量的设计实例分别对内部空间、外部体态及群体组合处理等方面分析说明了形式美规律在建筑设计中的运用，为建筑及环境空间设计提供了很好的设计方法与理论依据[3]。郭志明对建筑中类似的空间组合现象进行了分析研究，基于建筑单元空间形态表象，结合相关建筑实例对空间组织模式及形成原因进行探讨，从横向角度分析了建筑中的空间组合形式与方法，为更多的设计者提供设计启迪与灵感[4]。综上所述，国内外对于群化构成的理论研究大多数集中于对建筑、空间局部等区域性空间的综合性探讨，而对于宏观性环境规划的应用探讨与研究较少。同时，群化构成设计理论的应用目前仅仅从单一设计的对象出发，并未进行环境群构体系化的建设与探讨。

二、中学校园环境现状及问题

根据对西南地区相关中学的调研与走访，当前的中学教育与教学环境绝大多数依旧是传统课堂授课模式。教育教学空间环境封闭性强，学生数量较多且空间环境狭窄，无法满足师生多样化学习与拓展式教学环境的需求。具体问题有以下几点：

（一）教学环境简陋且资源紧张

随着城市经济与建设工程的不断发展，综合性用地资源日趋紧张。面对人口不断增长的生活环境，教育教学环境资源短缺，无法满足不断增加的人口数量需求。由于地区教育资源差异大且分配不均，导致各类矛盾问题突出。为推进教育资源及设施条件发展均衡，缓解中学教育空间环境矛盾，实现教育公平是新時代中学教育教学空间环境研讨的核心任务[5]。同时，各区域因地理环境与城市发展经济的差异，教育配置资源与环境差异悬殊较大。偏远地区的教育资源与环境不足的原因是多方面的，一般是地理位置、环境交通、基础建设、城市发展水平、政策扶持等。因此，西南地区教育环境资源的改善与提升需要从实际出发，针对学校所处的不同环境并结合当地的政策、资源优势去改善提升中学校园环境。

（二）校园环境功能性单一

中学校园中空间的功能性往往较为单一，教学空间、办公空间、活动空间、生活空间等任意的散落分布于校园中各个区域内，空间之间功能性缺乏联系，呈独立状态存在。空间整体与校园环境分离，各个空间功能只能适用于单一的用户群体或者单一的空间使用形式。在复合性功能需求与个性化发展的背景趋势下，这样的空间构成体系无疑会对资源造成浪费，无法实现资源环境的最大化利用。一方面：这样的空间功能布局形式会使人产生空间的模糊不确定性，无法快速确认所需抵达的各个楼宇或者楼层位置，不方便人们的日常使用。另一方面：同一功能的空间散落且不集中性分布，造成土地规划体系功能性分离，进一步产生地域环境资源的浪费，这对于原本用地紧张的校园环境资源来说无疑是一种规划用地的不合理。同时，空间环境中公共设施的缺乏也是产生空间功能使用单一化的原因之一。由于公共设施对于环境空间的搭建起到了很好的调节作用，公共设施的规划布局可实现空间功能性的转化。但当前中学校园环境中公共设施往往会出现设施陈旧且功能单一，对于环境中功能的相关需求无法通过公共设施得以实现，导致使用群体与周围环境之间缺乏一定的联系。空间环境使用无法实现功能复合性，群体的空间功能性需求无法得到满足。

（三）校园环境封闭性严重，缺少开放性空间

由于中学作息安排相对规律，各个空间环境功能性特征明显，环境空间封闭性较强，不能满足师生对于环境空间互通性的使用需求。校园内封闭式环境围合导致各个空间的功能性独立，无法根据多种情景需求进行组织变换。建筑空间与周围环境之间的界限区分明显，明确的界限区分会使空间缺乏关联性，空间组合层次性缺乏。封闭式空间环境的构成不利于学生拓展式课程的开展，长期处于固定的学习环境中会产生心理与视觉方面的疲劳感，不利于学生身心健康与良好思维方式的养成，这对于学生自主性学习与发散思维的训练会产生一定的负面影响。因此，学生之间需要更多的拓展式交流与学习，进而才能促进学生健康全面的发展与提高。

三、西南地区中学校园环境设计实践

西南地区地理空间环境多为山地地形，地形崎岖且平坦区域较少。基础建设成本高、工期长、施工难度大且风险性高。通过群化构成的设计理念与相关方法，可实现空间环境宏观性问题的排查与归类，并结合整体设计理念与方法进行功能区域的深化与整合，构成群构体系。在此基础上对区域环境逐一进行设计改造，实现空间环境单一性功能向复合性功能的转变，提升中学校园环境资源的有效利用率。通过对环境空间的优化与改造，消除功能的重复性与单一性，在满足空间横向功能需求的同时达到单一空间纵向式功能分布。下面通过基于群化构成的设计方法，以西南地区贵州仁怀茅台智华高级中学为例进行设计实践应用，具体内容如下：

（一）现状分析

贵州茅台高级智华中学位于贵州省西北部，周围地形为典型的低山丘陵地貌，山丘环绕围合，自然植被丰富、生态环境良好且景观优美。学校占地面积为70007.66平方米，师生人数约为3000余人，学校采用封闭式管理，师生工作、学习、生活集中于校园环境内。在校园初始规划中，建筑群体集中分布于校园东侧，建筑群提周围缺乏环境绿化与配套公共设施，从而导致功能性单一，建筑与环境之间缺乏关联性与层次感。

校园整体现状以建筑群体布局为主，周围缺少附属绿地与主题景观，绿化面积不足10%。各教学楼空间功能性单一，空间环境封闭性强且布局散落，动线规划不合理。公共设施缺乏且陈旧，不能满足师生复合性的功能使用需求。环境与空间之间缺乏关联性与识别性，功能组织体系模糊，环境识别性低，无法准确定位所需抵达的环境空间位置。因此，针对校园环境与公共设施进行了重新的改造与规划设计，将环境空间进行功能复合性与区域性群化构成，实现校园空间环境的最大化有效利用。

（二）设计策略

1.校园功能体系优化整合

整体校园规划改造从功能体系中着手进行，在原有的公共交通区域基础上进行交通动线优化。通过景观绿地实现交通分流与空间局部遮挡，从而解决课间休息期间人员快速聚集所产生的安全隐患。例如：在校园内主干道与相邻篮球场之间设置景观休憩设施与绿地花坛，依次排开形成半围合围墙。一方面：保障篮球场活动期间主干道人员与车辆的通行安全（如图4所示）;另一方面：根据动静区域划分原则，将区域空间功能进行半封闭式围合，由原有开放空间划分为静区教学区域与动区运动区域，以保证教学区域内正常教学工作的开展。同时，校园功能体系建设应完善导视系统，导视系统在空间环境中如同“灯塔”，充当指引功能。同时，其导视系统的构建应融入周围环境中，实现导视系统与空间动线引导相统一，让使用群体形成一种惯性思维，主动式指引所需目标嘲。通过导视系统可进一步优化校园空间环境功能体系，环境中信息内容可融入群体日常空间体验中，为受众群体提供高效、准确、完整的环境信息引导与定位，服务于大众[7]。从而，搭建出适宜且良好的校园空间环境综合体系（如图5所示）。

2景观绿地区域扩充与完善

根据对西南地区仁怀茅台高级智华中学、兴仁凤凰中学等多所校园空间内的绿地规划面积进行勘察与测绘。目前，校园绿地面积在整体环境规划面积中均不足10%。根据“中小学学校规划与建设标准规定”中小学校园绿化覆盖率应不低于35%。因此，对于校园建筑物周边及主要区域内规划并完善景观绿地，增设入口广场、图书馆广场、格物致知园、智华园等。从而，景观绿地规划面积由以往不足10%增加到65%，绿地面积的增加有利于整体校园环境美观性提升、区域性小气候的调节。优美良好的校园景观环境有助于提升校园群体的幸福指数，改善师生的学习与工作环境。

3.凸显地方性地域文化特征

历史的文脉源远流长，传统建筑的聚落文化伴随着综合性文化的融入逐渐呈现多样化的发展趋势。在地域气候与文化的影响下，西南地域聚落呈现复合性的形态特点[8]。针对多民族、多元化的地域空间环境，中学校园环境的景观规划应与周围环境相融合，新绿地规划中应充分融入地方植物、地域性传统文化符号、民族色彩等，使空间环境具有一定的地域归属感，让校园中的师生对周围环境达到心理认同感，有助于学习、工作与生活环境和谐氛围的营造。

4 校园环境公共设施微更新

在新校园环境改造与规划中，增设了更多可供师生学习、阅读、交流、休憩、观赏的景观植物与环境公共设施，满足师生心理诉求，提升空间环境体验感。公共空间环境是群体间交流与学习的重要场所。校园中对于空间环境的营造可为师生提供良好的学习与工作环境，公共空间及设施的融入可提升功能的多样化与丰富性，增进人员间的交流与互动，提升空间的层次与活力[9]。公共设施作用可归纳为三方面：一是校园文化传播的载体。可规范学生的日常行为习惯，警示师生相关学校规范与守则。同时有助于宣传并展示学校的精神风貌与思想，提升师生的文化素养，形成一种文化认同感。二是满足师生交流学习的功能性需求。课余时间转变与课堂学习不同的学习环境与交流方式，可进一步增进师生的情感与交流，促进学生与自然环境的接触与对话。三是提升学校校园文化建设与品牌知名度，推动学校与外界的交流与学习。例如：对于学校周边外墙进行休憩座椅设施的完善与改造，既满足本校师生的功能需求，又可方便校外公共区域内行人的临时使用需求，实现学校内外环境空间的互动交流性。优化公共设施与环境空间的关联性，整合环境功能性并进行体系化建设，突出校园文化与主题思想，使校园空间环境体系更加的完善，满足多样化的功能需求。另外，通过文化符号在公共设施造型外观上的设计，凸显了校园的特色文化，并将设施根据环境及文化内涵表征进行有序排列，营造特色校园文化氛围[10]。同时，在校园公共活动区域内对阅读书籍摆放设施与座椅设施进行了重新再设计，增设公共活动区域内的学习与阅读设施、休憩设施等，可供师生根据自己的需求进行自由选择使用，实现了空间环境之间的关联性与互通性，满足了当下中学教育环境的个性化、复合性的功能需求与发展趋势。

结论

在环境资源有限的条件下，基于群化空间构成的设计理念，对于中学校园环境空间进行了综合性设计研究与实践，有效提高了校园环境空间的利用率，满足了师生对于功能复合性、个性化校园空间环境的使用需求，实现了校园文化的推广与知名度的提升，为师生提供了舒适、健康且良好的学习与工作环境。此设计理念與方法策略可为相关设计实践提供指导，可进一步有效地改善西南地区的教育教学环境质量与水平，有利于中学教育全面性的提升与发展。.

参考文献

[1]国家发展和改革委员会.中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要[M]北京：人民出版社2016

[2]甄明扬.基于视知觉理论的群化空间设计研究[D]天津大学，2016

[3]彭一刚.建筑空间组合论[M]北京：中国建筑工业出版社1998

[4]郭志明.建筑单元空间组合研究[D]同济大学，2006

[5]沈若宇，李志民.城市中小学校空间发展策略研究[J]华中建筑，2018，36 02）：78-82

[6]熊剑，魏洁.动线思想下的商业导视系统设计研究[J]设计 2018 （13）：76-78

[7]廉毅.高校校园人行导示系统导向功能研究[J]设计，2016 （11）：24-25

[8]何晓姗，马俊.西南地域聚落建筑发展浅析[J]居舍，2019 （17）：11

[9]王雨漾.当前大学校园景观设计研究[J]设计' 2013 （11）：73-74

[10]曹子或，金慧建.基于系统论的高校校园公共设施设计研究[J]设计， 2017 （20）：125-127

[11]季峰.环境设计中的人工智能视角[J]工业工程设计，2020，2（1）： 22-25