2013年7月11日 星期四

回應自然 面對氣候考驗的校園重建

校園建築革命正從台東小學校園萌芽,藉由和環境共生,回應自然環境特性和愈顯嚴苛的氣候考驗。

圖說:台東縣三間國小
文/邱姿蓉(台達電子文教基金會專案經理)

    隨著熱氣球在台東鹿野高台升空,帶動其他縣市爭相仿效的熱潮,一波校園建築革命也悄悄從台東小學校園萌芽。這些校園在觀念和做法上突破綠美化層次、不侷限於使用了多少節能設施或者取得多好等級的綠建築標章的傳統標準,而是透過設計手法解決舊有校園規劃的盲點,藉由和環境共生,回應自然環境特性和愈顯嚴苛的氣候考驗。在極端氣候逐漸影響人類正常生活之際,更適合孩子的學習環境已在後山成形。


舊校園新挑戰  極端氣候衝擊孩子學習環境

    向來由教育者主導的校園設計中,「教室功能」考量至上,教學設備追求日新月異。當投影機、電子白板等科技化設備逐一改變風貌時,整體的校園學習環境卻更需要改善。

    台達電子文教基金會自2010年推動校園能源體檢至今,蒐集了將近百所校園的能源體檢資料,能源管理的目標除了省下大把銀子,其實私心更期望能改善學習環境。其中「過熱」一直是校園能源議題的前三名,甚至有校長認真考慮,要在下課或者體育課打開禮堂空調,他說:「孩子就是有要跑要動的需求,總不能讓學生中暑吧!」

    在一些位處低漥的學校,更常碰上間歇暴雨造成校園積水久久不退,雖然不致造成傷亡災情,積水所帶來的蚊蠅孳生,卻是健康潛在威脅。尤其在受極端氣候威脅最鉅的偏鄉,舊式思維在初始規劃就忽略環境特性和潛在威脅,凸顯現有系統並不足以回應氣候變遷的新課題。

    以台東小學為例,在原有空間配置上,幾乎都是主體校舍背山面海的一字型校舍,平日美則美已,但卻也一無屏障的面臨颱風來襲。去年九月天秤颱風直擊台東,幾乎台東所有面海的小學都遭了殃,美麗小校園就算有防颱板的保護,但颱風瞬間風速達到九級風以上,卻足以將窗框拔起,如何在開學前夕恢復上課機能、拯救泡水的儀器,著實讓師長們傷透腦筋。

圖:去年在天秤風災吹壞了蘭嶼國小的教室,原本景觀拉門被吹走了

避風更馭風的防颱校園  台東長濱鄉三間國小

    一樣是偏鄉臨海學校,二年前因地震震毀重建的台東長濱鄉三間國小,因建築師打破設計思維而展現不同的面貌。

    執案的林坤層建築師是土生土長的台東人,有20年的生活經驗,對於台東在地的自然環境特性相當了解。以一般台東校園窗戶常用防颱板為例,他指出颱風瞬間強力風速可高達9級,平時防颱板也會因為日光投射在教室內造成長條陰影,不利於閱讀。因此他七、八年前在設計三仙國小的教學樓時,就直接將迫風柱直接設計為建築樑柱,用以直接削弱強風力道,並且加寬教室外廊道距離,創造緩衝地帶導引強風通過。

圖說:三仙台國小直接面海的教學大樓在迎風面上使用迫風柱設計
圖說:三間國小改建前的校舍為傳統型背山面海一字型配置
圖說: 改建後的校園主體建築物改為合院建築。
    用設計手法固然能降低颱風對建築物的影響,調整建築方位則更能解決潛在威脅,三間國小位於長濱鄉,三間名字是由古地名「三間屋」由來,因此在當初興建校舍上,台東教育局向建築師提出能呼應傳統地名,用三間房子來作為校舍主體,不再重覆舊有校舍一字型或L型的配置,也是校園朝向防颱設計的起點。

     林建築師首先挑戰建築物面海風景比較好的迷思,理由是「這裡的孩子一天到晚在看海,上課的時候要專心唸書,不需要看海的景觀」,於是建築轉了90度變成三座建築組成的合院聚落,教室窗戶看出去的左右景觀不是教室就是辦公室,減少孩子上課分心的機率,功能性上更不用擔心颱風季時強風正面襲向校舍。

    面海好處是長年有海風吹走校園的悶熱,減少空調耗能,主體建築開窗雖轉了方向,但是增加了海風和山風相遇的機率,利用溫差創造對流,透過廊道更加速風的流動;因應烈日多雨特性,校園內放寬的風雨廊道更是孩子遊玩的空間,不受烈日或者雨天干擾,取代了一般學校中常見的廣場型風雨操場。

圖說:利用建築中間的廊道加速風的流動,
也利用這些加寬的空間作為學生風雨時的活動場域。
    除了建築換位置,整體空間配置上也因考量強風帶來的破壞,可見在一般學校擺在操場旁邊的遊樂設施像是鞦韆架、蹺蹺板和生態池等,也都往後放置主體建築之後,發揮擋風功能,避免強颱吹的校園七零八落,或因強風捲起設施造成公共危險。

Villa風不是來自希臘  豐源國小反應台東風土 

    相較於偏鄉小學換位置躲颱風,炎夏高溫更是一般小學常見的通病,近日網路媒體瘋傳的白色Villa小學-台東豐源國小,總讓外界聯想到希臘風格。這所學校同樣出自林坤層建築師的手筆,外界光以地中海風格等外來詞彙來形容Villa小學,卻忽略了豐源國小和自然環境互動的在地意涵。

    引人注目的校園主體建築使用熱帶地區常見的白色牆面,運用淺色系能直接反射陽光,減少熱度吸收,達到少用室內空調的效果;環繞校舍內外則是多層拱柱走廊設計,利用風道的原理增加對流,形成穿堂風這樣的所謂「被動式」的降溫效果;外型上採用多線條輪廓,在炎夏可為教室製造深遮陽效果,減少牆體吸收熱度的機率,在冬日則可避免東北季風直接灌入教室。



    目前絕大多數小學都遇到的頂樓過熱問題,多只能在落成之後尋求外加方式來處理,如常見的綠屋頂、加蓋隔熱層;林建築師在二樓教室除了直接採用挑高設計,高處開有對流窗,並採用突出到頂樓的斜屋頂造型,創造煙囪效應讓熱氣散出。

    解讀著三間國小和豐源國小各自所傳遞的環境訊息,不難發現與環境共生,都是這二所校園回應極端氣候的在地化調適原則。讓校園設計超越教室和設備層次,其關鍵也許在建築師、當地教育人士,在思考適合孩子學習環境中,看見了自然、也回應了自然,最後也設計了自然,造就了台灣校園新風貌。不難想像,也許未來台東除了熱氣球產業外,美麗的校園建築也將會是各界朝聖的下一站。

【延伸閱讀】
那瑪夏民權國小─《我們重建的不是過去 是未來》楊雅雲 20-Feb-12 低碳生活部落格
台東豐源國小─《來去台東~豐源國小villa小學!》林坤層受訪 8-Jul-13 氣候戰役在台灣
蘭嶼朗島國小─《記錄朗島國小重生 籲正視偏鄉教育》14-Nov-12 公共電視新聞
金峰嘉蘭國小─《山風與海的祝福─台東嘉蘭國小》友達企業網站

沒有留言: