建筑学报 | 周红玫 | 校舍腾挪: 深圳福田新校园建设中的机制创新 | 2019年5期
校舍腾挪: 深圳福田新校园建设中的机制创新
周红玫
深圳市规划和自然资源局
1 缘起
近年来,深圳市的中小学建设面临一系列严峻挑战:激增的教育需求与稀缺的土地资源之间的矛盾日益激化,众多学校不得不在原有校园的有限用地范围内急剧扩大规模,进行升级改造。然而,现行的学校设计规范和管理机制过于僵化,各种条条框框限制了校园设计,也往往导致校园建筑千篇一律,普遍缺乏对素质教育、场地环境和地方社区的细心呵护。
为应对这些挑战,2017年7月以来,原深圳市规划和国土资源委员会(现更名为深圳市规划和自然资源局)及福田管理局联合各部门策划和发起了 “走向新校园——福田新校园行动计划”。该计划在2018年1-5月期间,以“8+1建筑联展”的创新机制,在福田区选取了9所亟需改扩建或新建的中小学和幼儿园,向全国公开征集创意提案,集聚了国内外89位优秀建筑师参与了“联展”征集,为9所校园奉献出丰富多样、有着卓越空间品质和高远文化愿景的设计方案。与此相配合,福田区相关管理部门也在建筑设计招标管理制度与组织方面尝试大胆创新,从现行体制困局中艰难突围,与建筑师们联手探索在城市高密度条件下,如何建设融合现代教育理念及场地自然人文环境的新型校园。
2017年7月,笔者与同事们曾组织了安托山、石厦、梅丽3所小学的设计竞赛和工作坊——这是之后大规模开展“新校园行动计划”、有意识地探索深圳高密度新校园设计的预演。11月某天,笔者与刚从瑞士回国创业不久的丘建筑事务所的3位建筑师李博、程博、于岛讨论福田区石厦小学的方案设计。校方本希望采取新旧校舍交叉腾挪方式:即新校舍在现有校园内操场上建设的同时,老校舍仍然要使用;待新校舍建成、将师生搬至新校舍之后,再拆除老校舍。但他们初步探讨后发现,石厦小学并不具备相应的空间条件:原来校园的场地设计中,操场和楼栋的分布是对周边道路、建筑环境,以及日照、风环境等因素作综合考虑后得出的方案,若对操场和楼栋作简单的换位,则等于颠倒这些关系,可能会大幅降低学校的使用品质,并对周边建筑、城市环境产生影响(图1)。
▲ 1 石厦小学原校园待拆改建总平面
石厦小学主创建筑师王维仁深入研究后认为,石厦小学用地太小,无法在原操场地块上完成3.0容积的体量,无法达到与现有操场地块先后对调建设的假设(图2)。即便日照可行,还是有个关键的施工问题——校地整体的地下开挖。这样的分期分割,造成前后期工程的结构和构造衔接、几乎完全开挖的地下空间分期开挖与后期衔接的巨大困难。还有一个严峻的问题是,如果一期工期是2年,整体完工的工期会增加一倍,整个地面层和地下5年内都是工地。学生在敞开大坑上面先完工的一半上课、然后再看着另一半工地完工期间的安全与健康问题不容忽视。
▲ 2 石厦小学新校园设计鸟瞰效果图
面对这一困境,丘建筑3位建筑师根据他们在瑞士的体验提出:如果深圳学校扩建频繁,普遍有类似需求,是否可以开发出一种应对临时需求的标准化预制建筑单元,可灵活搬运组合,适应不同场地条件,以满足临时性校舍需求?苏黎世就采取了类似的方式以应对过去十几年的学生增长的需求。届时,新旧校舍“交叉腾挪”的难题尚未凸显出来,但似乎埋下了伏笔。
2018年1月,“8+1建筑联展”正式推出之际,笔者和同事们在整理9所学校项目材料过程中发现它们多为原址改扩建,似乎不可避免地要采用新旧校舍交叉腾挪方式。如前所述,这种模式将带来以下诸多问题:
1)在规划设计上,交叉腾挪成为校园规划的最大制肘,将严重限制建筑师的空间布局思路,难以产生理想方案。尤其对于用地狭小、有庞大建设量的学校(比如有“高密度之王”之称的福田中学),腾挪作为先决条件更容易导致新校园规划上的先天缺陷。
2)在建设期间,学校很难提供正常的教学环境。施工多利用体育活动场地进行,导致学生无体育和休闲场地,不利于学生全面发展。在狭小的校园内交叉腾挪,施工作业面小、工期长,施工的粉尘、噪音等污染对学生产生持续恶劣影响,将极大影响教学质量和学生身心健康。同时考虑到施工场地狭小、施工管理水平参差不齐、学生天性好探索等因素,很难保证施工期间学生的安全。
3)在建设完成期,内部交叉腾挪往往导致从校舍建成到使用的过渡时间短暂,施工完成后装修污染检测未达标时学生就被迫搬入学习,对学生健康产生不良影响。
如何能让建筑师们在设计校舍时充分发挥创造力,让师生们在长达2~4年的校舍建设期间免受施工困扰?这是一个崭新的建筑学议题!在2018年1月关于校园策划的一次激烈讨论后,笔者和同事们即兴起意“异地腾挪”策略,即在学校就近寻找用地,以安置学生做短期教学过渡,同时让过渡校舍成为学生们的美好记忆,让过渡校舍的建造成为城市的文化事件、创新之举。我们还即兴将其命名为“诺亚方舟计划”,该策略想传达给人们一个美好意象:过渡校舍,满带故事性和仪式感、建造技术和空间美学,邀请师生们踏上“创世之旅”。
2 策划
首先,我们必须树立起来一整套关于腾挪校舍建造系统的价值观。关于腾挪用地,我们的初步意向是中心区的公共绿地或政府储备用地。客观上要求腾挪校舍自重轻,采用无地基、浅地基的做法,尽量少扰动土地和树木,无环境公害、低环境冲击,同时也可大幅缩短施工周期。建筑坚固并有灵活性,可回收再利用,维持低成本,保证整个产品体系的可持续。同时,我们还要做好准备,应对来自社会、尤其是学校和家长的巨大心理抗拒,因为人们通常对国内的装配式“临建”(如施工板房等)总是保有抵制心态。
作为受过建筑学专业训练的城市管理者,笔者希望本项目一方面要特别关注新的城市建筑类型和优秀建造体系所蕴含的建筑学价值;另一方面也要尝试将此项目机会延伸至整个建筑制造的产业链中,推动行业全方面的质量发展。自2016年,国家开始重点发展装配式建筑。2018年底,全国住房和城乡建设工作会议部署了2019年十大重点任务,其中“以发展新型建造方式为重点,深入推进建筑业供给侧结构性改革,大力发展钢结构等装配式建筑”作为重点工作之一被提出。但装配式建筑在我国基础薄弱,技术远没有成熟,轻型装配一直摆脱不了廉价的市场认知。如能让建造和空间美学都完美呈现,使腾挪校舍充分匹配中心区公共空间环境品质,或可化解在高密度城市中心占用公共空间资源所可能引发的公众压力。
经过案例研究,我们很快注意到国内的装配式板房和瑞士等国家类似产品多个维度的差距。这一差距首先集中体现在产品线的成熟度上,国内的装配实践刚起步不久,上下游尚不完善。而瑞士的“临建”在基础做法、结构、覆层、隔音、隔热等各方面的品质,已经远超国内通常的装配式临建体系。特别值得一提的是,国外保证“临建”高品质的一个关键词是“建筑师”:轻型建筑体系的成熟运用与优秀设计师的参与密不可分,建筑师的全程参与保障了一个工业技术体系在规划与建筑空间上的最佳品质。以下是我们重点关注的案例。
2.1 案例1:苏黎世模块化校舍系统
自1998年起,瑞士苏黎世适龄入学儿童数量显著增加,对学校的需求也因此增长,灵活的模块化学校建筑很好地解决了这个问题。
建筑事务所 Bauart在知名的“T模块”系统基础上,进一步为苏黎世政府开发出“苏黎世模块”系统。该系统可在很短时间内搭建出来并投入使用。各模块单元都在工厂预制生产,现场只需拼装即可。该系统可被灵活回收,重复使用,且回收成本不高。教室空间通过新单元加入,重新组合,可不断扩容。由于用作临时校舍,该系统特别重视使用生态无害、坚固且观感好的材料。由于该系统形体简洁、谦逊,很容易与周边城市、建筑环境融为一体。
第一代产品是1998-2012年,苏黎世政府陆续在市内不同地区运用该系统兴建了29所模块化校舍。2012年开始迭代到第二代,目前在其他地区仍在继续新建中。不少建于2010年的小学现在还在使用,除了表面的木头有些泛白,其他各种使用状态仍旧良好(图3、4)。
▲ 3 苏黎世第一代模块化校舍
▲ 4 苏黎世第二代模块化校舍
2.2 案例2:新型预制轻量建筑系统
我们还特别注意到另外两位建筑师朱竞翔和谢英俊开发和设计的轻量建造体系。
香港中文大学朱竞翔教授潜心研究多年的创新型轻量建筑系统,曾在汶川和玉树地震的灾后重建中投入使用,在数周至数月内完成多所高质量的小学校舍和保护区工作站。目前他们的工作已覆盖全国13个省、市、地区,并于意大利及肯尼亚进行海外实践。
谢英俊带领常民建筑团队长年致力于建立环保、低成本的开放式构造体系,在近30年的专业工作中,先后以轻钢结构系统协助台湾921地震、四川汶川地震、雅安地震、云南鲁甸地震及尼泊尔地震等农村部落重建,期间也参与中国内地新型农村社区建设工作。
我们认为,临时的、可拆卸、可移动、可组装的高品质新型轻量建筑系统,是应对突变、更短需求变化周期的最佳建筑类型。这样的腾挪校舍将不仅解决校园建筑交叉腾挪的普遍问题,还有可能为深圳其他用地类型的弹性和可持续开发提供创新路径。
3 资源调配
3.1 核心管理和技术力量整合
初时,关于福田校园的腾挪建议最终能否被采纳实施尚悬而未决。由于该提议由规划部门提出,而非业主单位区教育局,这令其在政府职能设置框架内面临多个层面的潜在阻力。
首先,需要业主单位区教育局的认可。无先例可依的提案,意味着可能隐含业主并不喜闻乐见的多重未知因素。其次,即使业主欣然采纳,这个横空出世的项目在传统政府工程管理程序内也无处安身,一系列问题接踵而至——如何立项?如何应对标准项目程序中的一系列空白地带:如轻型预制装配式临时建筑的行业规范、审核标准及流程、补偿奖赏机制、常规建设定额、进度款模式、结算支付比例,以及工业化、产品化建造体系不匹配等?
创新需要突破传统组织范式。体制的创新,往往实现技术的飞跃。政府在城市管理层面应该挖掘更多潜力,成为城市智慧和资源的策划和协调者。城市规划和建筑设计的管理是建筑学的重要议题。
创新的动力正是对创新本身的乐观向往(现实意义是现在的国内环境特别需要这种建筑)。这种乐观来自组织管理者、高校研究机构,也来自政府、代建企业、生产执行等各环节中的热情投入者。作为核心组织策划部门,面对困难应当主动进取,联合各个部门为这架“方舟”保驾护航,带头给予信心、动力和支持,并对现有制度进行优化。因此,我们在香港中文大学研究机构的帮助下,建立起多方协调与信任机制,在腾挪共识的基础上形成社会共同体,各方统筹综合(而非线性切割),平行推进各类程序,发挥各自所长,协调解决矛盾。
就工程实施机制而言,创新的关键突破点在于,福田区于2017年率先实施了全国首个全过程全链条、深度市场化专业化的代建制新模式。该制度通过合同约定,将政府投资的项目委托给企业代为建设,控制项目投资、质量和工期,在项目竣工验收后移交给政府委托单位。参与福田区代建制的代建企业都是行业内的顶尖企业,企业质量风险内控机制比较完善,而且足够重视企业声誉和长期利益。
3.2 推进计划
计划的推进在初期异常顺利。
2018年1月8日开始,我们首先组织策划了“诺亚方舟计划”,吸纳专业学科和社会智慧。而后组织多方协调会议,在包括政府各部门发改、教育、建工、代建企业、专家参加的联席会议上,正式宣讲“福田新校园行动计划”,提出腾挪动议,得到了初步认同和充分讨论,初步敲定具备可行性的新沙、梅丽、石厦3所腾挪学校。接下来我们展开选址调研,提出腾挪用地方案,明确规划择地原则以及新校园空间组织原则。地点选择需考虑原有性质,排序建议如下:运动场公园停车场仓储用地小地;需要考虑可通达性,尽可能满足长车、集装箱车辆的转弯半径;要求场地有一定净空条件,起重机需要避让高压线路;场地具备一定的水电排污条件;周边建筑没有火灾危险并易于疏散。
2018年2月6日,我们提交了可用腾挪校舍用地方案和空间计划草案(图5~10),并得到福田区重大项目教育指挥部的认可。明确同意腾挪提议,并要求各部门明确工作职责和进度要求,平行推进项目——市规土委福田管理局、区住建局、城市更新局、城市管理局等相关单位负责协调推进,区临建审批领导小组负责审批。该会议还赋权企业,要求代建单位在规定期限内完成建设工作。
▲ 5 梅丽小学腾挪地块规划
▲ 6 梅丽小学腾挪校舍用地卫星图
▲ 7 新沙小学腾挪地块规划
▲ 8 新沙小学腾挪校舍用地卫星图
▲ 9 石厦小学腾挪地块规划
▲ 10 石厦小学腾挪校舍用地卫星图
4 可行性论证
首先,决策者对创新轻型建筑系统表示担忧。万科在其代建的新沙小学临时校舍上坚持采用其习惯的传统重型钢结构体系,导致决策者也一度偏向这种保守做法,不提倡在临时学校上搞创新。而天健集团负责代建梅丽和石厦小学腾挪校舍的年轻项目经理熊飞则表现出不同寻常的对技术探索和设计创新的认同和支持。有着结构专业背景的他,耐心听取我们的陈述,给予我们和大学团队其他公司不能给的时间和宽容。他们精心组织了钢结构专家论证会论证朱竞翔和谢英俊的结构系统,让决策者逐步认知这一套体系是已经成熟并且有很多成功案例,需要更长远而开放的视野,支持深圳和行业的进步。由于福田区重大项目教育指挥部主要领导开放的态度以及后续各部门的大力支持,轻型腾挪校舍最终得以成功实现。
平行展开的工作还包括腾挪用地的清理和协调。有的方案由于用地条件改变需要重新配置,教育系统、设计方和校方也需要全力做通学生家长工作, 消除其对“临建”的种种顾虑。措施包括:在规划设计阶段,由主管部门和建设方广泛听取学校、家长的意见和建议,修订完善方案;在建设初期,以足尺样板促进决策;在建设中期,组织样板间开放日活动,向区教育部门、家长、媒体展示已完成的教室模块样板,详细介绍施工工法、材料品控与后续工程计划,消除疑虑。在建设完成后,继续以专业研讨、持续咨询等方式关注合理使用与校园建设。
最终,两所腾挪校舍经过招标后确定:梅丽小学腾挪校舍采用朱竞翔教授主持的预制轻量建筑产品系统;石厦小学腾挪校舍则采用谢英俊主持的新型强化轻钢结构系统。
5 建成反馈与反思
▲ 11 梅丽小学腾挪校舍鸟瞰
▲ 12 梅丽小学腾挪校舍内院
▲ 13 新沙小学腾挪校舍鸟瞰
▲ 14 新沙小学腾挪校舍内院
▲ 15 石厦小学腾挪校舍鸟瞰
▲ 16 石厦小学腾挪校舍内院
5.1 高效运筹闲置土地资源
一方面,位于城市腹地的校园本就用地紧张(这促使我们推动“新校园计划”,以联展方式赢得更智慧的高密度校舍设计解决方案),在校园内采用传统腾挪方式存在很多弊端;另一方面,城市有大量零星闲置用地,使用效率低下。以梅丽小学为代表的腾挪校舍实际上通过“城市空间运筹学”解决了这一矛盾。
例如,梅丽小学原占地面积10080㎡,现有腾挪校舍临时占用公共绿地,距离校园原址仅300m,用地面积7500㎡,在不足原有面积3/4的用地上成功安置全部32个班的师生。合理规划后,篮球场、环形跑道、绿化庭院因地制宜修建。腾挪校舍教室采用大窗户,增强采光量和通风,双走廊带来很多课间活动场所。电脑室、多功能活动室、消防通道、视频监控、网络设施齐全,完全符合学校规范化建设要求。
腾挪方案通过分离土地的所有与使用,以空间换得时间,协同发挥土地价值,成功解决校园建设期间的临时校舍安置问题,给解决城市土地资源稀缺问题提供了新思路。
5.2 多层次的竭诚合作,开放式的过程参与
福田区规划国土、发改、教育、住建、建工等职能部门配合联动,邀请国内外多方权威团队进行项目设计:香港中文大学建筑学院研究团队进行项目开发与统筹;施工图由深圳市建筑设计总院团队完成,奥雅纳(Arup)工程顾问有限公司进行结构复核;天健集团作为代建方,通过创新式的招标确定承建深圳平安金融中心的中建一局华南公司作为总包单位,它们的联手保障了项目高标准、高质量的完成。
一直以来传统建设方式和传统项目决策排除了多方参与的可能性。腾挪校舍项目广泛动员了专业力量、行政决策部门、师生家长以及社群邻里。校舍腾挪既是建设工程,也成为教育项目,更成为重建社会凝聚力的桥梁。
5.3 采用创新的设计和建造技术体系
采用创新预制装配式轻型钢结构系统,使用梁柱框架与剪力框格混合受力,自重仅为传统钢筋混凝土项目的30%,大幅降低地基要求,承载能力更强,施工也更快。采用标准通用构件,校舍各房间可灵活搭配使用,只需调整围护体、隔断及家具,即可自由转换功能。无论大班制或小班制教室、办公室或医务间、宿舍或卫生间,均能进行互换和调节。在设计和建造过程中,梅丽小学的腾挪校舍还探索了BIM工程信息化、技术实施、组织管理等诸多方面的改革,特别是通过项目集成了制造与建造,保证了优质工程能在建设周期短、工程预算紧的情况下顺利完成。
长期以来,由于我国建筑业一直延续着计划经济体制下形成的管理体制机制,设计、生产、施工严重脱节,建造过程不连续,工程管理“碎片化”现象严重,导致装配式建造方式无法系统化,直接影响建筑工程的安全、质量、效率和效益。
梅丽小学腾挪校舍工程从发标到交付使用仅5个月,建设周期大幅缩短,建造效率大幅提高,预期目标圆满完成。尤其是梅丽小学严控建材质量和工厂预制工艺及流程,房屋完成即可立即投入使用。校舍质量安全可靠,2018年9月强台风“山竹”来袭后,主体结构没有丝毫损坏,台风过后可正常使用。这一新型设计建造体系,以系统理念和集成思维,为政府的公共产品提供了安全可靠、迅捷高效的实施手段,引领行业将装配式建筑作为一项系统工程产品推向市场。
5.4 公共建筑更绿色环保、可持续
腾挪校舍广泛采用轻量钢结构系统。建筑材料可循环利用。最先建造的石厦小学腾挪校舍建筑材料重复使用率超过60%,最近建造的梅丽小学建筑材料重复使用率高达95%。梅丽小学过渡阶段结束后,可用于异地重新组建新校舍,也可维持原状不变,响应不断变化的需求,采取轮动方式继续为其他改扩建学校提供场地。这非常符合低碳环保和可持续发展的国家战略要求。随着城市能源紧缺、劳动力短缺等问题逐渐凸显,无论是城市管理者、设计者还是参与工作的每一个个体,都要有绿色建筑的远见和面向未来的能源观、物质观,发展钢结构装配式建筑是建筑行业转型升级的最佳选择,更是对绿色发展理念的践行,实现时代和伦理的双重价值和意义。梅丽作为福田区钢结构装配式公共建筑的有力尝试,极具推广意义(表1)。
▲ 表1 腾挪学校关键数据比较
5.5 模式扩展性强,具有可推广性
创新模式除带来腾挪校舍外,还可推广至紧缺的公共服务设施,如文化艺术设施、社康中心、社区消防站、临时抢险救灾中心等。它可为应对城市人口的激增提供备案,为城市资源弹性开发提供工具,为城市可持续发展注入新活力。
再比如,既然腾挪学校创新点在于临时性和机动性,那能否更扩大范围?这一新的城市建筑类型和建造体系除了为公立学校腾挪学生服务,能否为移民城市中的大量“临时人”——那些流动人口和民工子弟服务?
就建筑学专业而言,两所腾挪校舍的实践也为我们打开了很多思路:
1) 近现代建筑学只重视空间生产的最终产品——建成的建筑物,而忽视生产过程。但在当代社会,一个综合性的空间产品,从策划到成功实施,牵涉到众多的社会和专业资源调配整合,其空间生产过程的议题丰富、意义重大,亟需业界加以重视(图17~19)。
▲ 17 工程总承包模式图示
▲ 18 项目总承包模式图示
▲ 19 建筑师负责的项目总承包模式图示
2) 近现代建筑学只重视长时间使用的建筑——“永久性”的建筑,而忽略临时性建筑。但在现实案例中,短期、灵活性成为一个重要维度,延伸至更广泛的建筑议题:追求一种更灵活的建筑。
3) 当今普遍狭义理解的建筑学学科将建筑师的角色定义为凭个人浪漫灵感、进行孤独创作的“艺术家”,既抹杀了空间生产在众多环节上的群体协作性质,也反过来限制了建筑师的视野、知识和职业角色。
在梅丽腾挪校舍案例中,建筑师实际上扮演了类似西方中世纪“统领建造师”(master builder)的综合性角色。朱竞翔教授对建筑师角色的再定义在整件事情的实施层面至关重要。他的设计思想不止于建筑设计本身,而是项目策划、设计、预制、建造、结构、资本、组织的综合,涉及到政策、经济、产业和技术等多方领域。
如果说国家层面现在提倡“总建筑师负责制”,但其实能担得起“总负责”的建筑师还十分稀缺:一是意识和能力还没有到那个层次,二是需要对上下游都有深刻理解且有强执行力。那么建筑师们是否亟需突破自身的狭隘角色设定,以胜任更综合性角色、调度更多空间生产资源、获得更高的职业地位?
当然,这一全国首创腾挪模式目前还在协调解决一些机制障碍:可移动资产不易归类,腾挪项目本应为独立项目,现只可附属于永久校舍改扩建工程,工程无法单独结算;技术创新产品整体或者关键构件,在市面上均无类似产品,这为造价审核带来困扰; 预制产品附加值高,现行计价标准未考虑特殊情况下的创新成本;鼓励创新的补偿奖赏机制还不完善等。种种状况对创新项目非常不利。如若改良行政匹配管理,这一全国首创模式一定会迸发出极大的能量。
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本期微信编辑:赵朴真