毛寺生态实验小学

项目地址:甘肃省庆阳市显胜乡毛寺村

建筑面积:1006㎡

项目时间:2005-2007年

建筑设计:吴恩融,穆钧

工艺类别:土坯

业主:庆阳市西峰区教育局

项目资助:(香港)嘉道理农场暨植物园、陈孔明先生

施工:显胜乡村民工匠

所获奖项:境外建筑评委会特别奖(香港建筑师学会,2009),AR国际建筑嘉许作品奖(英国建筑评论,2009),亚太地区文化遗产保护“创新设计奖(联合国教科文组织,2009),RIBA国际建筑奖(英国皇家建筑师学会,2009),首届中国建筑传媒奖最佳建筑奖(南方报业传媒集团,2008),DFA亚洲最具影响力设计大奖(香港设计中心,2008),WAF首届世界建筑节嘉许作品奖(国际建协/GROHE,2008)



地处西北的黄土高原是中国最为贫困的地区之一,经济与技术水平的落后是当地生态建筑发展所面临的最大挑战。2007年夏于甘肃省毛寺村新近落成的小学校,正是在此背景下所进行的示范性研究成果。其目标不仅仅是为当地的孩子们创造一个舒适愉悦的学习环境,更关键的是要以此为契机,努力诠释一个适合于该地区乡村发展现状的生态建筑模式。

根据对当地气候、经济、资源和当地传统建筑等方面的研究发现,在该地区针对冬季的热工设计是减少建筑能耗和污染最有效的生态设计手段。并且,学校的设计与建造需要遵循四个基本原则:舒适的室内环境、能耗与环境污染的最小化、造价低廉与施工简便。

基于此分析,以教室为模型,借助TAS软件进行了一系列电脑热学模拟实验。通过对当地所有常规和自然材料、传统建造技术和生态设计系统的筛选与优化后发现,最基本的建造技术——以生土和自然材料为基础的建筑蓄热体与绝热体的使用,是提升建筑热特性、减少建筑能耗最为经济和有效的措施,应作为教室设计的基本策略。


顺应所处的地形,学校所需的十间教室被分为五个单元,布置于两个不同标高的台地之上,使得每间教室均能获得尽可能多的日照和夏季自然通风。以绿化为主的院落环境有助于为孩子们创造一个舒适愉悦的校园环境。教室北侧嵌入台地,可以在保证南向日照的同时,有效地减少冬季教室内的热损失。宽厚的土坯墙、加入绝热层的传统屋面、双层玻璃等蓄热体或绝热体的处理方法可以极大地提升建筑抵御室外恶劣气候的能力,维护室内环境的舒适稳定。与此同时,根据位置的不同,部分窗洞采用切角处理,以最大限度地提升室内的自然采光效果。

小学的建设施工继承了当地传统的建造组织模式,施工人员全部由本村的村民组成(图4-24)。除平整土方所必须的挖掘机以外,所有施工工具均为当地农村常用的手工工具。同时,绝大部分建筑材料都是“就地取材”的自然元素,如土坯、茅草、芦苇等。由于这些材料所具有的“可再生性”,所有的边角废料均可通过简易处理,立即投入再利用。例如,土坯是由地基挖掘出来的黄土压制而成,而土坯的碎块废料又可混合到麦草泥中作为粘接材料。再如,剩下的椽头与檩头被再利用到围墙和校园设施建造之中。以上措施不仅有助于最大限度地挖掘当地传统的建筑智慧,而且可以将由于施工而导致的能耗与对环境的破坏最小化。


根据学校建成后的观测发现,在室外平均气温低至-10℃的冬季,无需烧煤取暖,室内便可达到令人满意的舒适效果。这是由于整个围护结构突出的保温特性,使太阳能得热和孩子们身体散发的热量可以得到充分的利用。而校舍的造价仅为当地同等节能与抗震等级的常规砖混结构房屋的2/3。从中可以看到,传统营建技术中所蕴含的生态潜力,尤其对贫困农村地区具有十分重要的现实意义。也由此确立了我们在贫困农村房屋建设方面的一个主要研究方向,即:传统营建技术的发掘和生态再利用。

该项目先后获得了一系列国内外专业大奖,而对于团队而言,最大的褒奖来自毛寺生态实验小学校长的一句话:“从现在开始,学校不再需要烧煤来取暖了,省下来的钱可以为孩子们多买一些书了。”