北京大學(xué)附屬小學(xué)位于海淀區(qū)中關(guān)村北大街東側(cè)燕東園內(nèi)，西側(cè)隔街與北京大學(xué)相鄰，東側(cè)為北京大學(xué)力學(xué)系教學(xué)區(qū)，南側(cè)與北側(cè)被極富歷史氣息的別墅區(qū)環(huán)繞，周邊的環(huán)境決定了北大附小莊重嚴(yán)肅而又不失活潑的建筑特色。學(xué)?，F(xiàn)址為上世紀(jì)20~30年代私家花園，校園內(nèi)有大量名木古樹，雖然為北大附小提供了得天獨(dú)厚的自然環(huán)境，但因保護(hù)古樹的需要也增加了設(shè)計(jì)難度，使建筑的功能布局受到了很大限制。改建前，學(xué)校由一座20世紀(jì)90年代修建的4層教學(xué)樓和20世紀(jì)50年代遺留的若干個(gè)單層教室組成，新建教學(xué)樓充分利用原有資源，使新舊建筑形成了一個(gè)有機(jī)的整體。
老環(huán)境
由于北大附小的校園原為私家花園，場(chǎng)地內(nèi)有300余棵需要保護(hù)的古樹，因此在基礎(chǔ)的處理上應(yīng)充分考慮建筑對(duì)古樹的不利影響，并通過技術(shù)手段兼顧建筑的防潮防水，以筏基和獨(dú)立基礎(chǔ)結(jié)合進(jìn)行設(shè)計(jì)；同時(shí)，局部梁板挑空，最大限度地避讓開樹根系和樹冠，以保證古樹的生長(zhǎng)空間。
為展現(xiàn)北京大學(xué)原有的建筑特色，建材主要選擇灰磚、型鋼和玻璃，并利用現(xiàn)有樹木進(jìn)行靈活布局，形成了豐富多彩的空間變化，滿足了兒童這一特殊群體的使用需要。
新生態(tài)
在工程設(shè)計(jì)中，與清華大學(xué)合作的建筑生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)能夠使建筑真正成為自然運(yùn)轉(zhuǎn)的體系，并取得了顯著的節(jié)能效果。經(jīng)過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，學(xué)?，F(xiàn)有建筑的空調(diào)方案采用開窗通風(fēng)加空調(diào)系統(tǒng)，這種方式能耗大且存在開窗通風(fēng)時(shí)的熱損失。在研究了國內(nèi)外的設(shè)計(jì)實(shí)例之后，新方案決定采用誘導(dǎo)式通風(fēng)加地道風(fēng)聚冷蓄熱系統(tǒng)來解決室內(nèi)降溫及通風(fēng)問題，室外新風(fēng)通過地下輸配管道降溫送入室內(nèi)，起到了全空氣空調(diào)系統(tǒng)作用，建筑內(nèi)豎向風(fēng)道加強(qiáng)了墻體保溫，由于地道風(fēng)系統(tǒng)與二期地下車庫一起建造，減少了造價(jià)，達(dá)到了較好的效費(fèi)比。經(jīng)過模擬軟件分析，教室等主要功能房間的通風(fēng)、換氣和降溫等需求，能夠通過通風(fēng)、隔熱、遮陽等措施保證在炎熱的夏季不使用空調(diào)時(shí)室溫也可以低于29℃，在室內(nèi)不開窗換氣的條件下CO2濃度低于1.5‰，還確保了冬季采暖條件下的室內(nèi)溫度高于18℃。
熱環(huán)境控制從冬、夏兩季分別考慮。冬季供暖熱源采用已有的集中供熱系統(tǒng)，因此冬季熱環(huán)境的控制重點(diǎn)是確保房間的新風(fēng)量。夏季房間降溫的傳統(tǒng)方法多為安裝分體式空調(diào)器或采用集中空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)，這樣雖然能夠提供良好的室內(nèi)熱環(huán)境，但安裝分體式空調(diào)器并不能保證室內(nèi)空氣質(zhì)量，且初投資、維護(hù)更新費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用均高；而集中送風(fēng)空調(diào)雖然可以保證好的空氣與室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量，但初投資和運(yùn)行費(fèi)用比分裝式空調(diào)器還要高，并且要求配有專業(yè)的運(yùn)行維護(hù)人員。北京最熱的月份是7月和8月，而這兩個(gè)月正值暑假期間，各個(gè)教室并不使用，因此夏季需要空調(diào)供冷時(shí)間主要集中在5月底至7月初，建筑物具有空調(diào)使用時(shí)間較短、供冷期間室外氣溫不太高的特點(diǎn)。因此，本方案的設(shè)計(jì)采用建筑上的隔熱、遮陽、誘導(dǎo)式熱壓通風(fēng)與地道通風(fēng)相結(jié)合的技術(shù)，從而獲得舒適的室內(nèi)熱環(huán)境和良好的室內(nèi)空氣質(zhì)量，同時(shí)達(dá)到節(jié)省運(yùn)行能耗的目的。夏季熱環(huán)境控制的設(shè)計(jì)思路采用合適的生態(tài)節(jié)能方式，滿足了房間的熱環(huán)境要求。
隔熱
根據(jù)誘導(dǎo)式通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，主教學(xué)樓南北向外墻和南教學(xué)樓南向外墻采用雙層墻結(jié)構(gòu)，兩層墻之間作為空氣通風(fēng)道。雙層墻的內(nèi)層選用200mm厚陶?；炷量招拇u，并外貼50mm厚聚苯的保溫材料，外層墻選用100mm厚輕鋼龍骨，內(nèi)外分別采用加壓混凝土板,雙層板之間加裝擠塑聚苯板。風(fēng)道間墻體為單層陶粒混凝土空心磚加保溫結(jié)構(gòu)，外側(cè)裝有金屬格柵，減少夏天陽光對(duì)墻體的加熱作用。外窗根據(jù)節(jié)能要求，教學(xué)樓及宿舍樓一律采用斷橋鋁合金雙層外窗，內(nèi)側(cè)窗為雙層中空玻璃，外側(cè)窗為單層玻璃，其間布置遮陽百葉，兩層窗的開啟扇位置經(jīng)過精心考慮，外層窗置于下部，內(nèi)層窗置于上部，這樣在兩層窗之間就形成了緩慢流動(dòng)空氣層，兼顧室內(nèi)通風(fēng)和保溫的需要。另外，由于空氣流動(dòng)緩慢，使大部分灰塵沙土得以沉積，有效緩解了北方室內(nèi)進(jìn)土的嚴(yán)重問題。
遮陽
考慮到建筑立面的美觀，雙層墻本身的厚度達(dá)800mm，在夏季時(shí)能夠遮擋大部分直射陽光，可以直接利用墻本身的厚度作為窗戶外遮陽，窗框盡量靠?jī)?nèi)墻設(shè)置，以增加墻厚度對(duì)窗戶的遮陽效果。實(shí)際使用表明，夏季外遮陽的效果良好，并有效地降低了夏季供冷負(fù)荷。在冬季時(shí)，太陽高度角減小，直射陽光大部分能進(jìn)入教室，滿足了光照需求。
降溫
北大附小教學(xué)樓采用地道通風(fēng)降溫系統(tǒng)作為主冷源，根據(jù)建筑物逐時(shí)動(dòng)態(tài)負(fù)荷確定地道幾何尺寸，使地道通風(fēng)能在供冷季提供建筑所需冷量，維持室內(nèi)良好的熱環(huán)境。根據(jù)北京地區(qū)土壤溫度隨深度變化的情況，4m深處土壤溫度年波動(dòng)幅度較?。úǚ?℃左右），因而上層預(yù)制混凝土埋管中心深度定為4m，使用內(nèi)徑為1.2m的鋼筋混凝土預(yù)制管，將其水平布置，中心間距2.4m。本工程共設(shè)4根埋管，置于操場(chǎng)地下，總長(zhǎng)度290m，其中1根埋管供南教學(xué)樓，3根埋管供主教學(xué)樓，在主教學(xué)樓和南教學(xué)樓半地下層分別設(shè)置地下機(jī)房，為教學(xué)樓送風(fēng)。風(fēng)機(jī)將地道內(nèi)空氣抽送至靜壓箱后，由靜壓箱引出水平送風(fēng)管與送風(fēng)豎井相連，再送入教室。排風(fēng)系統(tǒng)與主教學(xué)樓南向教室相同，采用誘導(dǎo)式排風(fēng)系統(tǒng)和機(jī)械式排風(fēng)系統(tǒng)相結(jié)合的形式。主教學(xué)樓南側(cè)教室和南教學(xué)樓新建教室采用誘導(dǎo)式排風(fēng)系統(tǒng)，通過煙囪和太陽集熱器（斜坡屋頂）盡可能吸收太陽輻射，加熱流過其中的空氣，擴(kuò)大與室內(nèi)空氣的溫差，并強(qiáng)化熱壓氣流，進(jìn)而對(duì)房間內(nèi)的空氣產(chǎn)生有效的抽拔作用，在陽光不足時(shí)，借助地下室及集熱器內(nèi)部的風(fēng)機(jī)形成壓差，保證了教室內(nèi)能形成穩(wěn)定的氣流組織。該系統(tǒng)對(duì)室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)作用明顯，風(fēng)機(jī)噪音也能控制在比較小的范圍內(nèi)，達(dá)到了夏季免開空調(diào)，冬季不開窗進(jìn)行通風(fēng)的目的，節(jié)能效果非常顯著。
