Инновации в проектировании современных школьных зданий

Полный текст

Современность архитектурных решений всегда рассматривается в контексте приоритетных социальных вопросов. Система образования в нашей стране, как и во всем мире, ‒ одна из наиболее актуальных социальных задач [1, 2]. Это обусловлено быстрым научно-техническим прогрессом, который приводит к появлению новых технологий и методов обучения. Изменения в образовании требуют обновленных архитектурных решений для школьных зданий, чтобы соответствовать современным потребностям обучающихся и учителей [3]. Это означает, что архитекторы должны уделять особое внимание созданию образовательных пространств, способствующих успешному обучению и социокультурной активности.

Большинство школ в России построено по типовым проектам и устаревшим стандартам. Подходы к обучению в большинстве случаев остаются достаточно консервативными. Многие эксперты в области психологии и педагогики считают, что в таких условиях сложно формировать гибкое и нестандартное мышление у учащихся [4, 5]. Поэтому школы, внедряющие в педагогический процесс современные технологии и новейшие методики обучения, набирают все большую популярность. Такие школы являются прогрессивными центрами, которые меняют суть самого обучения, а не только внедряют электронные журналы и дневники. Подобные учреждения ориентированы на развитие самостоятельности, раскрытие умственного и творческого потенциала [6].

Вопросам проектирования образовательных организаций в последнее время уделяется достаточно много внимания. В данной работе была сделана попытка обобщить данные, полученные исследователями, выявить инновационные подходы в проектировании современных учебных комплексов и систематизировать факторы, влияющие на качество образовательного процесса. В ходе работы были определены решения, доступные при проектировании новых образовательных комплексов. Выявленные факторы сложно реализуются в рамках типового проектирования школьных зданий, поэтому вопросы реновации существующих школьных зданий требуют дальнейшего всестороннего изучения и в данной работе не рассматриваются.

Методика. Основными подходами к исследованию стали: сбор фактических данных и их последующий функционально-типологический и комплексный анализ, синтез теоретической базы и практических методов для решения задач, связанных с проектированием инновационных образовательных организаций в современных условиях. Целью исследования являлось определение эффективных подходов в инженерных, технических и функционально-планировочных решениях современных школьных зданий. Основной задачей было выявление факторов, повышающих качество образовательного процесса.

В рамках документального метода исследования были изучены научные и методические работы, в которых рассматривались вопросы по включению инноваций в образовательный процесс. Так, Ю. О. Ермоголаева и М. А. Черныш в своих исследованиях делают акцент на совмещении в современных школах большого числа разнообразных функций [7]. На важность принципа многофункциональности и «модульности» в объёмном и планировочном решении школьных зданий также указывают и авторы работы [8]. Е. И. Кайдалова выделяет «открытость» как один из важнейших принципов формирования объемно-планировочной структуры [9].

Можно выделить и целый ряд зарубежных исследователей в области инноваций школьных зданий. Вопросами дизайна школьных зданий и образовательных пространств активно занимается Dr. Prakash Nair. International Society for Technology in Education (ISTE) ‒ организация, проводящая исследования и разработку стандартов для использования технологий в образовании. The Center for Green Schools − занимается исследованиями и продвижением экологически устойчивых школьных зданий. Lawrence Berkeley National Laboratory −исследовательский центр, изучающий энергоэффективность в школах. Safe and Sound Schools − занимается исследованиями повышения безопасности в школах. Эти исследователи и организации активно работают над изучением и внедрением инноваций в школьные здания, чтобы повысить качество образования и улучшить условия для учащихся и педагогов [10].

Объектами исследования стали современные общеобразовательные организации Российской Федерации и зарубежные образовательные объекты для детей школьного возраста. Изучение мирового опыта проектирования школьных зданий позволил подтвердить теоретические исследования в этой области и получить более полное и глубокое понимание изучаемого вопроса. Были выявлены факторы, активно влияющие как на объемно-планировочную структуру зданий, так и на качество учебного процесса. Данные факторы подробно рассмотрены в основный части статьи.

Основная часть. Интеграция инновационных решений в школьные здания обладает высокой актуальностью. Она способствует совершенствованию образовательной среды, повышению качества обучения и развитию учащихся. В результате проведенного исследования было выявлено, что инновационные школы отличает наличие многофункциональных трансформирующихся пространств с внедрением визуальных приемов для их формирования, использование современных технологий, сложная конструктивная и технологическая структура. Рассмотрим инновационные приемы более подробно.

Многофункциональность

Многофункциональность представляет широкие возможности по концентрации различных видов деятельности и функций в одном пространстве [7]. Данная инновация позволяет создавать современные образовательные объекты, которые способствуют более эффективному обучению и улучшению учебной среды для учащихся. Включая в структуру школьного здания дополнительные функции, архитектор меняет роль школы в городской среде. Это уже не только образовательная организация, а центр для проведения досуговых мероприятий и активного отдыха для детей и взрослых [8]. Примером подобного решения может быть Северный кампус начальной школы иностранного языка Лиюань в Китае (рис. 1). В центральной части учебного корпуса находится террасированный атриум с разнообразными озелененными пространствами для спокойного и активного отдыха. В этом проекте архитекторы стремились достичь баланса между закрытостью школы и публичностью, создав гибкие и разнообразные по площади и назначению пространства. Такое решение формирует безопасную и комфортную среду обучения и формирует доступный социокультурный центр города [11].

 

Рис. 1. Северный кампус начальной школы иностранного языка Лиюань, Шэньчжэнь, Китай. Арх. AUBE CONCEPTION, 2019 г.

Fig. 1. North Campus of Liyuan Foreign Language Primary School, Shenzhen, China. Arch. AUBE CONCEPTION, 2019

 

В образовательной организации ребенок не только учится, но и активно развивается, социально адаптируется. Очень важно сформировать комфортную коммуникационно-рекреационную среду, которая будет местом встреч и общения. Такие помещения обеспечивают максимальную свободу движения для учеников и способствуют активному вовлечению в образовательный процесс. Атриумное пространство, входная группа, большие и маленькие рекреационные карманы – все это варианты общественно-коммуникационных пространств школьных зданий. Примеры подобной организации пространства есть и в России.

В «Летово» (школа-пансион в Москве) (рис. 2) основная школьная рекреация – это сложное, трансформируемое пространство. Оно может быть местом для проведения школьных мероприятий, актовым залом, трансформироваться в небольшую изолированную аудиторию. Зимний сад и лестница-амфитеатр выступают основными связующими элементами между этажами здания [12]. По сути, многоуровневые и многофункциональные атриумы, из которых по необходимости «вычленяются» пространства нужного формата, стали знаковым местом всех проектируемых в последние годы школьных зданий. Создание открытых пространств для учебы и отдыха поможет ребенку осознать себя частью большого коллектива, общества. В некоторых зарубежных школах, например в датской школе, построенной по проекту 3XN, от пространственного выделения классов вообще отказались (рис. 3). Большая часть уроков проходит в общедоступных пространствах, где дети занимают места на ступенях лестниц, вдоль галерей и в удобных лаунж-зонах [13].

 

Рис. 2. Школа «Летово», Москва. Арх. «Аtrium», «Аtelier pro», 2018 г.

Fig. 2. Letovo School, Moscow. Arch. «Atrium», «Atelier pro», 2018

 

Рис. 3. Ørestad Gymnasium (Urestad − гимназия Урестад), Арх. бюро «3XN», Дания, 2007 г.

Fig. 3. Ørestad Gymnasium (Urestad − Urestad Gymnasium), Arch. bureau «3XN», Denmark, 2007

 

Концепция многофункциональности распространяется не только на внутреннюю структуру школьного здания, но и на внешнюю среду, пришкольную территорию. Ярким примером подобного решения выступает Школа SISB в Таиланде (рис. 4). Крыша в этой школе сформирована зелеными ступенями-террасами, которые, формируя единое композиционное и ландшафтное решение, выступают в качестве различных зон спокойного и активного отдыха, приспособлены для различных видов обучения и творческой деятельности [14].

 

Рис. 4. Школа SISB в Тонбури, Бангкок, Таиланд, Арх. Nippon Paint, Thaisoung, WILLY, 2022 г.

Fig. 4. SISB School in Thonburi, Bangkok, Thailand, Arch. Nippon Paint, Thaisoung, WILLY, 2022

 

Таким образом, многофункциональное использование пространств позволяет повысить качество образовательной среды и эффективно использовать даже небольшие площади, создать удобные пространства для разнообразных видов деятельности, адаптированные под различные возрастные группы учащихся.

Трансформируемость

Данная инновация может помочь в создании пространств, способных адаптироваться к различным стилям обучения, разнообразным потребностям учащихся; создании многофункциональных зон для различных видов деятельности, включая коллективное и индивидуальное обучение, путем использования раздвижных стен и мебели для быстрой адаптации к различным потребностям учащихся и преподавателей. В образовательном процессе присутствуют занятия, которые требуют объединения учебных кабинетов, формирования большого единого пространства и, наоборот, деление его [15]. Трансформация школьной среды позволяет создавать удобные для учителя пространства для проведения уроков с разным количеством учащихся. В качестве примера можно рассмотреть Школу Marista Santo Antônio в Бразилии (рис. 5). Коридоры школы сформированы как большие общие пространства, в которых можно по-разному расставлять мебель, адаптируя их под требующийся учебный процесс. Осознавая важность влияния среды на школьное обучение, в этом проекте архитекторы заложили способность к трансформации и эволюции пространств с течением времени. Все комнаты визуально открыты не только во внутреннее, но и во внешнее пространство. Атриум может трансформироваться под потребности учащихся. Так, трибуны из мест для театральных представлений могут стать местами для совместной работы [16].

 

Рис. 5. Школа Marista Santo Antônio, Синоп -Маунтин, Бразилия. Арх. Hype Studio, 2020 г.

Fig. 5. Marista Santo Antônio School, Sinop Mountain, Brazil. Arch. Hype Studio, 2020

 

В здании школы Santa Monica в США обучение ведется в классных комнатах и лабораториях, смежных с общественными многоцелевыми рекреациями. Ступенчатые плиты пола позволяют объединять или делить помещения на пространства разного размера и вместимости. Такой вариант формирования учебных пространств позволяет поддерживать различные формы и методы обучения. Сборная каркасная конструкция и светопрозрачные раздвижные двери позволяют трансформировать планировочные решения этажей (рис.6). Внутренние стены потенциально съемные и поддаются реконфигурации. Электрические и коммуникационные системы размещены под фальшполом [17].

 

Рис. 6. Школа Santa Monica, Малибу, Калифорния, США. Арх. HED + Moore Ruble Yudell, 2021 г.

Fig. 6. Santa Monica School, Malibu, California, USA. Arch. HED + Moore Ruble Yudell, 2021

 

Принцип трансформации пространств необходимо реализовывать и для начальной школы. Для детей младшего школьного возраста актуальна поочередная смена учебной и игровой деятельности. Наличие трансформируемых пространств позволит обеспечить возможность объединения учебных, игровых и рекреационных функций, обеспечивая более рациональное использование школьных площадей. Трансформации подвержены не только учебные и коммуникационно-рекреационные пространства. Целесообразно проектировать трансформируемой и спортивную зону. Из основного спортивного зала можно выделить изолированные спортивные зоны. Трансформация позволяет временное выделение мини-спортивных залов или пространств для активного отдыха в рекреациях.

Способность пространства изменяться, приспосабливаясь к различным потребностям и условиям, играет важную роль в формировании инновационной образовательной среды. Возможность трансформации пространств стимулирует развитие других инноваций, использование современных технологий и креативных решений формирования различных зон. Помимо этого, обеспечивается сохранение ресурсов и снижается экологическая нагрузка за счет экономии на строительстве новых помещений.

Технологичность

В современном мире образование становится все более зависимым от технологий. Интеграция современных систем информационных технологий и интерактивных учебных средств в здания помогает учащимся более эффективно учиться и развиваться.

Одной из таких инноваций является использование умных систем управления, которые позволяют оптимизировать энергопотребление и создавать комфортные условия внутри помещений. Такие системы автоматически регулируют освещение, кондиционирование воздуха и отопление, контролируют уровень шума и стабилизируют влажность воздуха.

Применение инновационных технологий к проектированию современных образовательных учреждений набирает обороты. Интеграция современных технологий, таких как интерактивные доски, системы видеоконференций и «умное» освещение, служит поддержкой обучения и создания комфорта в здании.

Стало абсолютной нормой оснащение школ бесшовным Wi-Fi для доступа учеников с усиленной защитой сети от нежелательных поисковых запросов. С помощью систем мультимедиа преподаватели могут подключать разного рода устройства к колонкам, которые связаны напрямую со столом преподавателя. В классах устанавливаются проекторы для качественных презентаций.

Для образовательных учреждений с определенным уклоном (физико-математическим, химико-биологическим, по изучению языков) подразумевается оснащение в соответствии с требованиями направления учебного заведения.

Примером может выступать Образовательный центр «Холст» в Москве (рис. 7). В школе предусмотрены классы для занятий химией и биологическими опытами с установкой современного технологического оборудования. Для данного оборудования необходим подвод большого количества инженерных коммуникаций (отводы систем вентиляции от местных отсосов, подвод сжатого воздуха и газа и т. п.).

 

Рис. 7. Образовательный центр «Холст», Москва. Арх. ГК «А101», 2023 г.

Fig. 7. Educational center “ Canvas”, Moscow. Arch. GC «A101», 2023

 

Необходимо отметить, что проектирование становится более индивидуальным для каждого объекта общеобразовательного учреждения. Технологическое оснащение выполняет функции и задачи под конкретный профиль, а инженерные системы и системы безопасности отвечают стандартам и потребностям учреждения [18].

Развивающая дружелюбная среда

Обучение в «недружественной» среде равносильно обучению через силу. Особое значение это приобретает для самых младших. Архитектору необходимы знания в области физиологии и детской психологии, чтобы запроектировать эргономичные образовательные пространства. Одну из важнейших ролей играет понятная, на уровне интуиции, навигация. Цветовое решение и предметно-пространственная организация коммуникационно-рекреационных пространств должна отвечать возрастным особенностям учащихся, вызывая позитивные эмоции [19, 20]. Следует отметить, что в России этим вопросам уделяется большое внимание. В Инновационной школе № 2070 в Коммунарке колористический дизайн-код, примененный на фасадах здания, поддержан в интерьере [21]. В данном случае большое внимание уделено функциональной организации рекреационных пространств, отражающей концепцию «город профессий». Колористическое решение построено на цветовых контрастах в сочетании с разнообразными фактурами применяемых материалов.

Интересна концепция «Финской школы», расположенной в Подмосковье в окружении природы. Конфигурация зданий повторяет природные ландшафты. Большая часть фасада – стеклянная. В качестве основных материалов использованы: кирпич, дерево, стекло и металл. Для решения интерьеров применяются тактильно приятные и безопасные материалы (рис. 8). В основном использованы деревянные элементы отделки [22].

 

Рис. 8. Концепция формирования интерьерного пространства «Финской школы» в Москве. Арх. «IND Architecture», 2018 г.

Fig. 8. Concept for the formation of the interior space of the “Finnish School” in Moscow. Arch. «IND Architecture», 2018

 

Таким образом, когда окружение способствует развитию умственных, эмоциональных и социальных навыков, дети лучше усваивают учебный материал и чувствуют себя увереннее. Дружелюбная среда способствует более тесным отношениям между учениками и учителями, что создает благоприятную атмосферу для обучения и развития.

Безопасность

Интеграция инновационных систем безопасности, таких как видеонаблюдение и автоматизированные системы оповещения, помогает обеспечить безопасность учащихся и персонала школы. В помещениях устанавливаются видеокамеры с записью звука для анализа конфликтных ситуаций, тревожные кнопки под столом преподавателя для оперативного вмешательства сотрудника безопасности школы. Школы оснащаются системами пожарной сигнализации, противопожарной защиты и речевого оповещения о пожаре, а в каждом классе устанавливаются дополнительные световые оповещатели для слабовидящих учеников.

Создание безопасной среды способствует более плодотворному взаимодействию между всеми участниками образовательного процесса. Без стресса и тревоги, связанных с опасностью, учащиеся могут сосредоточиться на учебе и выполнять задания более эффективно, свободно исследовать и учиться новому, развивать самостоятельность и инициативу.

Энергоэффективность и экологичность

Данные инновации в проектировании школьных зданий могут включать в себя использование экологических материалов и технологий, что способствует созданию экологически чистых и энергоэффективных зданий. Это важно с учетом растущей осознанности общества по вопросам экологии и устойчивого развития. Проектирование зданий с учетом энергосбережения, использование возобновляемых источников энергии и снижение углеродного следа позволяют школам снизить затраты на электроэнергию и водоснабжение, что способствует экономии средств и уменьшению экологического воздействия.

К сожалению, среди школьных зданий не так много примеров «зеленой» архитектуры. Между тем, если мы всерьез заботимся об устойчивом будущем, об этом нужно рассказывать детям с раннего возраста и популяризировать энергоэффективные технологии всеми доступными способами. Удачным примером может служить новая начальная школа, открывшаяся в Статен-Айленде (2015 г. Арх. компания SOM) [23]. Главная особенность двухэтажного строения – это кровля-навес, собранная из рядов панелей с фотоэлементами. Температуру воздуха в здании регулируют тепловые насосы, которые «выкачивают» энергию из земли. В учебных помещениях для обеспечения естественным светом глубоких помещений установлены светоотражающие потолочные панели. В результате потребность в искусственном освещении сведена к минимуму.

Копенгагенская международная школа Nordhavn [24] также оборудована 12000 солнечными панелями, каждая из которых расположена под индивидуальным углом (рис. 9).

 

Рис. 9. Копенгагенская международная школа Nordhavn, Дания. Арх. К.Ф. Меллер, 2017 г.

Fig. 9. Copenhagen International School Nordhavn, Denmark. Arch. C.F. Møller, 2017

 

Существует еще целый ряд проектов школьных зданий, ставящих задачи экологичности и энергоэффективности [25]. В большинстве проектов, как и в приведенных примерах, упор делается на использование солнечной энергии. Таким образом, интеграция инноваций в школьные здания не только повышает качество образования, но и способствует устойчивому развитию и повышению общего уровня образования.

Выводы. Инновации в проектировании современных школьных зданий играют важную роль в создании комфортных, безопасных и эффективных условий для обучения. В рамках исследования в качестве основных приемов, обеспечивающих современный образовательный процесс, а также влияющих на функционально-планировочную структуру зданий и предметно-пространственное наполнение среды, были выделены: многофункциональность, трансформируемость, развивающая дружелюбная среда, технологичность, безопасность, энергоэффективность и экологичность. Все эти приемы активно влияют на создание благоприятной образовательной среды, позволяя эффективно использовать пространства под различные педагогические задачи, способствуя комфортному и безопасному обучению, стимулируют креативность и саморазвитие учащихся.

Актуальны дополнительные всесторонние исследования по внедрению новых инновационных подходов в проектирование школ, чтобы обеспечить оптимальные условия для развития детей и подготовки их к будущему. Также необходимо расширение наших научных знаний об инновационных подходах и методах создания современных образовательных организаций на базе существующих школьных зданий. Этот вопрос остро нуждается во всестороннем изучении, поскольку большинство школ в России построено по типовым проектам, не отвечающим современным стандартам.

Об авторах

Надежда Александровна Калинкина

Самарский государственный технический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: nad_si@mail.ru

кандидат архитектуры, доцент кафедры архитектуры жилых и общественных зданий

Россия, 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244

Ирина Викторовна Жданова

Самарский государственный технический университет

Email: amore_86@mail.ru

кандидат архитектуры, доцент кафедры архитектуры жилых и общественных зданий

Россия, 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244

Анна Андреевна Кузнецова

Самарский государственный технический университет

Email: amore_86@mail.ru

кандидат архитектуры, доцент кафедры архитектуры жилых и общественных зданий

Россия, 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244

Список литературы

Дополнительные файлы