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摘要:以山西省忻州監獄項目工程為例，對這類特殊的社會機構項目的建設進行了分析，在安全警戒方面和節能設計方面闡述了具體的設計方案和設計要點，提出了此類刑罰執行機關的建設特點，以供參考。
山西省忻州監獄始建于1952年，隨著時代的變遷，先后被命名為“山西省忻州解村農場”“山西省忻縣解村農場”“山西省忻州監獄”，發展至今，共擁有在編人員461人，其中在職民警211名，在職工人149名。在監獄改革的社會環境下，忻州監獄順應局勢，確立了“以安全為前提，全力打造平安監獄”的基本工作思想，在執法上、管理上更加科學規范，實現了各項工作的多點突破，為監獄的發展提供了觀念上的質變。為了滿足罪犯關押和改造的要求，結合國家對全國監獄布局調整的整體部署和忻州市的整體規劃，針對忻州監獄的實際情況，提出建設該項目。
1總平面設計
監獄既是公共建筑，也是特殊的社會機構，因此在建設時，既要滿足社會發展，達到普通公建滿足的實用、堅固、美觀的需求，同時也要遵循國家相關法規，滿足改造罪犯和安全監管的需求［1］。在忻州監獄項目中，總體布局既要體現監獄的功能性質明確，界限劃分清晰，保證監獄安全，便于監獄管理，又要體現人性化設計。根據監獄的管理、生活特點，做到合理布局，罪犯勞動改造區、罪犯生活區、干警辦公區分區明確合理，聯系方便，并充分考慮未來發展要求。
1．1場地概述
本項目選址建設用地14hm2，位于忻州監獄所屬土地老云南區，老云南區的東、南、西、北方向分別與北太平村、解村、曹家莊村、高家莊村交界，建設用地框米線距東邊界80m，距南地界73m，距北地界122m。
1．2總圖布局
山西省忻州監獄建設規模為2000人，屬高度戒備小型監獄。根據《監獄建設標準》規定，配備干警為400名，武警125名。本項目建設內容除罪犯用房、警察用房、武警用房等主要功能用房外還建設有其他附屬用房及室外配套工程。最終規劃總建筑面積82844．62m2，規劃用地14hm2。
2安全警戒設施
監獄設計是一個需要設置安全警戒設施的建筑類別，本次項目為忻州監獄，屬于高度戒備，意味著關押的罪犯其危險性較高，不易管理，在防越獄、防暴獄、防劫獄、防沖擊的方面要加強，基于此，在設計各個單體時，針對安全警戒措施做出了特殊的規定和要求［2－3］。
2．1圍墻
本項目圍墻厚度為0．30m鋼筋混凝土圍墻(見圖1)，監區圍墻總長度為1132m，呈方形設置，長300m，寬266m。巡邏道寬1．2m，高1．2m。監獄圍墻作為一道重要防線，由300mm厚鋼筋混凝土建成，其總高度為7m，頂部設武警巡邏道。圍墻的基礎堅固，在圍墻的下部設不小于2m的鋼筋混凝土擋板。監獄圍墻設置照明裝置，照明燈具在有防護罩的前提下均勻布置，使得監獄內外的警戒線照明效果良好，達到高強度的警戒，同時，圍墻上需設置電網以確保安全，其電壓等按標準執行。高度戒備監獄圍墻高度、墻體的安全防護要求、圍墻內外警戒隔離帶寬度，都較中度戒備監獄有所增加。
2．2隔離網
本項目共設置4道隔離網，圍墻外側2道，內側2道，總長可達4900m。警戒隔離帶的范圍是自圍墻起內側10m，外側12m，在此范圍內無障礙物。隔離網位于警戒隔離帶內，隔離網為4．5m高的防攀爬金屬材質，網上設報警、監控等裝置，同時在兩道隔離網之間設置防沖撞設施，保證圍墻的安全。
2．3崗樓
本項目在監區圍墻上共設置6個崗樓(見圖2)，圍墻四拐角各設置一個，北墻、南墻中部位置各設置一個。這6個崗樓為封閉建筑，挑出一圈平臺，其平臺高度高于圍墻1．5m以上以保證視線的通透性。崗樓間距不大于150m，確保觀察無死角，崗樓之間的視線、設界有重疊。崗樓除設置金屬防護門外還設有通訊報警裝置。
2．4大門
本項目在監區南墻中部位置設置一道大門(見圖3)。大門前留有一定的緩沖區域。大門由通道、家屬會見、值班、哨位等功能組成。其中，通道分為車輛通道、警察專用通道和家屬會見專用通道，設帶封頂的護欄，均由電動AB開閉。車輛通道寬7m，通道兩端均布置防沖撞裝置，通道頂部和地面設監控、探測等安檢裝置;警察專用通道和家屬會見專用通道設門禁、安檢系統。值班室外門為金屬防護門，室內設通訊、監控和報警裝置以及控制大門開閉的裝置。
3監獄建筑的節能設計
監獄屬于國家公共建筑，必須順應社會發展需求，在設計時嚴格進行建筑節能計算，監獄建筑中既有公共建筑，同時也有供居住的建筑，因此分兩個類型進行計算。本項目為山西省忻州監獄(高度戒備監獄)遷建項目，位于山西省忻州市忻府區播明鎮東“老云南”地區，冬無嚴寒、夏無酷暑，氣候宜人、四季分明。屬于溫帶大陸性季風氣候，全年平均氣溫在4．3℃～9．2℃之間。年降水量為345mm～588mm。其建筑節能措施應滿足下列要求。
3．1建筑圍護結構的節能措施
1)最節能的方案首先要從總平面布置上入手，結合現狀盡量利用冬季日照并避開冬季西北風主導風向，也應利用夏季自然通風，做到冬暖夏涼。因此在總平面設計中將建筑布置成南北向作為主朝向，以期達到節能的目的。2)樓間距對節能也有影響。北方建筑樓間距合適，意味著容易達到冬天日照夏天通風的要求。考慮到監獄建筑的特殊性，若樓間距適宜，能夠充分利用日照并容易做到自然通風，同時可以減少空調和人工照明的使用，從而做到節約能源。3)在建筑的體形系數、墻體比以及各部位的傳熱系數滿足節能設計標準的前提下，外墻保溫所占比例較大，其重要性就凸顯出來，選擇傳熱系數小的保溫性能好的、耐火極限高的及耐凍融性好的外墻保溫板會使建筑物更加節能。4)注重公共區域的保溫能提高建筑節能。經節能軟件計算及實際經驗，北方建筑在薄弱環節做成采暖空間反而可以減少能耗。因此在忻州監獄項目中，樓梯間設置成采暖空間，樓梯間的外墻和外窗采取與外立面相同的保溫措施。5)項目在建筑方面考慮的節能措施還包括加強屋頂的保溫性和門窗的密封性以及合理使用太陽能等。門窗屬于薄弱環節，門窗的氣密性、傳熱系數越好，建筑物越節能，在忻州監獄中采用Low-E中空斷橋鋁合金窗，大大提高了建筑物的節能。同時由于忻州日照充足，在使用熱水的單體內，設置太陽能，充分利用自然資源滿足熱水供應需求。
3．2給排水設備選用的節能措施
1)項目采用節水率不低于8%的節水器具和設備。選用節水型衛生器具和配水器具作為用水設備，節約了水資源。使用充氣水龍頭或者瓷芯節水龍頭代替傳統水龍頭。在水壓相同的條件下，節水龍頭比普通水龍頭能達到3%～50%的節水量，有著更好的節水效果。2)供水設備、用電產品在選擇上均選用變頻節能型，根據使用情況設備自動變頻，能夠應對劇烈的負荷變動，同時將設備調整為適當的值，能夠提高使用效率，在應用中能達到更高的節能效果，降低能耗。3)在綠化地帶推廣節水灌溉措施，降低自來水管網滲透率。場地內的雨水主要通過找坡，散排進入附近綠地，盡量做到雨水收集來灌溉綠植。硬質鋪地采用滲水型鋪地，能夠將雨水全面澆灌綠地。4)在工程中管材安裝方面，往往由于連接的工藝、技術、材料不同會引起損失，要注意管材接口，接頭處加上防漏密封膠帶、AB密封膠等減少管網的漏失率，使漏失率滿足國家規范要求。
3．3電氣設備選用的節能措施
1)變配電設備靠近用電負荷的中心。在變電所設功率因數就地補償方式裝置，照明燈具采用電子鎮流器，使用電容器單燈就地補償措施。2)安裝用電分項計量裝置。布線采用放射式，線路便捷快速。選擇節能型低壓電器設備及節能降耗型分體式空調設備。當設備屬于風量、流量有變化的負荷，電動機要通過變頻調速的方式運行。
3．4暖通設備選用的節能措施
1)采暖供熱系統，嚴格按設計負荷設置，不得擴大負荷，避免資源的浪費。散熱器采用對流式散熱器，使得室內溫度更均勻，從而人體感覺舒適。對流散熱器表面溫度接近人體體溫，從而避免了可能發生的接觸性燙傷，也避免了能源浪費。2)采暖系統采用雙管閉式系統，枝狀布置，每組散熱器均設置恒溫控制閥門，均能分室進行室溫控制，利于節能。采暖系統在每個環路的分支及匯合處均設置手動調節閥，以便對系統平衡進行調節。3)在不采暖房間及室外管溝內需要注意管道的保溫，保護管壁溫度，管道保溫厚度與管徑有關，當管道DN≤50mm保溫厚度為50mm;DN50～DN150為60mm;DN≥200mm為80mm。同時還應注意外層保溫施工的封閉性和完整性，防止在工作中的損壞，從而提高保溫性能。4)房間盡量利用建筑自身做到自然通風，在需采用機械排風的地方，排氣扇等設備選用高效低噪聲設備，既環保又節能，不影響室內空氣質量。新建忻州監獄項目積極建設節能型工作單位，認真貫徹有關開展節能減排工作文件精神，加強節能管理，在用水、用電、用氣等各類設施使用等方面制定系統、規范的制度，從每個環節實現節能減排。
4立面設計及內裝修風格
監獄建筑既是一種公共建筑，同時也是一種刑罰執行建筑，有其特殊性。因此，在建筑設計中，安全性是最基本的設計要求，在此基礎上，順應社會迅速發展的趨勢，以及對服刑人員的人文關懷，要提升監獄建筑的現代主義氛圍。在忻州監獄設計中，該項目的建筑立面風格為采用新中式風格，整個立面顏色大氣穩重，色彩明亮，緩解了獄警和犯人長期使用時的枯燥感。在具體設計上，主要從以下幾個方面進行設計。
4．1行政功能區
在監區外的行政辦公區，供獄警使用，是忻州監獄的形象代表，是監獄管理特色的直觀體現。在整個立面設計上，屋頂采用青灰色塊瓦，外墻采用米黃色真石漆涂料，墻裙使用深黃色真石漆涂料。所有元素融合在一起，形成了一個色彩明亮，形體端莊的建筑物。建筑物采用了真石漆涂料，屋頂也采用披檐的形式，既保證了建筑物的設計效果，又合理利用建設資金。
4．2教學功能區
教學樓顧名思義是一個教學場所，主要對服刑人員進行政治、文化、技術等方面的教育。在建筑設計中，與行政功能區統一風格，也采用新中式風格，屋頂采用青灰色塊瓦，外墻采用米黃色真石漆涂料，墻裙使用深黃色真石漆涂料。為服刑人員進行繼續教育提供了一個安靜、溫馨的學習環境。
4．3車間功能區
車間是給服刑人員一個勞動改造的主要場所。在建筑設計中，與整個監區統一風格，也采用新中式風格，屋頂采用青灰色塊瓦，外墻采用米黃色真石漆涂料，墻裙使用深黃色真石漆涂料。為服刑人員提供勞動改造的空間，讓其充分展示自己的價值。
4．4內部裝修風格
整個建筑群選用淺黃色或白色乳膠漆涂料作為內墻裝飾，盡量避免使用紅色、黑色等讓人容易感到暴怒或抑郁的顏色。在細節上，考慮了獄警及犯人的心理健康發展，以期為服刑人員在服刑期間提供一個安穩的室內環境。
5結語
山西省忻州監獄總體規劃依據尊重現狀，科學合理的規劃原則，在仔細分析城市與監獄之間的區位關系和各個功能區間的相互關系之后，將監獄分為罪犯生活生產區、武警生活區、綜合辦公區三個區。各區功能性質明確，界限劃分清晰，通過各級路網進行快捷有效的聯系。針對當前監獄設計中存在的問題，結合其對罪犯矯正的作用，樹立正確的設計理念，增大其對罪犯矯正的正面影響，促進建造質量的提高。
參考文獻:
［1］張新峰，馬叔華，閆依兵．淺談監獄建筑工程的設計［J］．山西建筑，2007，33(11):58－59．
［2］劉斌．探析高度戒備監獄建設工程安全防范設計［J］．山西建筑，2011，37(20):9－10．
［3］宋義坤．關于高度戒備監獄建筑設計理念及設計要求的研究［J］．建筑工程技術與設計，2014(32):153．
作者：李章 單位：太原理工大學建筑設計研究院有限公司