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摘要:以山西省忻州监狱项目工程为例，对这类特殊的社会机构项目的建设进行了分析，在安全警戒方面和节能设计方面阐述了具体的设计方案和设计要点，提出了此类刑罚执行机关的建设特点，以供参考。
山西省忻州监狱始建于1952年，随着时代的变迁，先后被命名为“山西省忻州解村农场”“山西省忻县解村农场”“山西省忻州监狱”，发展至今，共拥有在编人员461人，其中在职民警211名，在职工人149名。在监狱改革的社会环境下，忻州监狱顺应局势，确立了“以安全为前提，全力打造平安监狱”的基本工作思想，在执法上、管理上更加科学规范，实现了各项工作的多点突破，为监狱的发展提供了观念上的质变。为了满足罪犯关押和改造的要求，结合国家对全国监狱布局调整的整体部署和忻州市的整体规划，针对忻州监狱的实际情况，提出建设该项目。
1总平面设计
监狱既是公共建筑，也是特殊的社会机构，因此在建设时，既要满足社会发展，达到普通公建满足的实用、坚固、美观的需求，同时也要遵循国家相关法规，满足改造罪犯和安全监管的需求［1］。在忻州监狱项目中，总体布局既要体现监狱的功能性质明确，界限划分清晰，保证监狱安全，便于监狱管理，又要体现人性化设计。根据监狱的管理、生活特点，做到合理布局，罪犯劳动改造区、罪犯生活区、干警办公区分区明确合理，联系方便，并充分考虑未来发展要求。
1．1场地概述
本项目选址建设用地14hm2，位于忻州监狱所属土地老云南区，老云南区的东、南、西、北方向分别与北太平村、解村、曹家庄村、高家庄村交界，建设用地框米线距东边界80m，距南地界73m，距北地界122m。
1．2总图布局
山西省忻州监狱建设规模为2000人，属高度戒备小型监狱。根据《监狱建设标准》规定，配备干警为400名，武警125名。本项目建设内容除罪犯用房、警察用房、武警用房等主要功能用房外还建设有其他附属用房及室外配套工程。最终规划总建筑面积82844．62m2，规划用地14hm2。
2安全警戒设施
监狱设计是一个需要设置安全警戒设施的建筑类别，本次项目为忻州监狱，属于高度戒备，意味着关押的罪犯其危险性较高，不易管理，在防越狱、防暴狱、防劫狱、防冲击的方面要加强，基于此，在设计各个单体时，针对安全警戒措施做出了特殊的规定和要求［2－3］。
2．1围墙
本项目围墙厚度为0．30m钢筋混凝土围墙(见图1)，监区围墙总长度为1132m，呈方形设置，长300m，宽266m。巡逻道宽1．2m，高1．2m。监狱围墙作为一道重要防线，由300mm厚钢筋混凝土建成，其总高度为7m，顶部设武警巡逻道。围墙的基础坚固，在围墙的下部设不小于2m的钢筋混凝土挡板。监狱围墙设置照明装置，照明灯具在有防护罩的前提下均匀布置，使得监狱内外的警戒线照明效果良好，达到高强度的警戒，同时，围墙上需设置电网以确保安全，其电压等按标准执行。高度戒备监狱围墙高度、墙体的安全防护要求、围墙内外警戒隔离带宽度，都较中度戒备监狱有所增加。
2．2隔离网
本项目共设置4道隔离网，围墙外侧2道，内侧2道，总长可达4900m。警戒隔离带的范围是自围墙起内侧10m，外侧12m，在此范围内无障碍物。隔离网位于警戒隔离带内，隔离网为4．5m高的防攀爬金属材质，网上设报警、监控等装置，同时在两道隔离网之间设置防冲撞设施，保证围墙的安全。
2．3岗楼
本项目在监区围墙上共设置6个岗楼(见图2)，围墙四拐角各设置一个，北墙、南墙中部位置各设置一个。这6个岗楼为封闭建筑，挑出一圈平台，其平台高度高于围墙1．5m以上以保证视线的通透性。岗楼间距不大于150m，确保观察无死角，岗楼之间的视线、设界有重叠。岗楼除设置金属防护门外还设有通讯报警装置。
2．4大门
本项目在监区南墙中部位置设置一道大门(见图3)。大门前留有一定的缓冲区域。大门由通道、家属会见、值班、哨位等功能组成。其中，通道分为车辆通道、警察专用通道和家属会见专用通道，设带封顶的护栏，均由电动AB开闭。车辆通道宽7m，通道两端均布置防冲撞装置，通道顶部和地面设监控、探测等安检装置;警察专用通道和家属会见专用通道设门禁、安检系统。值班室外门为金属防护门，室内设通讯、监控和报警装置以及控制大门开闭的装置。
3监狱建筑的节能设计
监狱属于国家公共建筑，必须顺应社会发展需求，在设计时严格进行建筑节能计算，监狱建筑中既有公共建筑，同时也有供居住的建筑，因此分两个类型进行计算。本项目为山西省忻州监狱(高度戒备监狱)迁建项目，位于山西省忻州市忻府区播明镇东“老云南”地区，冬无严寒、夏无酷暑，气候宜人、四季分明。属于温带大陆性季风气候，全年平均气温在4．3℃～9．2℃之间。年降水量为345mm～588mm。其建筑节能措施应满足下列要求。
3．1建筑围护结构的节能措施
1)最节能的方案首先要从总平面布置上入手，结合现状尽量利用冬季日照并避开冬季西北风主导风向，也应利用夏季自然通风，做到冬暖夏凉。因此在总平面设计中将建筑布置成南北向作为主朝向，以期达到节能的目的。2)楼间距对节能也有影响。北方建筑楼间距合适，意味着容易达到冬天日照夏天通风的要求。考虑到监狱建筑的特殊性，若楼间距适宜，能够充分利用日照并容易做到自然通风，同时可以减少空调和人工照明的使用，从而做到节约能源。3)在建筑的体形系数、墙体比以及各部位的传热系数满足节能设计标准的前提下，外墙保温所占比例较大，其重要性就凸显出来，选择传热系数小的保温性能好的、耐火极限高的及耐冻融性好的外墙保温板会使建筑物更加节能。4)注重公共区域的保温能提高建筑节能。经节能软件计算及实际经验，北方建筑在薄弱环节做成采暖空间反而可以减少能耗。因此在忻州监狱项目中，楼梯间设置成采暖空间，楼梯间的外墙和外窗采取与外立面相同的保温措施。5)项目在建筑方面考虑的节能措施还包括加强屋顶的保温性和门窗的密封性以及合理使用太阳能等。门窗属于薄弱环节，门窗的气密性、传热系数越好，建筑物越节能，在忻州监狱中采用Low-E中空断桥铝合金窗，大大提高了建筑物的节能。同时由于忻州日照充足，在使用热水的单体内，设置太阳能，充分利用自然资源满足热水供应需求。
3．2给排水设备选用的节能措施
1)项目采用节水率不低于8%的节水器具和设备。选用节水型卫生器具和配水器具作为用水设备，节约了水资源。使用充气水龙头或者瓷芯节水龙头代替传统水龙头。在水压相同的条件下，节水龙头比普通水龙头能达到3%～50%的节水量，有着更好的节水效果。2)供水设备、用电产品在选择上均选用变频节能型，根据使用情况设备自动变频，能够应对剧烈的负荷变动，同时将设备调整为适当的值，能够提高使用效率，在应用中能达到更高的节能效果，降低能耗。3)在绿化地带推广节水灌溉措施，降低自来水管网渗透率。场地内的雨水主要通过找坡，散排进入附近绿地，尽量做到雨水收集来灌溉绿植。硬质铺地采用渗水型铺地，能够将雨水全面浇灌绿地。4)在工程中管材安装方面，往往由于连接的工艺、技术、材料不同会引起损失，要注意管材接口，接头处加上防漏密封胶带、AB密封胶等减少管网的漏失率，使漏失率满足国家规范要求。
3．3电气设备选用的节能措施
1)变配电设备靠近用电负荷的中心。在变电所设功率因数就地补偿方式装置，照明灯具采用电子镇流器，使用电容器单灯就地补偿措施。2)安装用电分项计量装置。布线采用放射式，线路便捷快速。选择节能型低压电器设备及节能降耗型分体式空调设备。当设备属于风量、流量有变化的负荷，电动机要通过变频调速的方式运行。
3．4暖通设备选用的节能措施
1)采暖供热系统，严格按设计负荷设置，不得扩大负荷，避免资源的浪费。散热器采用对流式散热器，使得室内温度更均匀，从而人体感觉舒适。对流散热器表面温度接近人体体温，从而避免了可能发生的接触性烫伤，也避免了能源浪费。2)采暖系统采用双管闭式系统，枝状布置，每组散热器均设置恒温控制阀门，均能分室进行室温控制，利于节能。采暖系统在每个环路的分支及汇合处均设置手动调节阀，以便对系统平衡进行调节。3)在不采暖房间及室外管沟内需要注意管道的保温，保护管壁温度，管道保温厚度与管径有关，当管道DN≤50mm保温厚度为50mm;DN50～DN150为60mm;DN≥200mm为80mm。同时还应注意外层保温施工的封闭性和完整性，防止在工作中的损坏，从而提高保温性能。4)房间尽量利用建筑自身做到自然通风，在需采用机械排风的地方，排气扇等设备选用高效低噪声设备，既环保又节能，不影响室内空气质量。新建忻州监狱项目积极建设节能型工作单位，认真贯彻有关开展节能减排工作文件精神，加强节能管理，在用水、用电、用气等各类设施使用等方面制定系统、规范的制度，从每个环节实现节能减排。
4立面设计及内装修风格
监狱建筑既是一种公共建筑，同时也是一种刑罚执行建筑，有其特殊性。因此，在建筑设计中，安全性是最基本的设计要求，在此基础上，顺应社会迅速发展的趋势，以及对服刑人员的人文关怀，要提升监狱建筑的现代主义氛围。在忻州监狱设计中，该项目的建筑立面风格为采用新中式风格，整个立面颜色大气稳重，色彩明亮，缓解了狱警和犯人长期使用时的枯燥感。在具体设计上，主要从以下几个方面进行设计。
4．1行政功能区
在监区外的行政办公区，供狱警使用，是忻州监狱的形象代表，是监狱管理特色的直观体现。在整个立面设计上，屋顶采用青灰色块瓦，外墙采用米黄色真石漆涂料，墙裙使用深黄色真石漆涂料。所有元素融合在一起，形成了一个色彩明亮，形体端庄的建筑物。建筑物采用了真石漆涂料，屋顶也采用披檐的形式，既保证了建筑物的设计效果，又合理利用建设资金。
4．2教学功能区
教学楼顾名思义是一个教学场所，主要对服刑人员进行政治、文化、技术等方面的教育。在建筑设计中，与行政功能区统一风格，也采用新中式风格，屋顶采用青灰色块瓦，外墙采用米黄色真石漆涂料，墙裙使用深黄色真石漆涂料。为服刑人员进行继续教育提供了一个安静、温馨的学习环境。
4．3车间功能区
车间是给服刑人员一个劳动改造的主要场所。在建筑设计中，与整个监区统一风格，也采用新中式风格，屋顶采用青灰色块瓦，外墙采用米黄色真石漆涂料，墙裙使用深黄色真石漆涂料。为服刑人员提供劳动改造的空间，让其充分展示自己的价值。
4．4内部装修风格
整个建筑群选用浅黄色或白色乳胶漆涂料作为内墙装饰，尽量避免使用红色、黑色等让人容易感到暴怒或抑郁的颜色。在细节上，考虑了狱警及犯人的心理健康发展，以期为服刑人员在服刑期间提供一个安稳的室内环境。
5结语
山西省忻州监狱总体规划依据尊重现状，科学合理的规划原则，在仔细分析城市与监狱之间的区位关系和各个功能区间的相互关系之后，将监狱分为罪犯生活生产区、武警生活区、综合办公区三个区。各区功能性质明确，界限划分清晰，通过各级路网进行快捷有效的联系。针对当前监狱设计中存在的问题，结合其对罪犯矫正的作用，树立正确的设计理念，增大其对罪犯矫正的正面影响，促进建造质量的提高。
参考文献:
［1］张新峰，马叔华，闫依兵．浅谈监狱建筑工程的设计［J］．山西建筑，2007，33(11):58－59．
［2］刘斌．探析高度戒备监狱建设工程安全防范设计［J］．山西建筑，2011，37(20):9－10．
［3］宋义坤．关于高度戒备监狱建筑设计理念及设计要求的研究［J］．建筑工程技术与设计，2014(32):153．
作者：李章 单位：太原理工大学建筑设计研究院有限公司