西南交通大学建筑与设计学院建筑系 四川成都 611756
摘要:我国地震灾害多发,中小学建筑一般使用者人口密度高,流动量大而且频繁,教学和附属生活设施相对集中。在地震地区,做好中小学建筑的疏散空间细部设计,往往具有防患于未然的重要意义。
本文对地震发生区域中小学建筑的疏散空间的细部设计进行研究,可以为今震区中小学建筑的疏散空间细部设计提供具有参考价值的设计方法的导引。
关键词:震区 中小学建筑设计 疏散空间 细部设计
2008年5月12日,四川省汶川县、北川县发生了里氏8.0级大地震。汶川特大地震所在震区的中小学学生也蒙受了巨大的灾难。在地震中、教学楼与校舍建筑大范围垮塌,当地中小学学生惨重伤亡,所在地区的中小学学校建筑倒塌的情况也十分的严重。
因此,在地震多发区域的中小学建筑的设计建设过程中,其疏散空间作为地震逃生的生命通道,其细部设计等事关震区教育发展的重大问题刻不容缓的摆在了我们面前。本文试图分析震区中小学建筑疏散空间及其使用者的特点,以期提出对其细部设计的一些意见与展望。
一、既往和现有震区中小学建筑疏散空间存在的问题
根据相关调查结果:汶川灾区共有约面积约130万平方米的学校受损,受灾学校总数高达13779所。受灾学校中,有接近四成遭到了严重破坏,有3%左右的校舍直接被地震夷为平地。震后有约28.4万平方米的校舍被划归入危房,已无法继续使用。震中区域地震中未垮塌的校舍在震后成为危房的比例超过六成,这些建筑的疏散空间均受到了严重的地震破坏。
不少当时震区学校建筑都发生了诸如疏散空间率先失效导致无法疏散、疏散路径过于狭窄导致踩踏事故、楼梯间垮塌导致学生为逃生被迫跳楼、天花板吊顶脱落、门窗碎玻璃迸溅致伤致残等等因为疏散空间细部设计导致的或大或小的各类事故。
从地震区域中小学学校建筑的结构特点来看,其主要的结构类型是砖混砌体结构建筑,还有较少的一部分框架结构建筑。许多校园建筑存在着建设年限久、年久失修、建筑材料选择不达标、建筑自身抗震设防等级偏低、抗震构造措施不到位等诸多问题。
汶川地区城乡村各级区域中小学受灾应急疏散时,面临着截然不同的困境,例如村小学往往校舍简陋,使用单层结构,地震发生时疏散很快,但地震破坏了道路,使得后续安置出现难题。而县城的一些学校则由于砌体结构校舍垮塌,导致学生未能疏散,大量被困,难以获救,但获救者易得到及时的妥善处理和后续安置。
另外,此次四川汶川大地震伴随着诸如余震和山体滑坡等多样次生灾害,这些次生灾害也使得一些中小学原本未垮塌的教学楼垮塌,或是在学校临时避难场所临时安置的学生再次陷入危险之中。
二、影响中小学建筑疏散空间细部设计的因素
中小学建筑的主体使用者是学校内学习生活的中小学生。中小学生的身体特征和心理特征是影响震区中小学建筑疏散空间细部设计的重要因素。
在建筑空间尺度层面上,空间设计的大小和尺寸符合青少年自身的体型,便有助于青少年对空间产生积极认识;同时,也应顺应其心理设计满足青少年对私密性要求的小空间;在各类有安全隐患的细部,都需要设置适宜青少年特质的防护装置以增加安全性。
在建筑的空间组织方面,则需考虑应急疏散时青少年的心理特点和行为学特征。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在发生灾害时青少年很有可能下意识地重复自己最熟悉的建筑物内路径,不一定能与正确的疏散路径完全对应。在灾害发生,建筑物内电气系统的失效的暗光条件下青少年易跟随着光亮的方向奔跑。青少年避险行为还具有从众性,易受慌乱的人流所引导,或向人群更密集处聚集。
在中小学建筑的空间形式上,也需考虑主体使用者的身心特点,例如学校建筑常做墙体的开洞。墙体开洞可以丰富空间活性,同时在疏散时可以便于疏散引导者视线快速扫描复杂空间,以便更方便快地清点学生人数或寻找学生。但是建筑墙体开洞仍要考虑墙体材质、位置以及结构因素,以免因为随意设置墙体洞口而增加安全隐患。
三、震区中小学建筑疏散空间细部设计的特征与要素
震区中小学建筑疏散空间的细部设计是具有典型层级性的设计体系,这种层级性是建筑细部本身所具有的。
在细分空间层面,中小学建筑疏散空间的细部包括走廊、楼梯间、休息平台、连缀或组合与交通疏散流线上的公共活动空间等;在单体构件层面上,中小学建筑疏散空间的细部又包括门窗、楼梯、墙体与墙面、天花吊顶和地面铺装等。这些细部自身延展出从单一构件、到构件组合、到功能组件,再到局部空间的细部层级系统。
针对低层级细部,即单一构件与构件组合,需考虑其所使用的材料、所选择的构造方法、其自身的物理特性和色彩选择。在中小学建筑的细部设计中,不同的材料选择、构造方式和物理特性,显著地影响了其在地震等自然灾害发生时的安全性和可靠性,从而影响着使用者的逃生成功率和疏散速率;而色彩选择等因素,则与其主体使用者,即中小学生的身体、心理和行为特征产生着紧密的关联,间接制约着疏散空间在灾害应急疏散时的效能。
针对高层级细部,即功能组件与局部空间,需着重考量其作为空间或空间局部的形态特征、尺度特征和空间组织方法。这些因素共同决定着其疏散空间设计能否满足安全性、流畅性与导向性的相关要求,保护使用者在地震发生时安全、高效地疏散逃生。
四、震区中小学建筑疏散空间细部设计的原则与策略
经由全面分析震区中小学建筑疏散空间细部设计中的要素、体系和典型案例,笔者总结出在进行震区中小学疏散空间细部设计时应以以下四条要求作为设计的主要原则,即:疏散优先、导向明确、尺度适宜,以人为本。期望该四项原则能对未来的建筑设计师在针对震区中小学建筑,尤其是其疏散空间的细部设计有一定的指导意义。
安全性原则是中小学建筑疏散空间细部设计的首要原则,意指无论在任何状态下都将保证应急疏散的安全高效作为其空间设计、空间组织和空间运营的首要法则。导向性原则是指疏散空间应对使用者在正确疏散路径上逃生进行引导。导向清晰、路径明确的建筑,往往可以帮助使用者快速寻找到正确的逃生通道,安全且便捷地离开建筑内部,到达安全区域。适宜性原则是指在进行疏散空间细部设计时必须考虑到青少年独特的身心特征,在针对青少年设计的建筑中需要仔细考量适宜这一年龄段的建筑尺度,从而使建筑更加适宜使用者需求。人本性原则即是以人为本,在细部设计中通过设计手段体现出适合中小学未来发展,适合真正的素质教育的场所,通过有效的设计手段,展现出了设计者对使用群体的人文关怀。
在设计策略上,中小学建筑疏散空间细部设计应在空间布局和具体构件组合的设计中促进应急疏散的安全与效率;在经济因素上照顾震区特有的经济发展水平与条件;在规范层面上做到符合规范、因地制宜、适当提高;同时拓展创新性策略,通过对材料、技术、设计方法与思路的革新促进中小学建筑设计领域的整体提高。
参考文献
[1]王亚勇.汶川大地震建筑震害经验教训[J].工程抗震与加固改造,2008,(4)
[2]林煌斌,曾琦芳.中小学教学楼的特点及地震灾害控制[J].南方建筑,2006(12)
[3]吕西林,任晓崧,李翔,等.四川地震灾区房屋应急评估与震害初探[J].建筑学报,2008(7)
[4]汤朝晖.中小学校防灾抗震设计启示[J].建筑学报.2009(1)
[5]杨菁.汶川震后学校重建的思考—以四川都江堰向峨小学为例[J].新建筑.2012(1)
[6]高原.建构视野下的建筑细部设计研究[D].辽宁:大连理工大学,2010.
论文作者:巩言
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第13期
论文发表时间:2018/9/26
标签:细部论文; 建筑论文; 空间论文; 中小学论文; 小学论文; 区中论文; 汶川论文; 《建筑学研究前沿》2018年第13期论文;