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摘要:地震后的现象表明出很多学校建筑存在严重安全问题,引起了社会的关注和反思,本论文分析灾后学校建筑规划,总结在学术研究、法律法规和规范、规划设计理念、重建实践等方面有益的变化。
关键词:地震、学校建筑、安全结构设计、重建、
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
以往的各大地震灾害中,许多学校建筑展示出各大学校中建筑的安全问题。在每次的反思及总结,从吸取不足之处转换成对灾害各方面有益的变化,往后灾害中不再出现悲伤。以下从各方面分析大地震之后对学校建筑规划与设计上的一些个人想法供社会同行一起探讨。
1 各界对震后学校抗震安全及重建相关问题的探讨
各大地震后,学校建筑安全和灾后重建受到各界的关注,为总结经验教训并为地震灾后恢复重建提供科学技术支撑,各高等学校、科学技术研究开发机构等的学者积极展开了对学校抗震安全和重建有关问题的专题研究,成果文献的数量激增。
1.1震害调查
很多专业机构和研究人员奔赴地震灾区做了大量的震后房屋应急评估和震害情况实地调研,对包括学校建筑在内的灾区建筑震害调查分析的研究结论主要有:建筑设计和施工严格执行抗震设防标准的必要性和有效性,多跨钢筋混凝土框架结构体系抗震性能较好,学校建筑设计在规划选址、平面设计、空间造型设计、疏散设计、构造设计等方面亟须改进。
1.2经驗介绍
为了应对地震灾害,中国政府部门和研究机构与联合国机构、国际援助机构等联合召开了多次关于地震灾后重建国际经验、政策建议、交流合作的研讨会,分享国际社会灾后重建和恢复规划的经验教训。各国学校防震经验研究方面的文献介绍分析了世界经济合作与发展组织(OECD)、日本、美国加州和中国台湾地区的国际经验,作为顺利开展灾后恢复和重建活动、制定灾后重建规划方案的借鉴。这些研究主要从教育管理及发展、建筑安全与防灾等学科角度,侧重于对国际上学校建筑地震安全和灾后重建的政策、法律、法规层面上的经验总结介绍,并提出了对我国的借鉴建议。
2 震后及时制定、修订了学校抗震安全和灾后重建相关法律、法规和设计规范学校
地震灾害暴露出现有法律法规体系的不足,地震灾害给现行法律观念和法律制度提出了挑战和要求,需要积极完善相关法律制度,须严格执行工程建设强制性标准,并符合教育部与住房和城乡建设部等发布的导则要求。
以上震后学校抗震安全和重建相关法律依据对指导灾区恢复重建,提高学校建筑工程抗震设防能力,保证建筑工程质量,保护师生生命安全具有重要意义,这些法律法规主要通过实施以下政策保证将学校等公共服务设施建成“最安全、最牢固、群众最放心的建筑”。
①优先重建:在重建计划上优先安排学校、医院等公共服务设施的恢复重建。
②科学规划:根据工业化、城镇化的进程和人口流动的基本趋势,合理调整灾后学校布局,进一步整合教育资源,提高教育质量。
③保证资金:灾后重建资金由中央财政支出、各省对口援建、港澳特区政府支持、社会捐赠、银行信贷支持和社会投入等构成,优先保证学校建筑等公共服务设施和民生工程的快速恢复重建。
④安全第一:提高了学校建筑抗震设防标准,要求灾区新建学校严格执行强制性建设标准规范和各行业建设标准,保证施工质量。灾区对口支援城市和援建企业为此不惜成本打造“最坚固、最安全,经得起历史检验的建筑”。
⑤提高标准:修订后的国家标准和规范特别加强了对未成年人在地震等突发事件中的保护,对教育建筑中幼儿园、小学、中学的教学用房以及学生宿舍和食堂抗震设防类别均予以提高,即不低于重点设防乙类,这意味着学校建筑将按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施。
3学校建筑规划设计理念
3.1设计和建造坚固安全的学校建筑物是规划设计的首要目标和保护师生生命的根本措施
历次地震反复证明,地震灾害中建筑物的损毁是人员伤亡和财产损失的直接原因,没有进行足够抗震设防设计或施工质量不合格的建筑非但起不到“庇护所”的作用,反而成为“杀人凶手”,人员伤亡95%以上是由房屋倒塌造成的。学校建筑规划设计的第一目标应该是保护学校建筑使用者的生命安全,盲目追求形式和造型上的新、奇、特而牺牲结构上安全性的设计潮流应予以纠正。而且应将浪费在华而不实、无中生有的各种架构上的宝贵投资用于提高结构抗震等级,回归建筑设计安全、实用、美观的基本目标。
3.2 将学校作为紧急避难场所设计的必要性
如果借鉴日本和美国的经验,将学校作为紧急避难场所或紧急求助中心进行设计,一方面较高的建筑抗震设防标准可保护学生和老师的生命安全,另一方面学校里大空间的教室和体育场馆以及较大的空地可供灾民避难和临时安置,学校操场还可供救援直升机降落用,充分发挥公共建筑在城市防灾安全体系中的社会公益性和紧急避难的重要作用。
4 震后学校重建工程成功实践了新的规划与设计理念和法规要求
4.1严格执行新的法规规范,确保建筑抗震安全
在抗震设防标准上,根据新修订的编号为GB50223-2008的国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》,学校建筑将按高于本地区抗震设防烈度1度的要求加强其抗震措施。在按新的《建筑抗震设计规范局部修订》规定抗震设防烈度为8度、设计基本地震加速度值为0.20g的都江堰市,新援建的崇义镇土桥小学、光明团结小学等均执行了最新抗震标准,设计为9度抗震构造。
往年我国学校舍建筑多为砖混结构和框架结构,震害调查分析发现在经抗震设计房屋中,钢筋混凝土框架结构所受地震损伤相对较轻,其抗震能力优于底框架砌体结构和砖混砌体结构,而多跨框架结构优于单跨框架结构。在结构抗震安全上,重建的学校建筑吸取了地震灾害的经验教训,在建设资金充足的前提下纷纷采用抗震性能较好的钢结构、现浇钢筋混凝土框-剪结构和框架结构等。
4.2 应用新理念和新技术
为确保学校建筑安全和充分发挥公共建筑在城市防灾安全体系中的社会公益性,日本和美国的经验是将学校作为紧急避难场所或紧急求助中心进行设计,一方面较高的建筑抗震设防标准可保护学生和老师的生命安全,另一方面学校里大空间的教室和体育场馆以及较大的空地可供灾民避难和临时安置。
企业捐建的遵道学校不仅应用了先进的隔震技术,而且在规划设计上考虑了地震疏散和避难场所的要求:如广泛采用固定式设计的学校家具和设施,可防止倾倒伤人及造成撤离障碍。学校教学楼每层有多达6个楼梯疏散出口,楼梯也加宽至可通行4股人流的2.4m,提升了紧急通道的疏散能力,经过防灾演习和训练,全校1600名师生可在90s左右疏散至安全场地。经过特殊设计并提高了坚固程度的教室课桌,必要时可形成紧急避难空间。在学校的避难中心,供水系统无负压水箱自动蓄水,常年储备15m3备用水,按每人每天3cm3配备用水,在与市管网中断的情况下可保证1000人的5天紧急用水需要。
重建的遵道学校应用了成熟而先进的“隔震技术”,即通过在教学楼上部结构与建筑基础中安装叠层橡胶隔震支座,显著提升建筑物整体抗震性能。非承重墙体选用延性抗倾覆轻钢材料辅助抗震,轻钢墙体与主体结构之间“柔性连接”使墙体不易倾覆并易于修复。
此外,遵道学校还适应信息时代新要求,率先配备了突发事件监控中心报警系统和 “二十一世纪校园网络”系统,为孩子们创造了更安全、更现代、更灵活的学习环境。
4结 语
综上所述,地震后各学校建筑规划与设计越来越完美,更解决了以往的老问题,建设更美好的学校,所以必须再进一步在学校建筑结构设计诸多方面继续开展深入研究。
关键词:地震、学校建筑、安全结构设计、重建、
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
以往的各大地震灾害中,许多学校建筑展示出各大学校中建筑的安全问题。在每次的反思及总结,从吸取不足之处转换成对灾害各方面有益的变化,往后灾害中不再出现悲伤。以下从各方面分析大地震之后对学校建筑规划与设计上的一些个人想法供社会同行一起探讨。
1 各界对震后学校抗震安全及重建相关问题的探讨
各大地震后,学校建筑安全和灾后重建受到各界的关注,为总结经验教训并为地震灾后恢复重建提供科学技术支撑,各高等学校、科学技术研究开发机构等的学者积极展开了对学校抗震安全和重建有关问题的专题研究,成果文献的数量激增。
1.1震害调查
很多专业机构和研究人员奔赴地震灾区做了大量的震后房屋应急评估和震害情况实地调研,对包括学校建筑在内的灾区建筑震害调查分析的研究结论主要有:建筑设计和施工严格执行抗震设防标准的必要性和有效性,多跨钢筋混凝土框架结构体系抗震性能较好,学校建筑设计在规划选址、平面设计、空间造型设计、疏散设计、构造设计等方面亟须改进。
1.2经驗介绍
为了应对地震灾害,中国政府部门和研究机构与联合国机构、国际援助机构等联合召开了多次关于地震灾后重建国际经验、政策建议、交流合作的研讨会,分享国际社会灾后重建和恢复规划的经验教训。各国学校防震经验研究方面的文献介绍分析了世界经济合作与发展组织(OECD)、日本、美国加州和中国台湾地区的国际经验,作为顺利开展灾后恢复和重建活动、制定灾后重建规划方案的借鉴。这些研究主要从教育管理及发展、建筑安全与防灾等学科角度,侧重于对国际上学校建筑地震安全和灾后重建的政策、法律、法规层面上的经验总结介绍,并提出了对我国的借鉴建议。
2 震后及时制定、修订了学校抗震安全和灾后重建相关法律、法规和设计规范学校
地震灾害暴露出现有法律法规体系的不足,地震灾害给现行法律观念和法律制度提出了挑战和要求,需要积极完善相关法律制度,须严格执行工程建设强制性标准,并符合教育部与住房和城乡建设部等发布的导则要求。
以上震后学校抗震安全和重建相关法律依据对指导灾区恢复重建,提高学校建筑工程抗震设防能力,保证建筑工程质量,保护师生生命安全具有重要意义,这些法律法规主要通过实施以下政策保证将学校等公共服务设施建成“最安全、最牢固、群众最放心的建筑”。
①优先重建:在重建计划上优先安排学校、医院等公共服务设施的恢复重建。
②科学规划:根据工业化、城镇化的进程和人口流动的基本趋势,合理调整灾后学校布局,进一步整合教育资源,提高教育质量。
③保证资金:灾后重建资金由中央财政支出、各省对口援建、港澳特区政府支持、社会捐赠、银行信贷支持和社会投入等构成,优先保证学校建筑等公共服务设施和民生工程的快速恢复重建。
④安全第一:提高了学校建筑抗震设防标准,要求灾区新建学校严格执行强制性建设标准规范和各行业建设标准,保证施工质量。灾区对口支援城市和援建企业为此不惜成本打造“最坚固、最安全,经得起历史检验的建筑”。
⑤提高标准:修订后的国家标准和规范特别加强了对未成年人在地震等突发事件中的保护,对教育建筑中幼儿园、小学、中学的教学用房以及学生宿舍和食堂抗震设防类别均予以提高,即不低于重点设防乙类,这意味着学校建筑将按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施。
3学校建筑规划设计理念
3.1设计和建造坚固安全的学校建筑物是规划设计的首要目标和保护师生生命的根本措施
历次地震反复证明,地震灾害中建筑物的损毁是人员伤亡和财产损失的直接原因,没有进行足够抗震设防设计或施工质量不合格的建筑非但起不到“庇护所”的作用,反而成为“杀人凶手”,人员伤亡95%以上是由房屋倒塌造成的。学校建筑规划设计的第一目标应该是保护学校建筑使用者的生命安全,盲目追求形式和造型上的新、奇、特而牺牲结构上安全性的设计潮流应予以纠正。而且应将浪费在华而不实、无中生有的各种架构上的宝贵投资用于提高结构抗震等级,回归建筑设计安全、实用、美观的基本目标。
3.2 将学校作为紧急避难场所设计的必要性
如果借鉴日本和美国的经验,将学校作为紧急避难场所或紧急求助中心进行设计,一方面较高的建筑抗震设防标准可保护学生和老师的生命安全,另一方面学校里大空间的教室和体育场馆以及较大的空地可供灾民避难和临时安置,学校操场还可供救援直升机降落用,充分发挥公共建筑在城市防灾安全体系中的社会公益性和紧急避难的重要作用。
4 震后学校重建工程成功实践了新的规划与设计理念和法规要求
4.1严格执行新的法规规范,确保建筑抗震安全
在抗震设防标准上,根据新修订的编号为GB50223-2008的国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》,学校建筑将按高于本地区抗震设防烈度1度的要求加强其抗震措施。在按新的《建筑抗震设计规范局部修订》规定抗震设防烈度为8度、设计基本地震加速度值为0.20g的都江堰市,新援建的崇义镇土桥小学、光明团结小学等均执行了最新抗震标准,设计为9度抗震构造。
往年我国学校舍建筑多为砖混结构和框架结构,震害调查分析发现在经抗震设计房屋中,钢筋混凝土框架结构所受地震损伤相对较轻,其抗震能力优于底框架砌体结构和砖混砌体结构,而多跨框架结构优于单跨框架结构。在结构抗震安全上,重建的学校建筑吸取了地震灾害的经验教训,在建设资金充足的前提下纷纷采用抗震性能较好的钢结构、现浇钢筋混凝土框-剪结构和框架结构等。
4.2 应用新理念和新技术
为确保学校建筑安全和充分发挥公共建筑在城市防灾安全体系中的社会公益性,日本和美国的经验是将学校作为紧急避难场所或紧急求助中心进行设计,一方面较高的建筑抗震设防标准可保护学生和老师的生命安全,另一方面学校里大空间的教室和体育场馆以及较大的空地可供灾民避难和临时安置。
企业捐建的遵道学校不仅应用了先进的隔震技术,而且在规划设计上考虑了地震疏散和避难场所的要求:如广泛采用固定式设计的学校家具和设施,可防止倾倒伤人及造成撤离障碍。学校教学楼每层有多达6个楼梯疏散出口,楼梯也加宽至可通行4股人流的2.4m,提升了紧急通道的疏散能力,经过防灾演习和训练,全校1600名师生可在90s左右疏散至安全场地。经过特殊设计并提高了坚固程度的教室课桌,必要时可形成紧急避难空间。在学校的避难中心,供水系统无负压水箱自动蓄水,常年储备15m3备用水,按每人每天3cm3配备用水,在与市管网中断的情况下可保证1000人的5天紧急用水需要。
重建的遵道学校应用了成熟而先进的“隔震技术”,即通过在教学楼上部结构与建筑基础中安装叠层橡胶隔震支座,显著提升建筑物整体抗震性能。非承重墙体选用延性抗倾覆轻钢材料辅助抗震,轻钢墙体与主体结构之间“柔性连接”使墙体不易倾覆并易于修复。
此外,遵道学校还适应信息时代新要求,率先配备了突发事件监控中心报警系统和 “二十一世纪校园网络”系统,为孩子们创造了更安全、更现代、更灵活的学习环境。
4结 语
综上所述,地震后各学校建筑规划与设计越来越完美,更解决了以往的老问题,建设更美好的学校,所以必须再进一步在学校建筑结构设计诸多方面继续开展深入研究。