談中小學(xué)校建筑設(shè)計(jì)中的安全性問題思考

陶斯亮 王恩銘

1 浙江綠城建筑設(shè)計(jì)有限公司 浙江 杭州 310007

2 浙江工業(yè)大學(xué)工程設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司 浙江 杭州 310014

在汶川地震以后，我國針對學(xué)校建筑安全就提出了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，其目的就時(shí)有效提高學(xué)校建筑綜合防災(zāi)能力，讓學(xué)校建筑能夠符合防震抗災(zāi)這一重要標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)滿足當(dāng)出現(xiàn)重大災(zāi)害時(shí)，緊急避險(xiǎn)等安全要求。從實(shí)際情況來看，我國目前中小學(xué)建筑設(shè)計(jì)在安全性方面已取得較大進(jìn)展，其對保障中小學(xué)師生安全發(fā)揮了積極作用，但建筑設(shè)計(jì)安全問題并不能一蹴而就，這就表示未來還有很多工作需要不斷完善。

1 中小學(xué)建筑設(shè)計(jì)安全的現(xiàn)狀

汶川一場地震能夠奪去了數(shù)千人的生命。最痛苦的是太多孩子們擠在冰冷的水泥板下，失去了他們的生命。學(xué)校成了這些孩子們的墓地，那悲慘的場面刺痛了所有人。地震本身不會(huì)造成人員的大量傷亡，學(xué)校建筑遭到破壞，造成人員傷亡，學(xué)校建筑的質(zhì)量是謀殺的罪魁禍?zhǔn)?。在地震中，許多中小學(xué)校的樓群發(fā)生倒塌，學(xué)生的死亡數(shù)量讓人不忍直視，為什么大多數(shù)學(xué)校建筑在地震中倒塌？學(xué)校建筑倒塌的比例如此之高？教育部在對損毀的學(xué)校建筑物進(jìn)行了初步檢查和評估?？偨Y(jié)其由于建設(shè)周期長，校舍陳舊，在抗震設(shè)計(jì)中存在一些問題。但是在對損毀倒塌建筑建設(shè)時(shí)間進(jìn)行調(diào)差以后發(fā)現(xiàn)，倒塌損毀的建筑物中很多都是近年來建造的新建筑。因此，中小學(xué)建筑工程質(zhì)量才是導(dǎo)致地震中學(xué)校建筑倒塌損毀的主要原因[1]。

2 建筑設(shè)計(jì)安全性概述及提出目的

2.1 建筑設(shè)計(jì)安全性

在建筑物實(shí)際施工過程中，在設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)師行為的不確定性不會(huì)立即表現(xiàn)出來。此外，施工階段的施工人員與施工項(xiàng)目直接相關(guān)，因此人們只關(guān)注安全事故的發(fā)生與施工有關(guān)。隨著建筑業(yè)的發(fā)展，建筑工程施工安全的研究已經(jīng)圍繞著建筑工地展開。安全事故中人員的責(zé)任很少提及，設(shè)計(jì)單位應(yīng)該對安全事故負(fù)主要責(zé)任，其忽視了安全設(shè)計(jì)的重要性和系統(tǒng)性，以及施工階段設(shè)計(jì)因素對建筑安全帶來的影響。建筑設(shè)計(jì)作為工程項(xiàng)目中關(guān)鍵一環(huán)，就導(dǎo)致建筑安全不確定性通常反映在設(shè)計(jì)過程中。因?yàn)樵O(shè)計(jì)師通常設(shè)計(jì)這些計(jì)劃和文件確定了施工過程中可能存在的風(fēng)險(xiǎn)和安全風(fēng)險(xiǎn)，以及施工單位在開工前采取的行動(dòng)，很難更改此模塊的結(jié)果[2]。所以，施工單位也逐漸意識(shí)到建筑安全這個(gè)問題不但與施工階段有關(guān)，也與設(shè)計(jì)階段有關(guān)。

現(xiàn)階段，因?yàn)椴痪邆錁?biāo)準(zhǔn)的安全設(shè)計(jì)規(guī)范和為了節(jié)約成本，很少有建筑單位在進(jìn)入設(shè)計(jì)階段時(shí)考慮建筑安全問題。故近幾年諸多專家就提出了安全設(shè)計(jì)這一新名詞，安全設(shè)計(jì)也就是將建筑工程當(dāng)成研究對象，從設(shè)計(jì)階段研究建筑安全，為了有效地減少施工過程中的安全事故，必須對相關(guān)方面進(jìn)行考慮。安全設(shè)計(jì)這也是世界建筑工程安全管理的新趨勢，它有效地增加了設(shè)計(jì)單位的責(zé)任，并要求設(shè)計(jì)人員參與建筑安全管理。其要求設(shè)計(jì)單位實(shí)現(xiàn)人性化設(shè)計(jì)，并充分認(rèn)識(shí)和積極對待施工安全，有助于提高施工過程的安全水平。

2.2 提出設(shè)計(jì)安全性的主要目的

為了有效降低建筑項(xiàng)目發(fā)生安全事故的概率?；诮ㄖこ态F(xiàn)有的安全管理工作內(nèi)容，建筑企業(yè)和設(shè)計(jì)人員必須自動(dòng)改變以往的建筑工程設(shè)計(jì)理念。過去建筑設(shè)計(jì)將設(shè)計(jì)階段與施工、使用和維護(hù)階段分開，這就很容易導(dǎo)致存在潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)，施工單位不能保證其施工環(huán)境的安全性和穩(wěn)定性[3]。在設(shè)計(jì)階段實(shí)現(xiàn)基于這一基本原則的安全設(shè)計(jì)，了解通過安全設(shè)計(jì)規(guī)劃，可以預(yù)防和降低施工中可能發(fā)生的安全事故因此，所以安全設(shè)計(jì)是預(yù)防和減少施工中可能發(fā)生的事故的重要手段。

明確增加設(shè)計(jì)單位的安全設(shè)計(jì)責(zé)任。從宏觀的角度來看，建筑項(xiàng)目內(nèi)的所有單位都要對建筑安全工作負(fù)責(zé)一定的責(zé)任，其中包含設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)管、開發(fā)商等諸多單位。但是事實(shí)上，情況往往與實(shí)際相反，大部分安全事故問題甚至所有責(zé)任和施工事故都由實(shí)際施工單位負(fù)責(zé)，這就使設(shè)計(jì)單位不直接參與建筑安全管理工作當(dāng)中。盡管現(xiàn)階段相關(guān)法律規(guī)定了設(shè)計(jì)單位的安全責(zé)任，但是有一些具體規(guī)定，還需要監(jiān)管單位督促設(shè)計(jì)單位加強(qiáng)對設(shè)計(jì)安全責(zé)任的考慮，這也使建筑設(shè)計(jì)安全性還有很長的路要走。

延長建筑設(shè)計(jì)安全管理周期。建設(shè)項(xiàng)目生命周期安全管理的概念始于安全規(guī)劃。施工范圍必須小心從施工階段的安全管理入手，強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)設(shè)計(jì)階段的安全管理。整合管理體系，即建筑工程整個(gè)生命周期的安全設(shè)計(jì)管理，理論和實(shí)踐都證明了這一點(diǎn)，通過設(shè)計(jì)階段的安全性預(yù)測，能夠避免某些施工階段的安全事故?；诖耍踩?guī)劃、施工和其他項(xiàng)目階段有效的安全設(shè)計(jì)可以成功地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)與施工的有機(jī)結(jié)合，最終實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)整個(gè)生命周期中的安全管理[4]。

3 中小學(xué)校建筑設(shè)計(jì)中存在的問題

3.1 學(xué)校建筑設(shè)計(jì)內(nèi)容過于通用，建筑高寬比例失衡

中小型建筑設(shè)計(jì)在教學(xué)樓的研究中，大部分學(xué)校傾向于更加全面和模塊化的柱網(wǎng)布局、建筑類型、樓層和房間布局。學(xué)校建筑的整體優(yōu)化容易被忽視，導(dǎo)致地震易損性增加。平面設(shè)計(jì)通常使用外部通道或內(nèi)部獨(dú)立通道。窗戶之間的墻經(jīng)常出現(xiàn)在設(shè)計(jì)中。高寬比不符合規(guī)范要求，這些非設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)校建筑在抗災(zāi)作用下尤其脆弱虛弱。

由于小學(xué)生們年輕活潑，他們需要在課間活動(dòng)。課間休息時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)化使休息時(shí)間只有10分鐘，這就要求其交通組織一定要有規(guī)律。由于投資經(jīng)費(fèi)的不足，沒有內(nèi)部空間在活動(dòng)室里，學(xué)生們在戶外休息，樓梯設(shè)計(jì)就對樓梯安全性造成直接影響。因?yàn)閷W(xué)校建筑在樓梯設(shè)計(jì)上經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)臺(tái)階高度不夠、寬度不夠和位置不合理這些問題，所以在大批量學(xué)生上樓或下樓時(shí)就會(huì)造成交通堵塞[5]。同時(shí)，如果在某種特定條件下，例如沙塵暴、大暴雪和大暴雨等惡劣天氣下，10分鐘的課間活動(dòng)就會(huì)讓走廊更擁擠，人群成為交通疏散的障礙，給使用安全帶來隱患。另外，考慮到中小學(xué)建筑的實(shí)際情況，大部分學(xué)校就班級規(guī)模而言都存在超負(fù)荷現(xiàn)象。中學(xué)教室每個(gè)班級的學(xué)生人數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于每個(gè)班核定的50人，小學(xué)班級超過核定的每個(gè)班45人，這種人員數(shù)量的增加，也在一定程度上對中小學(xué)建筑的安全問題帶來影響。

3.2 建筑結(jié)構(gòu)填充不徹底，疏散設(shè)計(jì)不合理

在對諸多學(xué)校建筑進(jìn)行研究以后發(fā)現(xiàn)，中小學(xué)教學(xué)樓底部在地震分析中，這通常是由于底部或中間層的柱造成的。水平剛度不足，導(dǎo)致下層或中層軟弱，導(dǎo)致土壤坍塌，或建筑物的結(jié)構(gòu)倒塌了。在中小學(xué)建筑中，柱與柱之間通常有長窗，柱與柱之間的剛性填充墻通常小于在框架結(jié)構(gòu)中，短柱框架結(jié)構(gòu)容易發(fā)生破壞甚至局部倒塌，特別是五層以上的教學(xué)大樓在地震中，在如此惡劣的條件下更容易發(fā)生倒塌。

近幾年中小學(xué)正在不斷增加招生人數(shù)，這也使教室的利用率得到提高，教學(xué)樓人潮洶涌，尤其是在課間10分鐘走廊人流集中，走廊整體狹窄就使學(xué)生疏散已成為防震減災(zāi)的瓶頸。通過對汶川地震中大量倒塌的校舍進(jìn)行研究以后發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)中小學(xué)校建筑工程不采用框架結(jié)構(gòu)，基本為磚混這種建筑抗震能力差的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)在學(xué)校建筑中的應(yīng)用，就導(dǎo)致許多學(xué)校建筑在災(zāi)難來臨時(shí)幾秒鐘內(nèi)被夷為平地，使學(xué)校師生的生命安全受到極大程度的威脅。

3.3 缺乏建筑成本，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范落實(shí)不到位

偏遠(yuǎn)地區(qū)的市政府在學(xué)校建設(shè)中遇到財(cái)政困難，不能在學(xué)校建筑工程投入更多資金，而建設(shè)成本又直接影響建設(shè)質(zhì)量的安全系數(shù)，投入資金的不足導(dǎo)致學(xué)校建設(shè)質(zhì)量下降。尤其現(xiàn)階段很多學(xué)校為了實(shí)現(xiàn)普及九年義務(wù)教育的目標(biāo)，不得不修建更多的校舍，學(xué)校建筑的不斷擴(kuò)建也是導(dǎo)致建筑質(zhì)量下降的重要因素。同時(shí)，建筑單位和設(shè)計(jì)單位，為了在學(xué)校建筑建設(shè)過程中獲得更大的利潤，一方面縮短了施工時(shí)間，另一方面就是降低設(shè)計(jì)成本和施工成本，選擇使用那些劣質(zhì)建筑材料。災(zāi)后很多倒塌的學(xué)校建筑廢墟上，大部分都是橫梁和木板，裂縫中有大量碎屑，這與配筋率低、水泥度低密切相關(guān)。

另外，在中小學(xué)建筑招標(biāo)時(shí)，一些地方當(dāng)局或?qū)W校不可避免地傾向于人情世故和在特殊問題上，利益驅(qū)動(dòng)是不可避免的。當(dāng)然，職業(yè)化和利益分化就取決于學(xué)校的建筑項(xiàng)目和建筑設(shè)計(jì)上，利用學(xué)校的建筑資金降低建設(shè)成本，彌補(bǔ)漏缺。

4 提高中小學(xué)校建筑設(shè)計(jì)安全性的有效策略

4.1 對中小學(xué)校建筑設(shè)計(jì)安全性進(jìn)行評估完善

中小學(xué)校園建筑設(shè)計(jì)需要考慮到校園的抗災(zāi)能力，將加強(qiáng)應(yīng)急響應(yīng)和民防。在中小學(xué)建筑實(shí)際設(shè)計(jì)中，必須從防災(zāi)的角度考慮教學(xué)建筑、圖形、體育場館等景觀要素，以達(dá)到防災(zāi)的目的，并利用中小學(xué)校園的區(qū)位條件，安排醫(yī)療場所、物資和人員避難場所。同時(shí)，在中小學(xué)校建筑的豎向設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分利用原有校園的自然條件，如校園建筑、校園街道、擋風(fēng)玻璃、防水等；在有限的防災(zāi)減災(zāi)基礎(chǔ)上，提高防災(zāi)減災(zāi)能力，將強(qiáng)中小學(xué)校建筑的整體安全性能。

4.2 制定監(jiān)管機(jī)制保證設(shè)計(jì)安全性

另外，為了保證中小學(xué)校建筑設(shè)計(jì)具有良好的安全性能，學(xué)校在新建校舍時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：降低不安全和不穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)的要素；制定適合當(dāng)?shù)匚幕徒?jīng)濟(jì)條件的學(xué)校建筑設(shè)計(jì)安全能力標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。我們必須意識(shí)到學(xué)校建筑設(shè)計(jì)的安全性在其后續(xù)投入使用時(shí)的重要作用，其不但能夠抗震抗災(zāi)，還可以用作臨時(shí)保護(hù)。按照實(shí)際情況，建立科學(xué)合理的施工控制體系，或者選擇能夠快速提高學(xué)校建筑安全性的最佳施工方法，這就需要相關(guān)設(shè)計(jì)人員、技術(shù)人員和施工人員應(yīng)制定并嚴(yán)格執(zhí)行有效的施工法律和監(jiān)督機(jī)制。

為了確保中小學(xué)校建筑的安全，施工設(shè)計(jì)單位必須繼續(xù)嚴(yán)格執(zhí)行基本建設(shè)程序，嚴(yán)格按照國家規(guī)定的基本建設(shè)程序辦理許可證手續(xù)[6]?？辈煸O(shè)計(jì)工程監(jiān)理單位必須具備一定資質(zhì)，堅(jiān)持先設(shè)計(jì)、后建設(shè)這一基本準(zhǔn)則，建筑的設(shè)計(jì)安全性規(guī)劃必須嚴(yán)格執(zhí)行法人責(zé)任制、投資標(biāo)準(zhǔn)制、建筑監(jiān)管制和設(shè)計(jì)安全制度，必須全面落實(shí)建筑設(shè)計(jì)的強(qiáng)制性安全標(biāo)準(zhǔn)。學(xué)校建筑設(shè)計(jì)必須把工程安全性作為基礎(chǔ)，禁止以任何理由破壞中小學(xué)校建筑設(shè)計(jì)的安全性。

4.3 提高設(shè)計(jì)單位管理人員和設(shè)計(jì)人員的安全技術(shù)水平

設(shè)計(jì)單位管理人員的文化水平、安全質(zhì)量和安全技術(shù)水平直接影響建筑項(xiàng)目。安全性在工程設(shè)計(jì)過程中，管理者應(yīng)始終堅(jiān)持“安全第一，預(yù)防為主”，樹立良好的態(tài)度提高建筑施工企業(yè)安全設(shè)計(jì)能力。作為一名管理者，他必須有高度的責(zé)任感，改進(jìn)建設(shè)項(xiàng)目的安全規(guī)劃政策、法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則必須意識(shí)到潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)和潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)。對設(shè)計(jì)行為進(jìn)行直接管理，每個(gè)管理層必須熟悉業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì)并仔細(xì)研究。設(shè)計(jì)單位管理人員，還要善于協(xié)調(diào)各工作流程之間的關(guān)系，具有良好的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和組織能力。如果發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤容易導(dǎo)致施工安全事故，可及時(shí)通知高級管理人員。同時(shí)，還要具備較強(qiáng)的語言和書面管理技能，包括安全培訓(xùn)、安全數(shù)據(jù)記錄的記錄和整理，還有語言和文化的表達(dá)。

設(shè)計(jì)人員的安全文化和安全技術(shù)水平是中小學(xué)校建筑安全的關(guān)鍵。只有提高所有設(shè)計(jì)人員的安全文化、質(zhì)量和安全水平，才可以有效提高中小學(xué)校建筑設(shè)計(jì)的安全水平。設(shè)計(jì)人員應(yīng)該具備強(qiáng)烈的安全意識(shí)和“安全”觀念，對安全有很高的要求。設(shè)計(jì)人員是建設(shè)安全性施工最基本、最重要的布局者，他們必須遵循程序，謹(jǐn)慎行事，必須有嚴(yán)格的工作態(tài)度，遵守規(guī)章制度，始終注意安全目標(biāo)和安全方向。中小學(xué)建筑設(shè)計(jì)人員應(yīng)該積極參加安全活動(dòng)和相關(guān)安全培訓(xùn)，這是為了保障設(shè)計(jì)人員自身文化和專業(yè)技能一直完善和學(xué)習(xí)，如果教育水平不符合工作要求，其所設(shè)計(jì)安全信息將不可用。這也會(huì)導(dǎo)致在溝通過程中，往往沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)和管理安全風(fēng)險(xiǎn)，容易造成安全事故。

4.4 根據(jù)中小學(xué)生行為特點(diǎn)，設(shè)計(jì)建筑內(nèi)容

因?yàn)橹行W(xué)生比較好動(dòng)，所以經(jīng)常會(huì)在學(xué)校內(nèi)發(fā)生磕碰或門窗夾傷等事故，所以為避免這一問題的出現(xiàn)，中小學(xué)校建筑設(shè)計(jì)就應(yīng)該考慮幾個(gè)方面：其一，教室內(nèi)門應(yīng)結(jié)實(shí)耐用。需要學(xué)生擦窗的外窗應(yīng)采用內(nèi)開下懸式或內(nèi)開式，并應(yīng)采用長腳鉸鏈等配件，開啟窗宜能 180°開啟，并使之緊貼窗面或未開啟窗重疊而不占據(jù)室內(nèi)空間，室內(nèi)開窗應(yīng)避免窗扇磕碰學(xué)生，應(yīng)保證學(xué)生的安全[7]。其二，墻體和家具陽角部位設(shè)計(jì)成圓角或加保護(hù)裝置，在高差的位置上用材質(zhì)或者顏色加以區(qū)分。

4.5 加強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)監(jiān)管，有效落實(shí)管理職能

中小學(xué)校建筑設(shè)計(jì)和在施工過程中，依舊存在一些問題，這也在一定程度上反映出建筑規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)不到位，安全性管理不強(qiáng)等。因此，為了解決這一問題，相關(guān)監(jiān)管部門必須嚴(yán)格按照我國《國防地震減災(zāi)法中小學(xué)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》、《中小學(xué)建設(shè)項(xiàng)目質(zhì)量管理公告》等指引和規(guī)定，明確設(shè)計(jì)和施工符合中小學(xué)校建筑的建設(shè)和設(shè)計(jì)要求。

5 結(jié)束語

我國過去的學(xué)校建筑空間格局具有一定的封閉性，而在教育形式不斷改革和創(chuàng)新的今天，中小學(xué)建筑在空間布局上也有了新的想法，其早不斷朝著開放性和多元化的方向發(fā)展。因此，中小學(xué)校建筑設(shè)計(jì)的安全性對保障師生安全，讓中小學(xué)建筑設(shè)計(jì)從根本上實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展，就有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。