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摘要:本文首先對目前中小學校園安全事故及建筑設計的問題進行分析,其次從安全角度探討了校園建筑規劃與設計的原則,最后從提高安全標準、優化安全性設計、注意細節問題三方面提出中小學校園建筑規劃與設計的策略,并分析具體建設案例,希望為相關人員提供有效參考,提升建筑的安全性。
關鍵詞:中小學校園建筑;建筑規劃;設計原則;安全性設計
1引言
在進行中小學建筑設計時,安全性是設計與施工時需注意的關鍵問題,校園建筑的安全會受多種因素影響,因此相關人員需結合實際情況,深入進行理論研究,結合經驗,全面考慮建筑設計的各環節,進而提升工程整體質量,為學生創建出安穩可靠的學習環境。
2中小學校園建筑設計安全問題分析
2.1中小學校園安全事故
近年來,隨著人口增長,各地區校園安全事故頻發,小學生在校期間的安全問題已成為社會關注的重點。除了地震、水災等自然因素影響外,在多起校園安全事故中,火災疏散事件與踩踏事件頗受關注。據調查顯示,多數踩踏事件均發生在教學樓的樓梯間內。教學樓與樓梯間為人員密集的場所,如果空間狹小,容易發生學生擠壓、摔倒、踩踏事件,甚至出現人員傷亡。雖然發生此類事故的原因與小學生自制力相關,但校方可以從建筑設計與優化角度改造客觀條件,減少事故發生的機率。為此,在進行中小學校園建筑規劃與設計時,工程單位人員需重點考慮安全問題,以此為基礎科學開展工作。
2.2中小學校園建筑設計安全問題
現如今,我國中小學建筑設計依然存在安全問題,部分院校由于資金、條件、用地等問題,并未投入足夠費用進行建筑設計,部分學校室內與半室內活動空間不夠,甚至缺少較大的室外活動場地,學生分布密集,易出現擁擠、摔倒現象。而部分建筑人員在進行結構設計時,考慮不夠健全,采用墻承重形式進行規劃,整體規劃效果不佳,使得建筑存在安全隱患。同時,中小學生年紀較小,活潑好動,設計時應與公用建筑區別,要注重交通組織層面等細節性內容,注意樓梯的合理性,如果設計存在問題,容易造成學生擁堵,提升安全事故出現的機率。一旦發生地震、火災等突發情況,不易疏散,甚至出現踩踏事故。然而在實際規劃過程中,部分設計人員忽略此因素,樓梯設計存在超載問題,會提高學生活動的安全隱患。另外,部分學校受社會因素的影響,出現超負荷情況,建筑設計與用地面積已無法滿足過快增長的學生人數,如此也會為疏散帶來難度。[1]以上此類問題需引起校領導及設計人員的注意。
3基于安全考慮的中小學校園
建筑規劃與設計原則從安全角度出發進行中小學建筑規劃與設計時,相關人員需遵循以下幾項原則。第一,需遵循科學原則,設計人員要提前進入實際場地進行勘測,了解地質、水文、方位等因素,從而科學構思方案。第二,中小學建筑屬于系統化工程,包含各類因素,設計人員需遵循精細化管理原則,充分注重細節部位,提升設計水平。可以考慮到學生的心理需求,進行創新型設計,從而提升校園建筑的美觀度與實用效果。第三,設計師也要遵循安全性原則,從施工角度出發,按安全建筑的模式進行設計,不但要提高校園的親切宜人性,也應注重布局的規范與安全性,加強樓體的抗震、抗風性能,進而保證師生生命安全。
4基于安全考慮的中小學校園建筑規劃與設計策略
4.1提高安全標準
隨著社會的發展,國家越來越注重中小學建筑安全性,目前已出臺《中小學校設計規范》、《建筑設計防火規范》等系列文件。[2]因此,在進行中小學建筑設計問題,相關人員需遵循社會發展水平,深入研究中小學校園安全設計標準,結合校園安全規定,考慮多層面問題,制定詳細的設計標準,并不斷總結經驗,提升水平,為師生提供安全保障。安全設計包括通行安全、防災、防火等方面,設計人員應以安全為主,設置安全出口與避難層,規劃出詳細的方案與設計圖,明確樓梯形式,為建筑施工奠定良好基礎,從而提升建筑質量。根據學校建筑功能性特點與國家標準,學校應為以設防為重點的乙類建筑,設計人員要盡量擴大內部設計空間,提高教室與走廊的舒暢性。可以在各間教室中設置兩個疏散門,并準確計算寬度,保證其大于0.9m。如果走道盡端的教室門距離在15m內,且通行凈寬度大于1.5m,僅設置一個門即可。在進行外廊或單內廊設計時,要保證寬度超出2.1m,而中廊寬度要大于3m。
4.2優化安全性設計
建筑結構是設計人員應重點關注的問題,只有結構合理,才能提高樓體的安全程度。因此,設計人員可以融入防震減災的設計理念,與校園實際情況相結合,科學設置樓盤與樓內結構。例如,要在教學樓兩端設置樓體,并加設開敞式外廊,提高其疏散程度。目前混合結構與混凝土承重結構是具有安全保障的施工方式,設計人員可采用鋼筋混凝土框架結構進行合理規劃,切忌使用空心或空斗磚墻施工。另外,還應結合當地自然情況,考慮是否存在地震與臺風天氣問題,遵循“小震不壞、大震不倒”的原則,選擇合適材料,優化安全性設計,提高建筑結構的抗風、抗裂程度。
4.3注意細節問題
基于安全角度考慮,設計人員需要注重校園建筑的細節問題,例如樓層分布、樓梯間寬度、欄桿設施等。因為不同學校的樓層要求不同,設計人員需要與校方進行溝通,在滿足學校需求的情況下,盡量減少樓層高度,從而降低學生上下樓事故,提高安全疏散能力。對于超出標準5、6層樓,可將其設置為圖書室和備課室。設計人員可以根據學校師生的基本流量,考慮樓梯間的形式、位置,使寬度達成人流股數的整數倍。例如,當人流寬度為0.6m時,要保證樓梯間至少容納兩股人流,最好以3-4股最佳,從而滿足撤離要求。[3]在進行欄桿設計時,要選擇符合承受載荷標準的堅固耐用型材料,保證外欄桿高度超過1m,并且在周圍加入防護設施,從而全面提高其美觀性與安全度。在進行門窗設計時,切忌使用旋轉門、彈簧門等,二層以上窗戶不可采用玻璃幕墻,臨空外窗的開啟扇不得打開,以免學生跌落。
5基于安全考慮的中小學校園建筑規劃與設計案例分析
5.1工程概況
下面本文以上海浦東建筑設計研究院有限公司設計的鳳凰公路西側地塊小學項目為例,對中小學校園建筑設計方案進行探討。該小學位于上海市崇明區長興島,其南側與東側為公路,西側與北側為住宅用地,地勢平坦,交通便利。該學校約1000人,教職工120人,建筑總面積為22668m2,東西長158m,南北長156m。該校以打造高品質、實驗性、示范類優秀小學為基礎,注重校園建筑的安全性與環保性,希望能夠規劃出安全、可靠,具有啟發與創新性的建筑空間,從而為學生提供良好成長環境。
5.2設計總說明
在進行項目規劃時,設計人員根據《上海市城市規劃管理技術規定》與《上海市普通中小學校建設標準》等多份文件,進行校園建筑規劃與設計。將學校建筑分為地上與地下兩大結構。其中地上包括綜合教學樓、入口門樓、垃圾房三部分,地下建筑包括綜合教學樓與風雨操場兩部分。除此之外,還設置了綠地面積與停車位。在建筑整體布局期間,設計人員考慮到學生上、下學期間家長接送的安全問題,在校園南側規劃出面積較大的入口廣場空間,有效提供了疏散場地。同時,也在校園東北角與西南角設置停車區,避免因交通問題出現不同流線的交叉,造成安全事故。
5.3總平面與建筑設計
設計人員考慮到小學建筑的功能問題,采用組團式方式設計教學空間,將每個年級設定為一個組團,共享庭院,具體將一、二年級教室安排在一樓,將三、四、五年級教室分別安排在三、四、五樓。如此既利于有效管理各年級學生,也能夠考慮小學生特點,最大程度避免上下樓出現事故。該校在各間普通教室加入7.5m×9m的柱網,在專用教室加入8.7m×12m的柱網,不僅利于教學設施布置,也能提高學生學習與活動的安全性。此外,設計人員還根據《無障礙設計規范》對入口、通道、樓梯等部位進行規劃。其中建筑物入口的無障礙通道地面平整,寬度為1500mm,公共走道寬度均在1800mm以上。樓梯間位置張貼警告條,可為學生安全行走提供提示。
5.4結構設計
該學校為乙類建筑,結構設計使用年限均為50年,教室與辦公樓荷載標準值分別為2.5kN/m2與2.2kN/m2,地面粗糙度類別B類,建筑安全均達到二級抗震等級,抗震等級滿足框架二級標準。設計人員在進行建筑上部與下部結構設計時,根據學校實際尺寸與情況設置出合理的結構縫,各單體采用裝配整體式鋼筋混凝土框架結構,建造使用材料為C35抗滲密實防水混凝土與HRB335與HRB400型號鋼筋,預制構件有疊合板、疊合梁、預制柱以及預制樓梯板等。[4]
5.5其他安全設計
工作人員在進行排水設計時,在室內外安裝了有效的消防管道系統與排水渠道,可避免教學樓與操場積水,減少學生遇滑摔倒的機率。在消防設計方面,工作人員將地上2500m2的部位設置為防火分區,各區內加入至少兩個消防給水系統與自動建筑滅火器等設備,其中的消火栓系統一次滅火用水量可達108-180之間,可以在短時間內撲滅中小型火災。在方案規劃期間,設計人員與校方多次溝通,不斷調整設計方案,最終呈現良好效果。此校園規劃案例值得其它設計人員學習與借鑒。
6結語
綜上所述,在進行中小學建筑規劃時,一定要將安全問題作為考慮的重點,遵循國家安全標準與校園設計的原則,注重細節問題,科學進行設計與規劃,并根據學校需求及施工實際情況,不斷優化方案,提升建筑設計的安全性,從而為中小學生營造安全可靠的學習環境。
參考文獻:
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[2]王高倫,王琰.西安市就學需求激增區域的小學建筑空間環境品質提升策略初探[J].建筑與文化,2019(02):200-201.
[3]楊萍,姚宇翔,史貝貝等.智慧校園建設研究綜述[J].現代教育技術,2019,29(01):18-24.
[4]陳巖.中小學校園建筑及校園空間的探索與研究[J].建材與裝飾,2018(09):77-78.
作者: 單位:上海浦東建筑設計研究院有限公司