孙丛山
每一位中国公民都有保护好中小学学生安全的责任和义务,安全面前绝无小事。中小学建筑设计安全是为了保障使用过程中中小学生的安全。设计人员应该充分考虑建筑的安全性,对中小学建筑设计的安全问题深入研究,来确保中小学建筑的质量,这是设计工作者的职责所在,更是对社会的负责。
中小学建筑的安全直接关系了校内师生的生命安全,中小学生群体直接关系了亿万家庭的幸福,也间接联系着社会稳定与发展,因此中小学建筑安全总是牵系着社会公众的目光。作为对中小学建筑安全起着决定性作用的建筑设计人员,对中小学建筑安全负有直接责任,必须事无巨细,方方面面都考虑到。温家宝总理曾特别强调,“要把学校建成最安全、家长最放心的地方”,这是对中小学校舍安全的切实要求,也是广大中小学建筑设计工作者共同追求的目标。
近年来,中小学校园安全事故时有发生,其中最常见的是校园踩踏事件(见表1)。导致校园踩踏事件的原因有很多,其中之一便是中小学校人流量大且活动频繁的这种使用特点使它易在安全疏散方面存在问题,如:课间、放学时往往会在短时间内聚集大量人流,楼梯间就常发生堵塞问题,这是安全疏散隐患的显化。
除了楼梯间宽度及有效宽度的设计,楼梯间位置、数量、形式也对中小学校的防火安全有着至关重要的影响。中小学校疏散通道通常设计于教学楼两端,尽管有关规范指明,开敞式外廊的两个安全出口之间的房间可以将疏散距离增加五米,但这个规范的针对人群是成年人,中小学校的主要疏散对象为民事能力与判断能力都不如成年人的中小学生,这又给灾难发生时的疏散带来了很大困难。
表1 中小学校拥挤事故
火灾是在建筑结构安全之后,最易引起灾难事故的因素,中小学校的建筑设计安全就主要体现在建筑设计防火安全上。火灾一旦发生,损失就不可避免。中小学建筑设计防火安全集中体现在楼梯间的疏散上,这就与上面的分析有所联系,但又有些许不同。中小学建筑设计师通常依据《建筑设计防火规范》5.5.13条,采用封闭式楼梯间和室外楼梯。但规范中提到的主体是对如商场等人员对内部环境不够熟悉的人员密集场所,尽管中小学校与其他公用建筑一样存在人员密集的情况,但中小学校中的使用人群对周围环境十分熟知,仍采用封闭式楼梯间反而会给火灾时的疏散带来不必要的麻烦。如何正确解读相关规范的内容,会在下文提出建议。
疏散安全和防火安全是对所有中小学校建筑设计的要求,针对我国个别地区,还对建筑设计提出了抗震的要求。通常中小学校建筑设计设定的是小学45人/班,中学50人/班。但由于过快增长的学龄人口数,教室实际使用人数通常会超出5~10人甚至更多,导致建筑超负荷运载。中小学校作为重点民生和重点抗震建筑,其建筑设计安全性真切关系到人民利益,统筹人口增长与中小学校舍容量是设计师们要做的。
中小学的建筑安全设计应严格遵循国家规范,并满足关于校园安全的规定,并应与校园应急策略相结合。目前中小学建筑设计安全规范相对滞后,目前的依据主要是《中小学校建筑设计规范》、《城市普通中小学校校舍建设标准》,安全设计还应包括校园内防火、防灾、安防设施、通行安全、餐饮设施安全、环境安全等方面的设计,应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》(GB 50016)中有关防火隔墙、安全出口、避难层等方面的要求及《建筑抗震设计规范》(GB 50011)中有关隔震与消能减震设计、建筑结构的抗震性能化设计的有关规定。前面提到,中小学教学楼虽属人员密集建筑,但使用主体对于内部构造十分熟悉,适用于商场等人员密集地的建筑设计规范对中小学建筑并不适用。虽然封闭楼梯间适用于防火,但鉴于中小学建筑的特殊性,还是应该明确其以楼梯形式,可以大大减少不必要的麻烦。
现行国家标准《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014)的有关规定中明确指出每间教学用房的疏散门均不应少于2个,疏散门的宽度应通过计算;同时,每樘疏散门的通行净宽度不应小于0.90m。当教室处于袋形走道尽端时,若教室内任一处距教室门不超过15.00m,且门的通行净宽度不小于1.50m时,可设1个门。由于中小学生群体的特殊性,还是应该设置2个门。
此外,中小学建筑设计还应遵从《中国地震动参数区划图》(GB 18306)或按照《工程场地地震安全性评价》(GB 17741)要求给出的地震动参数或设防烈度进行抗震设计。按照《建筑工程抗震设防分类标准》(GB 50011-2011)的要求,学校建筑应为乙类建筑(重点设防类),应当按照比本地区设防烈度高出一度的要求进行设计。设计师还需要充分考虑国情,设计中小学建筑的负载时留出充足的余地。
虽然《建筑设计防火规范》和《中小学校设计规范》中对楼梯间提出了要求,但对楼梯间的设计却没有充分考虑中小学的使用特点,且除了楼梯间宽度及有效宽度的设计,楼梯间位置、数量、形式也对中小学校的防火安全有着至关重要的影响。中小学校建筑的楼梯间宽度依据《中小学校设计规范》8.2.1及8.2.2条,设计宽度必须为人流股数的整数倍,每股人流宽度0.6m,最少应为2股人流。《中小学校设计规范》8.2.3条规定每100人的疏散净宽度最大的是地上四、五层为1.05m。中小学校的楼梯间设计应当更重视短时集中人流所需要的宽度,而不是认为满足消防疏散跨度即可。从使用主体来看,中小学生年龄小、活动较多,对秩序的认识不够全面。现在许多中小学楼梯走道宽度都设计的通行人流介于3~4股之间,3股人流并行比较宽松,4股人流通行则略显拥挤,故存在3股人流通行,有学生游走与人流的间隙之中的情况,这种情况极易引起交通堵塞。分析以上情况,设计者应严格按照人流股数的整数倍设计楼梯走道的宽度,并将中小学生与成人间的体型差异考虑进去。
据《城市普通中小学校校舍建设标准》(建标[2002]102号):“教学楼宜采用外廊或单内廊,廊净宽度不应小于2100mm;中内廊净宽度不应小于3000mm。”规范中仅指出加大走廊宽度,遇恶劣天气,加宽的走廊会成为中小学生活动的场所,反而造成堵塞,设计师应考虑预留室内活动空间,这既是出于疏散安全的考虑,也是对中小学生的一种关怀。曾经有幸参与并获奖的香港一间小学就很好的考虑学生安全和需要,也获得了师生的认可(见图1)。
图1
在2018年两会的政府工作报告中提出,要发展公平而有质量的教育。保障中小学建筑设计的安全性,从设计上保障建筑安全,是实现这一目标的基础。要充分重视设计细节,遵守国家规范标准,对不同地区有不同对策,切实保障中小学生建筑的安全性。又由于学校对建筑功能需求的多样化,在设计中,还要具体问题具体分析,力求在设计安全的基础上兼具艺术之美。要想真正确保中小学建筑设计的安全,还需要行业广大设计者们的共同努力。
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