刘志国 王齐申
巧家县是云南鲁甸“8.03”地震的第二重灾区。震后的重建工作任务十分艰巨,按照鲁甸地震灾后恢复重建总体规划实施方案,中、小学校等教育建筑和灾民集中安置点共同成为灾后重建的第一批重点民生项目。经过两年多的努力,云南省城乡规划设计研究院设计的云南鲁甸“8.03”震后重建巧家县老店镇、包谷垴乡的3 所中学和7 所小学均已投入了使用。本文通过对云南鲁甸“8.03”震后巧家县老店镇、包谷垴乡3 所中学和7 所小学建成学校的分析,探讨教育建筑灾后重建的设计策略和方法。
地震发生后党和国家高度重视,云南省委、省政府第一时间启动救灾应急响应,抗震救灾工作全面展开。按照云南省住建厅、省抗办的统一部署,云南省城乡规划设计研究院抽调精兵强将,组成抗震救灾恢复重建设计团队,迅速投入到紧张的灾区恢复重建工作中。按照鲁甸地震灾后恢复重建总体规划实施方案,坚持以人为本,尊重习俗、尊重自然、科学重建为原则,云南省城乡规划设计研究院承担了巧家县老店镇、包谷垴乡3 所中学和7 所小学的设计工作。
此次恢复重建的学校规划总体布局上分两种形式,分别为异地重建和原址扩建。
包谷垴乡九年一贯制中学为异地重建,学校属于此次地震恢复重建总体部署中,国务院批准规划的3 个重点集镇之一包谷垴乡小营安置点,是小营安置点的教育配套设施,是其非常重要的组成部分。包谷垴乡九年一贯制中学位于小营安置点的西南部,现状用地为低丘陵缓坡地,规划原则为合理地利用山地的地形地貌,本着尊重自然、经济及可持续发展的原则,创造独特的校园。规划将场地按高差和功能分区划分为三个台地,根据朝向、功能布局山地坡度进行总体布局规划,尊重自然、科学重建,最大限度地保留基地原生态环境[1]。
三个台地对应三个功能分区,分别为教学区、生活区、运动区。每个台地和各功能分区之间通过车行道路和台阶进行连接。教学区位于学校的主入口附近,包含四栋教学楼,分别为小学部两栋和初中部两栋;生活区紧邻教学区,是规划区的最东侧,包含三栋宿舍和一栋食堂;生活区的南侧台地为运动区,包含400m 标准跑道及足球运动场、篮球、羽毛球场地多块。三个功能分区互为依托,紧密相连。
其余九所学校为原址扩建。
学校扩建原则为尊重学校原有的总体规划,保持原有学校功能布局,根据鲁甸地震灾后恢复重建总体规划实施方案和扩建学校的功能需求,将扩建的单体布置在学校原有功能区块,即缺少教学楼,在教学区扩建教学楼;缺少宿舍楼,在生活区扩建宿舍楼,以满足学校可持续性发展的要求[2]。
在重建学校之初,政府即将教育建筑的结构安全性都放在了首位。地震发生后,昭通市人民政府办公室对此次鲁甸“8.03”地震灾区恢复重建抗震设防做了文件性指示,要求将此次重灾区的地震动峰值加速度调整到0.20g,同时还要求在教育类、医疗类等重点设防类建筑中,按照高于本地标准设防要求的基础上提高一度的原则加强其抗震措施,并在满足一定规模和层数的条件下,学生宿舍、食堂、教学楼采用隔震技术(与云南振安公司进行合作)或者用钢框架结构。本次隔震技术使用大型有限元软件ETABS 建立隔震与非隔震结构模型,并进行计算与分析。ETABS 软件具有方便灵活的建模功能和强大的线性和非线性动力分析功能,其中连接单元能够准确模拟橡胶隔震支座[3]。
隔震技术在云南的工程建设行业里,在幼儿园中小学校、医院等建筑中已经执行多年,此次隔震技术的设计要求是对设计行业的进一步强化,是政府主管部门震后思震、防震减灾思想的重要体现。隔震技术的使用大大提高了教育建筑的安全性。
图1 异地重建的包谷垴乡九年一贯制中学鸟瞰效果图
图2 原址扩建的学校
除大量使用隔震技术之外,结构设计上还针对关系结构安全的重点部位采取了新的抗震措施,加强容易受到地震破坏的节点部位,确保薄弱节点在地震中的安全。
地震发生后,数十所中小学需要重建或者扩建,学生和老师要在地震发生后的第二个冬季来临前回到重建好的教室内上课,学校的设计周期被大幅压缩,经过项目组讨论,决定采用标准化的建筑设计方案,在规划好的建筑总图上,根据建筑功能的种类,将建筑单体按功能分成、教学楼、实验楼、食堂、宿舍楼、公厕、活动场地等,再根据建筑规模、使用人数确定模块化标准,提高设计效率,在满足安全、经济、适用、美观的标准下完成建筑标准化设计。建筑设计的标准化不仅提高了设计效率,也大大提高了建设施工效率,整体上降低了建筑造价,节约了工程建设资金。很好地解决了设计周期短、施工周期短、造价升高的问题,并且不降低设计标准和品质,将灾后重建的资金每一分钱都花得明白用得其所[4]。
2.4.1 建设具有地域文化特色的学校
在设计过程中,尊重当地的地理因素、气候因素、人文特点,使建筑体量、造型、颜色与周边环境相协调,采用富有当地特色的坡屋顶挑檐、檐口坡顶上融入当地民居建筑元素和符号,立面颜色以灰白为主,体现江南水乡的教育建筑特质,追求建筑与环境的有机融合。
2.4.2 建筑形式与材料本土化
本次设计的学校离县城较远,学校布点分散,交通不便,大部分在比较偏僻的位置。充分考虑巧家县老店镇、包谷垴乡夏季炎热的河谷气候特征,建筑形体和平面规整,减小建筑的体形系数,外立面以白色涂料、灰色线条、开敞的外走廊的本地民居化的形式进行表现,并有利于建筑的隔热和节能;施工中大量使用当地材料(如砂石、水泥砖、青瓦),并按地方特色进行建造,更能达到降低造价和施工工期,体现地域文化特色的要求。
从2015 年到2016 年,云南省城乡规划和设计研究院在巧家县老店镇、包谷垴乡设计的3 所中学和7 所小学均已完成设计,并如期建成投入使用,95%左右的学生回到永久性校舍学习。新建成的校舍和教学设备条件较震前均有了很大程度的提高和改善。本文总结这一阶段设计工作,也是对教育建筑灾后重建的设计策略和方法的总结。灾后重建是一个持续的历程,就建筑设计而言,是一个在实践中不断总结和提高的过程。希望本文能够对以后类似项目的建设提供可资借鉴的参考,为灾后重建做出更多的努力。