校园型避难场所空间格局研究：以南京为例

王江波 陈 晨 苟爱萍

近年来，学校经常被作为避难场所服务于学校师生和周边居民。但是，由于各级各类学校在校内建筑布局、校园出入口设置、校外周边建筑高度、危险隐患设施、自然地形条件等方面存在较大差异，校园空间是否真的能够承担起避难功能，是否存在不利于开展避难活动的问题，还需要针对不同类型的校园空间进行深入研究。

国内对于校园型避难场所的研究是伴随着避难场所的规划建设开展起来的，至今也不过十多年的时间。现有研究可以分为三类。其一，21世纪初，通过对日本中小学建筑抗震防灾设计、评估体系以及抗震性能提高方法的经验总结[1-2]，并结合我国现状实际提出了具体的建议[3]。其二，2008年前后，受汶川地震的影响，开始有学者关注校园避难的适宜性[4]，并更多地强调校园建筑的避震强化[5]。其三，近年来，研究逐步走向多样化，包括针对幼儿园[6]、中小学[7]、高校[8]等不同等级类型的校园，有不同学者提出了具体的设计模式，并以校园避难空间的有效性[9]、场所周边环境[10]等为内容展开研究。

总体而言，当前国内关于校园型避难场所的研究，多数还是学习借鉴日本校园防灾经验，大多以偏微观的建筑抗震为主[11]，更多的是关注校舍建筑抗震性能的提高，很少研究校园的空间格局和校园空地资源的避难化使用方式。基于此，本研究以校园空间格局为研究对象，选择南京市中心城区内的校园作为样本，运用建筑倒塌模拟分析法，计算有效避难面积，归纳出当前校园避难场所的空间格局特征与存在问题，最终提出较为理想的基本布局模式，并针对现状问题提出优化建议，可为未来我国校园型避难场所的规划建设提供重要参考。

1 数据与方法

1.1 样本数据

本研究选择的样本按照学校的等级类型可分为小学、中学、大学以及职业学校四类，共计210所学校。所有样本学校全部集中于南京市中心城区内，以明城墙以里的老城区为主，老城区以外的地区为辅。空间范围涉及老城区的鼓楼区、秦淮区和玄武区，江南主城的江宁区和建邺区，以及江北主城的浦口区（图1）。

图1 样本学校选点分布图

1.2 研究方法

研究主要分为三个步骤：①校园避难场所适宜性评价，主要针对样本学校从安全性、可达性、规模容量以及配套设施四个方面进行分析（表1），筛选出具备避难功能的校园；②倒塌模拟分析，通过对校园内建筑的倒塌模拟分析，测算出校园内的有效避难空间，并通过图底关系总结不同类型校园的避难空间格局；③归纳分类，通过对校园避难场所的空间位置、模式形态的判定，对符合条件的样本学校进行分类归纳，分析避难空间分布特征和存在问题。

表1 评价指标表

在进行适宜性评价时，需要设定各指标的权重，然后对各学校的情况进行打分，汇总比较各校的避难性能如何。其数学表达式如下：

其中：W为评价对象总分值；Wi为第I项指标得分值；n为指标项数。

评价结果显示：样本学校中共有26所学校不适合作为避难场所。其中，小学7所，中学5所，大学2所，职业学校12所。这当中，老城区内的学校较多，主要问题包括有效避难面积缺失、校内道路疏散的可达性差等。

2 现状空间分布类型特征与原因分析

2.1 分类依据

避难场所的空间格局是校园避难疏散的关键，避难场所的形态和方位都是研究的重要因素。由于部分大学和职业学校内可以作为避难场所的场地数量较多，对于避难场所多点分布的校园，总结出六种基本的空间形态：沿边优态、沿边劣态、居中优态、居中劣态、适量优态和适量劣态。

2.2 格局分类

（1）沿边优态

该类型的校园主要以小学、中学为主，部分用地较小的职业学校和老城区内的部分大学也有少量存在（表2）。其特点主要为校园内有效避难空间沿边分布，易受校外周边建筑倒塌覆盖的影响，但避难空间与校园出入口的连通性较好，灾时的校园避难疏散体系可正常运转。整体而言，此类型的校园避难空间大多较小，主要以服务校内人群为主，对周边街道人群的避难服务功能比较有限。

表2 沿边优态型示例

（2）沿边劣态

相较于沿边优态型，沿边劣态型的有效避难空间并没有相差多少，部分校园甚至具备较大的有效避难面积，但与出入口的联系缺失以及校内疏散道路的堵塞影响了其避难疏散（表3）。其整体的避难功能受到限制，建筑的围合使其内部的避难空间无法得到充分使用。在六种类型中，沿边劣态型的校园数量最多，主要以老城区内的小学、中学为主，部分用地较小的职业学校和大学也存在少量样例，是未来需重点改善的校园类型之一。

表3 沿边劣态型示例

（3）居中优态

居中优态型的避难疏散体系与沿边优态型类似（表4），校园内存在一定的有效避难面积，服务于校内人员和周边人群。倒塌模拟显示，校内疏散道路通畅，与出入口的连通性得到有效保证，可以安全高效地保证灾时人群的避难。此类型的校园避难场所多集中于建筑围合较多的学校，一般以用地面积较大的小学和中学为主。

表4 居中优态型示例

（4）居中劣态

居中劣态型是六种类型中仅次于沿边劣态型的校园型避难场所，其避难空间多集中于校园中部，但建筑围合使其与出入口的联系较差，多数校园几乎没有疏散道路，也是避难疏散体系受到极大限制的类型之一（表5）。

表5 居中劣态型示例

（5）适量优态

此类型的校园型避难场所主要以大学校园和部分用地较大的职业学校为主，部分新建的河西、江宁地区的中小学也存在部分案例，主要还是用地面积较大所致。其特点与集中型的四种类型相似，除了校园内部存在不止一处的有效避难空间外，多个出口以及校内疏散道路的连接通畅更是其鲜明的特点（表6）。

表6 适量优态型示例

（6）适量劣态

相比于适量优态，适量劣态型的分散型校园避难场所欠缺的就是与多个出入口的通畅联系。不同于集中式的校园型避难场所，适量劣态型的校园存在多个出入口，但无法保证每个出入口都与分散的有效避难空间形成高效通畅的避难疏散体系，避难空间都有一处或是几处存在建筑倒塌而造成空间封闭的问题（表7），这对服务范围扩散于周边街区的大学和职业学校来说，是一大欠缺。

表7 适量劣态型示例 资料来源：

2.3 原因分析

（1）校园用地规模限制避难等级

校园用地规模的大小从根本上决定了学校的避难效能。调查结果显示，无效避难场所多数出现于用地面积小于0.5hm2的小学、中学和职业学校，这三类学校共26所，超过了样本学校总数的10%。虽然存在部分用地面积小但有效避难面积较大的校园，但此类数量较少。用地面积不超过1.5hm2的校园内，避难场所等级基本上属于紧急级和短期固定级。

（2）校园建筑组合直接影响避难疏散体系

一方面，校园建筑不同的排列组合会形成不同样式的避难空间，从而影响校园的有效避难面积，沿边劣态类型的校园大多都表现出这方面的问题；另一方面，建筑组合的倒塌覆盖会影响校园内的疏散路径，从而对避难场所的可达性造成不同程度的影响，劣态类型的校园在这方面表现更为明显。小学、中学和职业小学三类学校因整体用地面积较小的影响，建筑相对较少，建筑的空间组合相似度较高；大学校园的用地面积较大，校内建筑较多，且功能分区也会对避难场所的有效性造成一定的影响。

（3）校园开敞空间未得到充分利用

校内绿地是开敞空间的重要组成部分，但部分大学和职业学校的树植存在一定的缺陷，高大密集的乔木使得场地无法有效用作避难场地，也因此产生了适量劣态的格局。

3 校园避难空间格局优化建议

3.1 提高校园周边安全

校园避难需要首先考虑校园用地的自身情况与周边环境的安全隐患，具体包括校园的用地大小、地质特征、周边危险源的分布等。这些在老城区的样本学校中表现最为突出，外部用地环境因素对校园型避难场所建设的限制较大。因此，针对老城区以外地区新建的校园，在规划时需要考虑其自身容纳师生数量和建设用地面积的关系。小学的避难场所建设应充分结合自身的空间格局，强化避难空间与出入口的联系，中学、职业学校和大学则需结合考虑周边街区人群的避难需求，适当增加校园出入口，保证校园内外人群的避难需求。此外，现状样本学校中众多校园因场地形状的限制，造成了校内空地资源较少，未来在新建校园或是校园改建时，校园基地形状应尽量规整，以保证空地资源的后续有效使用。

3.2 控制建筑倒塌范围

校园型避难场所的核心是依托其空地资源，但往往校园内的空地面积要大于倒塌模拟后的有效避难面积，很大一部分的校园空地资源以及校内疏散道路因建筑倒塌覆盖而无法使用，造成这种现象最根本的原因就是建筑过于密集。因此，在校园建设时，不仅仅需要考虑建筑本身的规划布局，更要结合其对校园整体环境的影响进行建设。规整的建筑组合往往要比散乱的建筑更能保证开敞空间的高效利用，更有利于校园的疏散避难。

3.3 优化道路疏散系统

在针对样本学校的研究中，疏散通道除了在大学校园和部分职业学校中有明确的路径可用，大多小学和中学并无明确的疏散路径，主要是依托校园出入口作为校园内外连通的纽带。尤其是在老城区内，大多数小学、中学只有一处避难场所，主要依托于建筑间的空地和校内开敞空间，灾时存在一定的隐患。职业学校和大学校园则相对较好，除了拥有多个出入口外，校园内部道路也较为清晰，但过密的建筑在倒塌覆盖时已阻塞校内疏散路径，造成疏散不畅。

根据样本学校不同区域内校园的道路疏散优劣情形对比，针对小学、中学等用地较小的校园，布置专门的疏散路径是校园难以提供的，只有控制建筑间间距，保证建筑倒塌覆盖时留有较大的疏散空间。现状用地较大的职业学校和大学整体路网呈现网格式布局，疏散路径需结合校园道路进行布局。

因此，在校园建设时，需对校园避难疏散道路的断点数量进行控制，尽量保证校园疏散通道与出入口的连续性。在一条避难路径中，断点数量的多少会对校内外人员的避难时间造成直接影响，断点越多，避难疏散的时间所需越长，反之则越短[12]。与城市疏散路径不同，校园疏散路径大多较顺畅，道路断点大多不超过两处，断点的形成也多是校园建筑在倒塌时对避难场所的阻挡，在校园建设时需尽量保证避难疏散路径的顺畅联系，避免建筑占地、广场绿化等造成更多的断点。

3.4 保证场地高效使用

学校开敞空间的高效利用影响因素众多，包括建筑的围合、功能分区、空间布局等。因此，在校园避难场所建设时，需统一规划开敞空间，合理处理好建筑与开敞空间的位置关系，尽量减小由于建筑倒塌对避难场所的影响，保证与校园出入口的有效连接。中学、大学等用地规模较大的校园，在保证校内道路疏散的顺畅的同时，也应考虑避难场所的均衡分布。

4 结论与讨论

4.1 结论

①校园型避难场所多呈校内区域性块状分布，集中度较高。无论是用地规模较小的小学、中学或是用地规模相对较大的职业学校和大学，校园内部开敞空间多为广场、篮球场等，区域分布多与校内教学区、生活区等区域分离，呈现集中分布的特征。

②用地规模是校园型避难场所处等级的决定因素。避难场所的等级主要由其自身的有效避难面积所决定。相关标准对于不同类型的学校，根据校内人员和班级数量的设置，有体育用地的面积设置要求，这些体育用地就是有效避难面积的基础。

③校园出入口是校园避难疏散的重要依托。出入口是校园型内外连通的纽带，是周边人员进入校园内进行避难的唯一通道。

④建筑群体组合方式影响校园的避难空间格局。在现状空间布局特征的分析中，避难场所受校内与校外建筑倒塌覆盖影响小的，往往有更大的有效避难面积，处于优态情形；相反，校园内如果避难场所周边建筑环绕，如沿边、沿角的避难场所，更易受校园建筑倒塌覆盖的影响。

4.2 讨论

①对于老城区内的校园，避难空间应与校园出入口直接连接，或尽量减小两者间的距离。同时，应及时加固校内建筑，提升建筑抗震等级，减小建筑倒塌覆盖避难空间的风险。

②对于老城区外的校园，基地选址保证足够的用地规模。此外，建筑组合避免过度复杂，过度复杂的建筑组合易造成倒塌覆盖范围的扩大，挤压校内避难空间。

文中图表均为作者自绘。