基于中小学校建筑设计中的安全性问题探析

张 弥

同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司 上海 200092

1 前言

良好的中小学校建筑设计不仅能够确保建筑质量，还能提高建筑的安全性和稳定性，对建筑行业的发展具有重要的意义。因此，建筑企业要重视结构设计中的安全问题，采取有效的措施和手段，提高中小学校建筑的安全性，在最大程度上从设计角度避免建筑安全事故的发生，全面保障中小学校建筑的安全和质量。本文对中小学校建筑设计中的安全设计进行论述，分析中小学校建筑设计中存在的安全问题，提出提升中小学校建筑设计中关于安全问题的策略[1]。

2 建筑优化设计的重要性

2.1 提升建筑材料的利用率

在中小学校建筑设计过程中，性能良好的结构方案所使用的材料并不一定是高价材料，只有性价比高的材料才能够充分发挥出建筑结构的性能。设计人员可以通过对预应力混凝土结构、钢管混凝土结构等新型建筑材料进行综合运用，全面提升中小学校建筑设计的科学性和有效性。另外，新型材料在许多方面有明显的优势，比如说，钢管混凝土结构在抗压强度、抗变形能力和稳定性方面都具有明显优势，可实现钢管和混凝土材料的有机结合，能促进材料结构稳定性的全面提升。与普通的钢管结构相比，钢管混凝土在对其自身和承载力保持一致的情况下，还能节省将近一半的钢材，有效地简化了项目建设本身需要实施的焊接工作，降低了工作人员的工作压力。同混凝土结构相比，钢管混凝土结构还能够减少将近一半的构建截面面积，节省了一半左右的材料用量，不仅能够提升材料利用率，同时，还能对结构的稳定性和强度予以保证，降低工程建设成本，为企业创造更大更多的经济效益。

2.2 提高建筑的整体安全性

在科学技术不断发展过程中，我国的中小学校建筑设计水平也在不断提升。运用受力分析软件，能够为房屋中小学校建筑设计提供可靠的数据支持，保证中小学校建筑设计的安全性和有效性，还能降低工程建设成本，对建筑的外观进行美化，全面提升建筑项目的整体安全性。实际上建筑设计的优化是要建立在质量与安全的基础上的，如果没有质量的可靠、安全的支撑，优化就无从谈起。一般情况下，确定基本的安全参数，然后从设计形式、内容等进行综合考虑，最终实现优质高效的目标，因此设计阶段的安全性也是重要的考虑指标。

2.3 降低建筑项目的整体造价

企业经营的最终目标就是得到利润，建筑施工也是如此。因此，就更需要重视建筑施工过程的造价管理。在保证中小学校建筑项目安全性的同时，建筑结构的设计应尽量秉承节约资源的原则，不能只是单纯地考虑安全效果，而耗费过多的工程材料。在设计过程中能够通过采用新技术、新材料、新工艺等方式，降低成本，这种设计方式都要在设计阶段进行整体考虑，实现建筑项目整体的成本降低。通过结构的优化设计，能够降低施工成本投入。

3 中小学校建筑设计中存在的安全性问题

3.1 抗震安全度不够

大部分农村建筑及部分城市建筑，由于各种条件及原因，并不都具备一定等级的抗震性，对地震灾害的抵抗能力较弱，对人们的生命和财产安全存在巨大的威胁。我国为建筑的抗震等级制定了明确的划分标准，为建筑结构的抗震设计提供了依据，但由于部分建筑企业和人员对建筑抗震性的重视程度不够，使得建筑设计没有达到相关规定的标准，造成中小学校建筑的抗震度不足，进而存在一定的安全问题。在科学技术不断发展过程中，我国的中小学校建筑设计水平也在不断提升。同时加上因为抗震等级的提升要增加很大一部分成本，因此很多项目在设计过程中，就采用了保守的设计参数，因此在安全保障上还不够可靠。同时还能运用受力分析软件，能够为房屋中小学校建筑设计提供可靠的数据支持，保证中小学校建筑设计的安全性和有效性，还能降低工程建设成本，对建筑的外观进行美化，全面提升建筑项目的整体安全性。

3.2 设计不合理

中小学校建筑设计对建筑的安全性具有重要的影响，因此，中小学校建筑设计的合理性十分重要。在实际的中小学校建筑设计中，由于部分设计人员缺乏专业知识和经验，对建筑结构的掌握程度不足，导致中小学校建筑设计十分不合理。而企业为了尽快获取施工利益，忽略了对中小学校建筑设计的检验，从而无法确保中小学校建筑设计的安全性。一些设计项目的设计人员配置不均衡，缺少有经验的工程师把关，造成了项目不能进行综合考虑，而造成后期出现的各种各样的问题。同时因为设计思路的问题，很多设计方案不能与实际相符合，造成了建设完成以后不能发挥其预期的功能目标，上述的问题都是因为设计不合理造成的诸多不便[2]。

3.3 设计成本控制问题

企业在项目开发和投入施工过程中关注的重点，而控制建筑成本对经济收益的提高具有显著的效果。一般情况下，建设单位主要是通过设计阶段进行成本控制，因为设计阶段对成本影响达到了70%，所以在这个阶段，尽量进行成本的压缩与控制，如果成本超过了建设单位的预期，那么就要对设计方案进行重新调整。因此，部分企业和设计单位为了增加经济收益，在设计环节只注重节约成本，认为只要是质量没有问题，对安全性考量不足，使建筑出现质量问题，严重降低了建筑施工的安全性。

3.4 设计人员专业能力不足

中小学校建筑设计人员的专业能力对中小学校建筑设计具有直接的影响，但建筑企业中的部分中小学校建筑设计人员专业素质不高或责任心不足，使建筑结构的设计缺乏专业性和合理性，严重降低了建筑结构的安全性。一般设计人员缺少学校的设计经验或是对此类项目不能进行专门的学习，很多专业知识掌握的不深不透，因此很多的设计成果无法达到理想的效果。另外，建筑设计人员没有做好前期的调研工作，在前期对建筑工程了解认识不足，难以保证设计的专业性，在实际施工过程中容易出现质量问题，对建筑结构的安全性造成不良影响。

4 中小学校建筑设计中安全性问题的优化对策

4.1 建筑整体结构设计技术优化

建筑的结构设计是整个中小学校建筑工程中的关键组成部分，其设计效率与能力也会对建筑结构诸多方面产生重要影响，例如，抗侧风、防震、材料消耗等。所以，在建筑的设计阶段，应不断从实践项目中总结设计方法，按照建筑设计要求对设计方案进行针对性的设计。现阶段，中国建筑的主体构造仍在展开设计阶段，目前采用频率最大的形式一般有框架、短肢剪力墙构成、框架式剪力墙构成等。其中，在框架结构设计阶段，必须使用相对较大的散射截面柱墙形式，但这样的设计必将对建筑物的内部空间效率产生限制。短肢剪力墙框架不仅对材料的需求量很小，还可以对房屋整个框架的防火性产生显着性的改善。框架剪力墙建筑结构不但适用性比较强，而且不管抗侧稳定性，还是抗震稳定性都十分优秀。由此可知，由于各种建筑结构通常具有不同的优点，就此工程设计部门应根据建筑的实际状况，通过对以上各种因素进行全面性研究，从而对建筑的构造设计方案进行针对性的设计，这样不但可以提高建筑结构的稳定性和坚固度，还可以降低建筑工程造价，从而提高了建筑的结构经济性。

对建筑承重墙结构设计展开技术优化是极为有必要的举措。在进行建筑物的承载墙结构设计期间，既要使用稳定性较远的材料，又要采用抗拉强度过高的建材，来进一步提高学校建筑物结构的安全系数和稳定能力。与此同时，又要对学校建筑物承载墙的设置总量和构造规模加以进一步优化，承载墙工程设计尽管可以使建筑物结构的稳定能力和安全系数大大地提升，但它也必将对学校建筑物室内空间的利用率产生负面影响，从而使得现代中小学校学生的建筑完全没有优美性，与现代化中小学校学生建筑理想完全相悖。所以，在进行建筑承重墙结构设计工作期间，就必须在对建筑物结构的安全和稳定能力有所保证的前提下，对建筑结构规模加以相应缩小，同时，进一步提高建筑墙体构件的抗剪能力，从而对实现中小学校学生建筑构件既具备安全与稳定能力，又具备美观性能，从而实现学校建筑承重墙构件技术优势有着实质性的重大意义。

在对建筑的平面结构设计方案进行设计改造之时，建筑工程设计的技术人员不仅要对建筑专业结构模型进行分析，而且还要运用相关的结构设计程序，以便于建筑平面架构设计的合理性与可行性都获得了很大的提高。借助于三维建筑技术，以及专业结构软件的运用，通常可以对建筑平面架构设计中的各种条件进行良好的理性化计算，例如，对建筑高度的控制、建筑的整体抗震条件、建筑的总体受力条件、建筑的局部受力条件等，从而为建筑荷载道短和断面宽度抗震试验以及相关的工程操作创造了一定的有利条件，从而使得建筑平面架构设计能够得到显著性的改善作用[3]。

中小学校建筑审美的设计优化。由于社会主义国民经济的发展，以及社会群众的生活品质的进一步提高，给建筑设计带来了新的需求，在设计进行中小学校建筑审美时，既要具备设计安全性与稳定性，又要具备设计审美功能性，以便保证设计能够适应社会建设群众对中小学校建筑审美的客观需求。所以，在进行中小学校工程设计时，建筑设计工作者就必须对其外形的视觉效果等审美因素进行充分化的考察，把现代化社会审美因素采用更加科学化的设计方法，融入到中小学校工程设计方法之中，对中小学校工程设计方法进行了针对性的改造，并通过对学校先进性建筑设计技术与方法的综合运用，使得学校建筑构造特点和外形的优美特性达到了互相配合，从而使得二者都能达到相互协调的状态，以实现对中小学校工程设计技术改造的目的，从而创作出适应现代化社会要求的中小学校工程设计优秀作品。

4.2 提高抗震性能

抗震性能是指建筑在地震发生过程中具备的承载能力、耗能能力、刚度能力和变形能力，其与中小学校建筑设计中的安全等级具有直接的联系。在工业与民用中小学校建筑设计中，建筑企业和建筑单位需要重视建筑的抗震性能设计，合理地进行建筑结构中的抗震设计，以提升中小学校建筑设计的安全性。（1）增强建筑设计人员的抗震意识，使其能够严格按照抗震设防的要求进行抗震设计，提高建筑在地震条件下的稳定性。在此过程中，设计人员需要对建筑工程场所周围的地震物质、地震活动性和地形变等进行研究，科学分析工程设计中有关抗震设防要求的资料和地震参数，根据结果确定建筑工程的抗震设防要求。中小学校建筑设计的合理性是建筑安全性的基础和保障。在工业与民用中小学校建筑设计的过程中，建筑企业需要提高建筑设计的合理性，以有效提高建筑的安全性和稳定性。设计人员在设计过程中需要按照设计标准，尽量满足技术先进、经济合理、确保质量和安全适用等基本要求，实现中小学校建筑设计的合理性。在此过程中，设计人员需要明确各种结构的作用、材料性能和几何参数、结构构件抗力的统计特性和结构材料的质量要求及质量控制等标准，合理设计建筑结构。建筑企业在选取中小学校建筑设计方案时应在满足建筑安全性的前提下选择经济效益高的方案，以使中小学校建筑设计能够兼具安全性和经济性。在此过程中，建筑企业需要对中小学校建筑设计进行专业的分析和评估，及时优化和改进建筑设计中的问题，全面提升建筑设计的合理性。（2）建筑设计人员需要把握抗震设计的合理性，严格按照抗震设计规范进行抗震设计，以提高建筑工程的抗震性能。在此过程中，设计人员必须根据抗震设防要求和规定进行设计，通过设计多道抗震防线或提高结构的强度和延性等，确保建筑工程的抗震性。从整体视角出发，对各项资源和各类技术进行科学统筹，保障中小学校建筑设计的优化方法能够满足相关规范标准。需要对外部因素进行充分地分析，需要对中小学校建筑设计外部影响因素进行严格地控制，对于可能增加中小学校建筑设计风险和隐患的因素进行严格地排查。（3）相关企业需要对影响因素进行合理地控制，对房屋中小学校建筑设计的方案进行简化。重视结构整体的稳定性在进行房屋中小学校建筑设计的过程中，会遇到各种不同类型的问题，要想确保结构设计能够满足建筑物内部的安全要求，就需要重视结构整体的稳定性。特别是在一些地震频发地区，必须重视建筑的防震性，进一步提升建筑物整体的抗震性能，确保建筑的安全性和耐久性。（4）在建筑结构的施工过程中，必须按照相应的施工标准进行，避免因质量不达标而破坏建筑的抗震性能。

4.3 提高中小学校建筑设计人员的素质

中小学校建筑设计人员的专业水平和职业素养会影响建筑结构的安全性和建筑工程的质量。因此，在工业与民用中小学校建筑设计和施工过程中，建筑企业需要加强设计人员的管理，并为建筑设计人员提供学习和发展的空间，以促进建筑设计人员业务水平的提升，从而为建筑结构的安全性和建筑工程的质量提供保障。一方面，建筑企业可以通过制定完善的人员管理制度、奖惩机制，规范建筑人员的行为。在此过程中，企业可以设置晋升机制和奖惩机制，将项目工程进展中的成就和问题落实到个人中也可以将地下室的侧板以及底板作为水池的围护结构，虽然看似整体的造型复杂，但是结合整体的施工情况来看，却可以有效节约建设成本，可以大幅提升建设单位的经济效益[4]。

5 结论

房屋结构本身安全也是一个建筑物的重要设计依据，所以，在建筑设计之中小学校前，施工设计者就必须对实际住宅构造有较深层次的了解，并按照我国所颁布的有关建筑法律法规要求实施建筑设计，从而带动整体建筑物的发展，同时还要结合现状对原施工图纸的建筑设计进行完善创新，以进一步提高中小学校建筑安全。而确保建筑的安全也是房屋结构设计的根本目标，所以为了可以提高房屋安全，在当前的建筑规范条件下，必须强调抗震设计，提高设计者的技术素质，增强建筑设计的科学性，同时也必须采用适当的建筑设计程序，才可以更有效的判断建筑设计结论的对错。建筑设计人员应提高工程设计人员的专业、水平，强化对建筑设计项目的控制，唯有如此，方可确保建设项目的品质合格，从而增强整个建设项目的稳定性。