張子文　周　彪/華北理工大學(xué)建筑工程學(xué)院

教學(xué)樓暨有建筑兼做避難所關(guān)鍵技術(shù)研究

張子文周彪/華北理工大學(xué)建筑工程學(xué)院

地震是一種危害極大的自然災(zāi)害，成因是由于地球上板塊與板塊之間相互擠壓碰撞。地震會(huì)導(dǎo)致所在區(qū)域大量的房屋倒塌，進(jìn)而造成人員傷亡。避難場(chǎng)所應(yīng)運(yùn)而生，公園、綠地、廣場(chǎng)、學(xué)校都可以用作避難場(chǎng)所。近年來，由于城市化程度的提高，開放環(huán)境的避難場(chǎng)所因?yàn)槌鞘杏玫鼐o張會(huì)變得越來越少，暨有建筑兼做避難所會(huì)成為一種趨勢(shì)。

地震；教學(xué)樓；暨有建筑；避難所

1.研究背景

我國是一個(gè)幅員遼闊的大國，國境內(nèi)有山川、丘陵、盆地、平原等多種自然地貌。自然環(huán)境的多樣化導(dǎo)致災(zāi)害較多。洪澇、臺(tái)風(fēng)、風(fēng)雹、雷電、沙塵暴、地震等災(zāi)害在我國都有發(fā)生。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國陸地主要自然致災(zāi)因子種數(shù)高達(dá)102種。

1976年7月28日，我國河北省唐山市發(fā)生了里氏7.8級(jí)地震，造成了20多萬人死亡，十幾萬人重傷。2008年5月12日，四川省汶川市發(fā)生了里氏8.0級(jí)地震，造成了近7萬人遇難，30多萬人受傷。還有2010年的玉樹地震，同樣對(duì)人民生命及財(cái)產(chǎn)安全造成了巨大危害。

2.國內(nèi)外現(xiàn)狀

2.1國外研究現(xiàn)狀

日本在一次次地震中發(fā)現(xiàn)學(xué)校作為社區(qū)居民的避難場(chǎng)所，具有很大的優(yōu)勢(shì)。

地震來臨時(shí)，學(xué)校作為暨有建筑可以作為快速安置災(zāi)民的場(chǎng)所。學(xué)校作為社區(qū)居民的避難場(chǎng)所，有其優(yōu)勢(shì)：社區(qū)居民熟悉的地理位置與環(huán)境、合理的服務(wù)半徑都可保證災(zāi)后在公共交通未恢復(fù)時(shí)，避難場(chǎng)所控制在居民步行距離內(nèi)的可達(dá)性。有避難場(chǎng)所功能的學(xué)校，會(huì)在校內(nèi)設(shè)有相應(yīng)的物資庫房、預(yù)留上下水接口并在建筑物外圍設(shè)置明顯的標(biāo)志。

此外，學(xué)校一般具有比較完整的服務(wù)設(shè)施，比如廚房、供水、廁所、物資儲(chǔ)備等設(shè)施，具有避難或安置的災(zāi)民的基本服務(wù)功能。

日本新建的公立學(xué)校提倡標(biāo)準(zhǔn)化，并不刻意追求設(shè)計(jì)的個(gè)性化。這樣有助于進(jìn)行防災(zāi)避難所設(shè)計(jì)的安排。每所學(xué)校在作為避難場(chǎng)所時(shí)，具體承擔(dān)的功能也有所不同。通常體育館會(huì)作為臨時(shí)住所，有的學(xué)校在災(zāi)時(shí)還設(shè)有臨時(shí)的幼兒園、心理輔導(dǎo)室、應(yīng)急醫(yī)療室等多種設(shè)施，也有的學(xué)校僅簡(jiǎn)單地作為臨時(shí)住所。但由于都在事先有規(guī)劃，因此災(zāi)情發(fā)生后就能根據(jù)災(zāi)情的嚴(yán)重程度有條不紊地啟用。

由此可見，在日本，學(xué)校作為應(yīng)急避難場(chǎng)所的重要組成部分，對(duì)其抗震防災(zāi)的研究己經(jīng)有了一套相對(duì)完善的系統(tǒng)。

日本在阪神地震后，即啟動(dòng)了對(duì)1981年之前建成的建筑進(jìn)行抗震性能評(píng)估工作。其中引入了一個(gè)最重要的參數(shù)：IS 值—構(gòu)造抗震指標(biāo)（日文中的“構(gòu)造”為中文“結(jié)構(gòu)”之意）。與IS值有關(guān)的因素有：建筑物強(qiáng)度剛度、建筑物形狀、建筑物年代。有對(duì)應(yīng)的計(jì)算公式。對(duì)于一般的民用建筑，要求IS≥0.6；而對(duì)于學(xué)校建筑，則要求提高至IS≥0.7。通過抗震性能評(píng)價(jià)，對(duì)IS值不達(dá)標(biāo)的學(xué)校建筑，如果IS值小于0.3，一般選擇拆除，而IS值在0.3～0.7之間的，則要進(jìn)行抗震加固。抗震加固的目標(biāo)是使建筑物達(dá)到IS≥0.7。

2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀

我國近來由于飽受地震災(zāi)害影響，全國范圍內(nèi)也開展了避難場(chǎng)所建設(shè)。成都、北京、廈門、天津、南京、長春、邢臺(tái)等地的大量公共設(shè)施已被批準(zhǔn)作為應(yīng)急避難場(chǎng)所。成都地區(qū)已有26個(gè)公共設(shè)施可以作為避難場(chǎng)所，北京地區(qū)有大約28處，廈門地區(qū)已經(jīng)有大約42處公共設(shè)施可以作為應(yīng)急避難場(chǎng)所。

學(xué)校作為公共事業(yè)的一部分，功能本可以多元化。但一直以來，這都是社會(huì)比較忽視的部分。這些年來，對(duì)學(xué)校建筑設(shè)計(jì)方面論述也不多，也不成體系。當(dāng)下，學(xué)校安全設(shè)計(jì)研究，學(xué)校地域設(shè)計(jì)方面研究，以及學(xué)校在課改后的適應(yīng)性研究等等。但是，將學(xué)校作為一個(gè)比較完整的單元的防災(zāi)避難設(shè)計(jì)研究基本沒有，將學(xué)校納入城市防災(zāi)系統(tǒng)做細(xì)致的規(guī)劃設(shè)計(jì)研究更是寥寥無幾。

從國內(nèi)外歷次地震調(diào)查數(shù)據(jù)來看，磚混結(jié)構(gòu)房屋的抗震能力較差。例如1923年9月發(fā)生的日本關(guān)東大地震，重災(zāi)區(qū)磚混結(jié)構(gòu)房屋的損壞率為70％；1976年7月發(fā)生的唐山大地震，重災(zāi)區(qū)磚混結(jié)構(gòu)房屋的損壞率為85％；2008年5月發(fā)生的汶川大地震，重災(zāi)區(qū)磚混結(jié)構(gòu)房屋的損壞率為90％。由此可見，我國教學(xué)樓結(jié)構(gòu)存在著嚴(yán)重隱患，教學(xué)樓建設(shè)在我國是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。

作為避難場(chǎng)所建筑，中小學(xué)校教學(xué)樓應(yīng)該被投入更多的精力來進(jìn)行研究。

3.研究意義

我國人口密度大，自然環(huán)境復(fù)雜。長期以來對(duì)城市防災(zāi)避難基礎(chǔ)安全工程的重視程度不夠，加上市民防災(zāi)意識(shí)的缺乏，滯后的城市防災(zāi)避難場(chǎng)所建設(shè)與飛速發(fā)展的城市規(guī)模和城市環(huán)境極不協(xié)調(diào)。1976年唐山地震后，我國開始重視建筑物的抗震設(shè)計(jì)，2008年汶川地震則使我們看到了進(jìn)一步完善城市避難場(chǎng)所的必要性和緊迫性。

中小學(xué)校作為培養(yǎng)國家未來人才的搖籃，擔(dān)負(fù)著重要的公共職能。中小學(xué)校具有人員密度高、中小學(xué)生自救能力差的特點(diǎn)，若學(xué)校建筑的抗震能力不足，一旦遭受破壞性地震，將會(huì)造成大量的建筑物倒塌和人員傷亡。近十幾年來，國內(nèi)外歷次大震造成的校舍倒塌和學(xué)生傷亡給我們的教訓(xùn)是慘痛的。

研究中小學(xué)校教學(xué)樓兼做避難場(chǎng)所，有著如下意義：

（1）提高當(dāng)今學(xué)校作為避難場(chǎng)所的使用價(jià)值，增強(qiáng)城市防災(zāi)綜合水平；

（2）提高中小學(xué)校教學(xué)樓抗震水平，保證災(zāi)害來臨時(shí)，校內(nèi)師生生命安全。

［1］李揚(yáng).中小學(xué)建筑混凝土結(jié)構(gòu)抗震性能研究［D］.西安：西安建筑科技大學(xué)，2010.

［2］張宗堯，李志民.中小學(xué)建筑設(shè)計(jì)［J］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002年.

［3］清華大學(xué)土木結(jié)構(gòu)組.漢川地震建筑震害分析［J］.建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)，2008， 29（4）： 1-9.

［4］李異，楊洋.校園作為防災(zāi)避難場(chǎng)所的功能適宜性研究.城市建筑，2011 （2）：20-22.

［5］張曉峰.淺談城市應(yīng)急避難場(chǎng)所的信息化建設(shè).城市減災(zāi)，2009 （4）： 8-10.

［6］周長興.城市地震應(yīng)急避難場(chǎng)所.北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006（10）： 22-24.

［7］湯朝暉.日本中小學(xué)校防災(zāi)抗震設(shè)計(jì)啟示.建筑學(xué)報(bào)，2009（3）： 86-89.

［8］苑振芳，劉斌.我國砌體結(jié)構(gòu)的發(fā)展?fàn)顩r與發(fā)展.建筑結(jié)構(gòu)，1999 C10）： 9-13.

［9］唐岱新.砌體結(jié)構(gòu)［M］.北京：高等教育出版社，2006.

［10］王紅印.中小學(xué)校在地震中的安全研究［D］.西安：西安建筑科技大學(xué)，2009.

［11］蔣孝明.既有預(yù)制板磚砌體結(jié)構(gòu)房屋的抗震加固設(shè)計(jì)［J］.山西建筑，2010，36（21）：76-77.

［12］簡(jiǎn)永輝.城市公園：應(yīng)急避難場(chǎng)所的功能以元大都城垣遺址公園為例.建設(shè)科技，2008（19）： 80-82

［13］Federal Em ergency Management Agency.Guidelines and commentary for the Seis mic Rehabilitation of Buildings［S］.Fema 273&274.1998.

［14］中華人民共和國建設(shè)部.JGJ116-2009建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009年.

［15］中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院.房屋建筑抗震加固（一）（中小學(xué)校舍抗震加固）［S］.中國計(jì)劃出版社，2009年.