學校建筑安全防護設計研究（義務教育階段）
——以廣東地區中小學校建筑設計為例

謝偉昌 徐勛章 黃湘怡

（廣東省建科建筑設計院有限公司 廣東廣州 510000）

1 引言

隨著現階段我國經濟急速騰飛，科教興國作為我國一項經濟發展戰略，各省市相繼投入更多的資源到教育事業上，為培養更多的高素質人才，教育場地的建設越來越多。根據國家統計局相關數據，2017年中國0～14歲人口為2.3353億人次，其中大部分為義務教育階段的中小學生，數量還在不斷增長，因此也相應產生一系列安全問題。據相關不完全統計，學生事故中義務教育階段學生死亡人數占比近90%，每年我國平均有1.6萬名學生死于安全事故。本文將通過中小學校園建筑安全防護設計要點，探討建筑設計上有哪些能減少安全事故發生的設計措施，從而避免產生不可預估的后果。

2 廣東地區中小學校建設特點及中小學生行為性格分析

（1）廣東省作為中國經濟實力靠前的省份，對于新建學校的投入越來越多，各地級市均以建設“現代化、智能化、特色化”為相關特征的綜合性中小學校，封閉式軍事化校園管理被許多教育從業者及家長所認同，新建的學校大部分需要設計解決師生的教育、住宿、體育運動及文藝表演等綜合性校園生活問題，因此新建學校通常場地占地面積大，內部功能豐富多樣，為滿足大量師生的校園生活，高層建筑設計越來越多，而且要求有特色化的校園規劃和外立面設計，相關的設計難度不斷提高，安全設計問題也就接踵而來。

（2）受到我國傳統文化影響，我國家庭教育與國外大相庭徑，中小學生的行為性格特點也有鮮明性和統一性，青少年性格發展處于初級階段，群體生活中很容易受到暗示性影響，好奇心及模仿力極強，因為現大部分學校為全日制封閉式管理學校，學生大部分生活空間被圈定在校園內部，教室、運動場、宿舍、活動室及走廊等空間為主要活動場所，青少年好動、自制力相對較差、反應力慢及玩心強烈，很容易在這些公共空間內發生安全事故，因此，學校建筑安全設計變得尤其重要。

3 校園建筑規劃設計及景觀設計

3.1 校園規劃設計

校園室外空間和景觀是一個校園教育空間的重要組成部分，是日常教學生活的重要依托。室外空間和景觀空間為師生們提供了必要的學習，休閑，嬉戲，交流的場所。優美的校園室外環境和景觀環境可以提高學生學習的效率和興趣。但另外一方面，從安全的角度出發，合理地規劃校園空間和景觀要素，也是保證學校師生安全的重要手段。

校園的建筑規劃設計根據其功能需求一般分為教學區、生活區、辦公區、運動區四個功能區。四個功能區互相分開又相互聯系。由于四個功能區的使用特點不同。教學區主要是學生和教師上課使用，人員活動以步行為主。生活區主要是學生住宿和師生就餐使用，人員活動有師生步行和后勤物資車行運輸。辦公區主要是學校行政辦公人員使用，人員活動主要有教師上下班駕車。運動區主要是學生進行體育運動，人員活動以學生跑步，追逐等。四個功能區相互聯系使得各功能區流線存在了交叉的情況，若在規劃上沒有合理的處理好各流線，可能就會出現人車混流的情況，產生安全問題。

在校園建筑規劃設計上各功能區常常需要環形的消防車道來解決建筑消防問題。因消防車道使用頻率少，所以我們在校園規劃時，聯系功能區與功能區之間的消防車道可以景觀鋪地的形式來設計。例如該校園，教學區與生活區中間有消防車道，規劃設計用景觀鋪地的形式來處理（圖1），即美化校園空間，又滿足校園消防需求，景觀鋪地以引導人員以步行的活動為主，車輛平時盡量不穿行于兩個功能區的交通連接處，減少人行流線與車行流線的交叉，保證師生的日常安全。

圖1 隱藏式消防車道設計，確保學生走動安全（自制）

校門空間是校園學生聯系校外人員的主要空間，所以校園建筑規劃設計上的校門空間也是安全事故多發的地方。例如2016年11月25日，漢中漢臺區三里村小學校門前，發生惡性砍人事件，初步了解，有六、七名孩子和三名大人被砍傷。所以校門空間的安全性因成為設計師進行規劃設計時重點考慮的問題之一。在校園規劃設計上，設計師常常將保安室后置處理，但這樣當危害學生安全的事故發生時，保安發現和前往事故發生地的距離拉出了，犯罪分子的作案時安保人員就不能及時的制止。若能把保安室空間提前（圖2），這樣方便保安人員對校門情況的觀察，對于危害學生的行為可以更及時的發現和制止，更好保護的安全。

圖2 入口廣場設計（自制）

3.2 校園景觀設計

景觀設計里的樹木，雕塑可以有效的美化校園環境。當時也容易成為危害師生安全的要素。例如：樹木的傾覆，雕塑固定不夠牢固坍塌等。尤其是廣東地區，校園的景觀設計喜歡使用大型喬木，起到遮陰的效果。但是常常因為種植是埋土不夠深等問題，產生傾倒的問題（圖3）。

圖3 某校施工時大樹遇風傾側（自攝）

樹木的種植應該嚴格按照相關規定，根據選購苗木土球大小，種植穴直徑大于苗木土球20～30cm，深度深于土球深度25cm，并保證其口徑上下一致，便于土球放置。如發現有積水現象應在挖好的土穴邊，挖一個深于已挖好土穴的疏水坑（深30～40cm），便于積水疏通至更深的位置，保持種植穴水位。種植時應選好主要觀賞面的方向，并照顧朝陽面。一般樹彎應盡量迎風，種植時要栽正扶直，樹冠主尖與根在一垂直線上。回填混合種植土（混合種植土以1份有機肥，2份泥炭土，3份種植土混合）25～30cm進行改土。回填時要分層進行，每30cm一層，并舂實。

除此之外，學校常使用石材作為景觀設計材料，近年來，因兒童青少年因攀爬游玩大型雕塑導致倒塌而造成的事故屢見不鮮，因此，大型重量級的雕塑應該使用可靠的固定方式。例如下述案例，一開始該施工方在放置景觀石頭時，使用的是底部鋪墊碎石固定（圖4），這并不能滿足設計及安全要求，經過多方討論后，設計師出于安全的考慮并經過計算，確定使用鋼筋混凝土維護結構進行固定（圖5），石材底部進行插筋，保證石材的安全牢固，另外四周用景觀綠化進行隔離，以防學生靠近及攀爬。

圖4 整改前石材固定方式（自攝）

圖5 整改后石材固定方式（自攝）

4 校園建筑平面空間設計

無論是地震逃生，還是火災逃生，安全疏散是校園建筑平面設計的第一位。當地震或火災發生，師生都是處于異常的心理狀態下的，為保證安全疏散目的，設計應遵循以下的原則。

疏散流線應該簡明清晰，便于尋找。疏散逃生路線應符合人的行為習慣要求，疏散流線不能出現逆流過多交錯的問題，避免相互干擾。減少袋形走道的出現，更不要設計成寬度有變化的疏散平面。在平面設計時應能同時提供兩個或以上的疏散方向。安全疏散空間設計還要確保相應設施本身的安全，強化相關的構造做法，防止二次傷害的發生。外廊走道需要注意進行排水設計，排水措施不得影響走廊正常使用，并能有效有組織排水，防止走廊積水而產生安全事故。

地震和火災是小概率事件，因此考慮到師生日常的安全防護，安全舒適的各種功能房間也應該是設計的重點。安全的教室空間。普通教室是師生日常開展學習的主要功能房間，教室設計時，盡量做到沒有突出物和障礙物，突出的墻壁或柱子應倒角處理或用有適度彈性的材料包裹。

便于出入房間出入口。出入口不得設置妨礙通過的高差，當不得已產生高差時，要設置坡道來消化高差。出入口的玻璃等要考慮房子沖撞時的事故的發生。

可以順暢移動的走廊和通道。走廊和通道應盡可能避免高差，有高差時，高差應盡量使用沒有突出物和障礙物，同時應保證安全的疏散寬度。疏散標識應該清晰易懂，指向明確。當在通路內設置休息空間時，還要考慮相關座椅設施對疏散寬度和空間的影響。

方便使用的衛生間。衛生間的設計要考慮殘疾學生的使用，設置輪椅者使用的廁位。由于衛生間是易積水場所，地面應采用防滑處理，廁位的出入不得有高差。

便于使用的教具和家具。桌椅、黑板、音箱等家具要考慮使用者的身體情況來設置，采用可以調節高度的黑板和桌椅。同時家具考慮殘疾學生的特性。

合理舒適的照明設備。從使用者的特征來進行照明設備的選用，選擇清晰、無眩光、光源優質的照明設備。同時照度、燈具數量位置要滿足使用的要求。

5 校園建筑細部設計

5.1 校園欄桿安全設計

（1）案例：2018年6月21日晚，據鄭州市教育局官方公布，鄭州外國語新楓楊學校因走廊欄桿突然斷裂，導致三名學生從三樓墜落至一樓，均有不同程度的受傷（圖6～7）。

圖6 事故現場

圖7 欄桿預埋處

（2）建筑外廊設計有其眾多優點，廣東地區中小學校建筑設計尤其鐘愛此種形式，因此欄桿欄板成了學校建筑主要的圍護安全形式之一，其具有防護、分隔和裝飾等功能，欄桿樣式主要分為不銹鋼欄桿、玻璃欄板、金屬板欄板和鋼筋混凝土欄板。根據《中小學設計規范》第8.1.6條規定，防護欄桿必須牢固、安全，高度不應低于1.10m。其實根據現實情況及上述案例，我國中小學生現平均身高不斷提升，而且課間鐘愛倚靠欄桿，建筑設計中應保證其安全系數，設計的欄桿高度可設計1.3～1.4m為宜（圖8），以豎向不銹鋼樣式的欄桿為主，此樣式不容易被學生攀爬，鋼材厚度其預埋固定形式必須滿足水平推力要求（圖9）。另外，玻璃欄桿雖然美觀，但不應該大面積使用，特別是高層建筑，熱力、外力等因素容易造成其破裂產生安全事故。

圖8 某校1.3m高外廊欄桿（自制）

5.2 校園窗戶設計

中小學校關于窗戶安全事故相當頻繁，建筑設計上是一個設計難點，窗戶按開啟方式類型劃分，可分為平開窗、推拉窗、上下懸窗及固定窗等形式，應要滿足采光、通風、排煙及節能等要求，學校常用的開窗方式為推拉窗與平開窗。根據《建筑玻璃應用技術規程》（JGJ113～2009）和《建筑安全玻璃管理規定》（2003）2116號及廣東地方主管部門的有關規定，公共建筑的窗戶氣密性不應低于6級，參考真實項目案例，廣東地區窗戶生產廠家的推拉窗產品絕大多數并不能達到氣密性6級，少部分能達到標準，但造價會比普通窗昂貴得多，不利于節省工程造價，所以學校往時使用的推拉窗形式并不適合現行規范及行情。因此，如何合理使用平開窗，為現階段學校安全設計重點。根據《中小學設計規范》第8.1.8條規定，教學用房靠外廊及單內廊一側教室內隔墻的窗開啟后，不得擠占走道，另外，二層及二層以上的臨空外窗的開啟扇不得外開。鑒于此，靠近外廊一側的窗戶應該設計為下面為固定窗，2.1m以上為平開高窗的形式（圖10），此時打開窗戶不會造成安全事故也不會侵占走道。臨空處的外窗，為保證學生開窗或者清潔窗戶時安全，可結合建筑立面，設計防墜落的裝飾構件，將防護構件與立面造型相結合，如設計花架、空調機位等方式，使得窗戶不臨空且可以開啟，同時兼顧外立面及安全問題，盡量不占用計容建筑面積，如天津市張家窩鎮小學設計，利用格柵和外挑造型解決臨空及安全問題（圖11～12）。

圖9 欄桿錯誤焊接形式（自攝）

圖10 窗戶開啟立面示意圖（自制）

圖12 張家窩小學夜景效果圖

圖11 張家窩小學日間效果圖

5.3 學校地面鋪裝安全設計

中小學生是最為好動的人群，追逐打鬧是最容易造成安全事故的原因，因此地面材質選擇尤其重要。現新建的中小學校，為了美觀、易清潔及造價等原因，都會選擇地磚作為主要室內場所的地飾面，地磚按材質分類可分為釉面磚、通體磚（防滑磚）、拋光磚、玻化磚等。教學用房、宿舍及辦公用房可選擇拋光磚，均有美觀及易清潔等特性；衛生間、樓梯間、外廊、架空層及與室外連接的灰空間，是學生跑動最多的場所，且下雨時容易積水，不能因為美觀而采用拋光磚，應采用防火性與耐磨性更為優秀的通體磚（防滑磚）；室外休息活動場所，如中庭、入口廣場等地面可選用石材鋪裝，因學生體育活動較多，為滿足美觀及防滑安全，可選用火燒面的石材花崗巖鋪裝，盡量不選用拋光面的石材鋪裝，以免發生安全事故。

5.4 學生宿舍消防噴淋安全設計

新建中小學為滿足學生住宿需求，一般會設計高層宿舍樓供教師及學生使用。高層宿舍樓為滿足消防規范要求，會設計不同的消防系統，其中消防噴淋系統是最常用的消防系統，消防噴淋系統的工作原理是可以在火災發生時自動發出警報，自動控制的消防噴淋系統可以自動噴淋并且和其他消防設施聯動工作。因此，消防噴淋需要在每間宿舍里面均設置一定數量的消防噴頭，以滿足其消防覆蓋面，現大多數學校均選用雙層床或者上床下桌的家具，此時，建筑專業與設備專業的設計人員一定要結合家具，注意消防噴頭的布置位置，如若學生上床上正對著一個消防噴頭，則很容易會發生安全事故，為解決此問題，噴淋噴頭可設置為側噴或者在走道上方布置，并安裝防撞罩頭。

5.5 學校安全疏散細部設計

對于學校建筑，當發生突然的安全事故時，需要在短時間內疏散數以千計的教室及學生，因此，良好的疏散安全細節設計將決定學生的安危。同一層的疏散走道不應為了造型等原因設計得凹凸不平，應盡可能避免高差，沒有過多的突出物和裝飾構建，當不得已出現高差時，優先選擇符合規范的坡道作為解決高差的方式，盡可能少選擇臺階，坡道的設置，不但是為了方便殘疾人使用者，也能方便中小學使用；疏散樓梯的踏步應做防滑處理，踏步應該保持一定的高寬比，不要出現時寬是窄時高時低的情況，并做好起步標識，提示使用人員此處有高差；為了方便殘疾人及普通學生，很多新建學校均設有電梯，電梯應該設置在一個封閉空間，并有專門人員管理，避免設置于容易積水的灰空間，因為電梯遇水容易發生失靈，學生使用容易發生事故，這是一個設計人員容易忽略的細節。

6 結語

當前我國經濟不斷發展，教育事業也同時飛速向前，原有教育資源必然不能滿足現實情況，因此，每個省市都不斷新建現代化學校，設計師在此中扮演著十分重要的角色，日益復雜的校園功能使得校園安全形勢越來越嚴峻，解決校園安全問題事關社會穩定和國家繁榮之計。

本文認為，中小學校的教育建筑設計在整個建筑領域里面有其鮮明的特征性，因為中小學生的行為性格特點，使其在平時生活上充滿各種安全隱患，學校作為他們這個年齡段主要的活動場所，建筑設計師的地位舉足輕重，這就需要我們擁有一種特別使命感和責任心，這樣才能將教育建筑做好，只有深入去了解中小學生的生活習慣，用他們的視角去觀察建筑，多了解現實案例，不閉門造車，明白到建筑設計細節決定成敗，才能設計出最安全的、最好的建筑。