教育建筑災(zāi)后重建的設(shè)計(jì)探討以云南魯?shù)椤?.03”震后重建巧家縣老店鎮(zhèn)、包谷垴鄉(xiāng)學(xué)校為例

劉志國(guó) 王齊申

巧家縣是云南魯?shù)椤?.03”地震的第二重災(zāi)區(qū)。震后的重建工作任務(wù)十分艱巨，按照魯?shù)榈卣馂?zāi)后恢復(fù)重建總體規(guī)劃實(shí)施方案，中、小學(xué)校等教育建筑和災(zāi)民集中安置點(diǎn)共同成為災(zāi)后重建的第一批重點(diǎn)民生項(xiàng)目。經(jīng)過(guò)兩年多的努力，云南省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)的云南魯?shù)椤?.03”震后重建巧家縣老店鎮(zhèn)、包谷垴鄉(xiāng)的3 所中學(xué)和7 所小學(xué)均已投入了使用。本文通過(guò)對(duì)云南魯?shù)椤?.03”震后巧家縣老店鎮(zhèn)、包谷垴鄉(xiāng)3 所中學(xué)和7 所小學(xué)建成學(xué)校的分析，探討教育建筑災(zāi)后重建的設(shè)計(jì)策略和方法。

1.背景

地震發(fā)生后黨和國(guó)家高度重視，云南省委、省政府第一時(shí)間啟動(dòng)救災(zāi)應(yīng)急響應(yīng)，抗震救災(zāi)工作全面展開(kāi)。按照云南省住建廳、省抗辦的統(tǒng)一部署，云南省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院抽調(diào)精兵強(qiáng)將，組成抗震救災(zāi)恢復(fù)重建設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，迅速投入到緊張的災(zāi)區(qū)恢復(fù)重建工作中。按照魯?shù)榈卣馂?zāi)后恢復(fù)重建總體規(guī)劃實(shí)施方案，堅(jiān)持以人為本，尊重習(xí)俗、尊重自然、科學(xué)重建為原則，云南省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院承擔(dān)了巧家縣老店鎮(zhèn)、包谷垴鄉(xiāng)3 所中學(xué)和7 所小學(xué)的設(shè)計(jì)工作。

2.設(shè)計(jì)策略和方法

2.1 規(guī)劃總體布局

此次恢復(fù)重建的學(xué)校規(guī)劃總體布局上分兩種形式，分別為異地重建和原址擴(kuò)建。

包谷垴鄉(xiāng)九年一貫制中學(xué)為異地重建，學(xué)校屬于此次地震恢復(fù)重建總體部署中，國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)規(guī)劃的3 個(gè)重點(diǎn)集鎮(zhèn)之一包谷垴鄉(xiāng)小營(yíng)安置點(diǎn)，是小營(yíng)安置點(diǎn)的教育配套設(shè)施，是其非常重要的組成部分。包谷垴鄉(xiāng)九年一貫制中學(xué)位于小營(yíng)安置點(diǎn)的西南部，現(xiàn)狀用地為低丘陵緩坡地，規(guī)劃原則為合理地利用山地的地形地貌,本著尊重自然、經(jīng)濟(jì)及可持續(xù)發(fā)展的原則，創(chuàng)造獨(dú)特的校園。規(guī)劃將場(chǎng)地按高差和功能分區(qū)劃分為三個(gè)臺(tái)地，根據(jù)朝向、功能布局山地坡度進(jìn)行總體布局規(guī)劃，尊重自然、科學(xué)重建，最大限度地保留基地原生態(tài)環(huán)境[1]。

三個(gè)臺(tái)地對(duì)應(yīng)三個(gè)功能分區(qū)，分別為教學(xué)區(qū)、生活區(qū)、運(yùn)動(dòng)區(qū)。每個(gè)臺(tái)地和各功能分區(qū)之間通過(guò)車(chē)行道路和臺(tái)階進(jìn)行連接。教學(xué)區(qū)位于學(xué)校的主入口附近，包含四棟教學(xué)樓，分別為小學(xué)部?jī)蓷澓统踔胁績(jī)蓷潱簧顓^(qū)緊鄰教學(xué)區(qū)，是規(guī)劃區(qū)的最東側(cè)，包含三棟宿舍和一棟食堂；生活區(qū)的南側(cè)臺(tái)地為運(yùn)動(dòng)區(qū)，包含400m 標(biāo)準(zhǔn)跑道及足球運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、籃球、羽毛球場(chǎng)地多塊。三個(gè)功能分區(qū)互為依托，緊密相連。

其余九所學(xué)校為原址擴(kuò)建。

學(xué)校擴(kuò)建原則為尊重學(xué)校原有的總體規(guī)劃，保持原有學(xué)校功能布局，根據(jù)魯?shù)榈卣馂?zāi)后恢復(fù)重建總體規(guī)劃實(shí)施方案和擴(kuò)建學(xué)校的功能需求，將擴(kuò)建的單體布置在學(xué)校原有功能區(qū)塊，即缺少教學(xué)樓，在教學(xué)區(qū)擴(kuò)建教學(xué)樓；缺少宿舍樓，在生活區(qū)擴(kuò)建宿舍樓，以滿(mǎn)足學(xué)校可持續(xù)性發(fā)展的要求[2]。

2.2 采用隔震技術(shù)，增強(qiáng)教育建筑結(jié)構(gòu)安全性

在重建學(xué)校之初，政府即將教育建筑的結(jié)構(gòu)安全性都放在了首位。地震發(fā)生后，昭通市人民政府辦公室對(duì)此次魯?shù)椤?.03”地震災(zāi)區(qū)恢復(fù)重建抗震設(shè)防做了文件性指示，要求將此次重災(zāi)區(qū)的地震動(dòng)峰值加速度調(diào)整到0.20g，同時(shí)還要求在教育類(lèi)、醫(yī)療類(lèi)等重點(diǎn)設(shè)防類(lèi)建筑中，按照高于本地標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防要求的基礎(chǔ)上提高一度的原則加強(qiáng)其抗震措施，并在滿(mǎn)足一定規(guī)模和層數(shù)的條件下，學(xué)生宿舍、食堂、教學(xué)樓采用隔震技術(shù)（與云南振安公司進(jìn)行合作）或者用鋼框架結(jié)構(gòu)。本次隔震技術(shù)使用大型有限元軟件ETABS 建立隔震與非隔震結(jié)構(gòu)模型，并進(jìn)行計(jì)算與分析。ETABS 軟件具有方便靈活的建模功能和強(qiáng)大的線(xiàn)性和非線(xiàn)性動(dòng)力分析功能，其中連接單元能夠準(zhǔn)確模擬橡膠隔震支座[3]。

隔震技術(shù)在云南的工程建設(shè)行業(yè)里，在幼兒園中小學(xué)校、醫(yī)院等建筑中已經(jīng)執(zhí)行多年，此次隔震技術(shù)的設(shè)計(jì)要求是對(duì)設(shè)計(jì)行業(yè)的進(jìn)一步強(qiáng)化，是政府主管部門(mén)震后思震、防震減災(zāi)思想的重要體現(xiàn)。隔震技術(shù)的使用大大提高了教育建筑的安全性。

圖1 異地重建的包谷垴鄉(xiāng)九年一貫制中學(xué)鳥(niǎo)瞰效果圖

圖2 原址擴(kuò)建的學(xué)校

除大量使用隔震技術(shù)之外，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上還針對(duì)關(guān)系結(jié)構(gòu)安全的重點(diǎn)部位采取了新的抗震措施，加強(qiáng)容易受到地震破壞的節(jié)點(diǎn)部位，確保薄弱節(jié)點(diǎn)在地震中的安全。

2.3 建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化

地震發(fā)生后，數(shù)十所中小學(xué)需要重建或者擴(kuò)建，學(xué)生和老師要在地震發(fā)生后的第二個(gè)冬季來(lái)臨前回到重建好的教室內(nèi)上課，學(xué)校的設(shè)計(jì)周期被大幅壓縮，經(jīng)過(guò)項(xiàng)目組討論，決定采用標(biāo)準(zhǔn)化的建筑設(shè)計(jì)方案，在規(guī)劃好的建筑總圖上，根據(jù)建筑功能的種類(lèi)，將建筑單體按功能分成、教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓、食堂、宿舍樓、公廁、活動(dòng)場(chǎng)地等，再根據(jù)建筑規(guī)模、使用人數(shù)確定模塊化標(biāo)準(zhǔn)，提高設(shè)計(jì)效率，在滿(mǎn)足安全、經(jīng)濟(jì)、適用、美觀的標(biāo)準(zhǔn)下完成建筑標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。建筑設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化不僅提高了設(shè)計(jì)效率，也大大提高了建設(shè)施工效率，整體上降低了建筑造價(jià)，節(jié)約了工程建設(shè)資金。很好地解決了設(shè)計(jì)周期短、施工周期短、造價(jià)升高的問(wèn)題，并且不降低設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和品質(zhì)，將災(zāi)后重建的資金每一分錢(qián)都花得明白用得其所[4]。

2.4 建筑風(fēng)格與形式語(yǔ)言

2.4.1 建設(shè)具有地域文化特色的學(xué)校

在設(shè)計(jì)過(guò)程中，尊重當(dāng)?shù)氐牡乩硪蛩亍夂蛞蛩亍⑷宋奶攸c(diǎn)，使建筑體量、造型、顏色與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)，采用富有當(dāng)?shù)靥厣钠挛蓓斕糸堋㈤芸谄马斏先谌氘?dāng)?shù)孛窬咏ㄖ睾头?hào)，立面顏色以灰白為主，體現(xiàn)江南水鄉(xiāng)的教育建筑特質(zhì)，追求建筑與環(huán)境的有機(jī)融合。

2.4.2 建筑形式與材料本土化

本次設(shè)計(jì)的學(xué)校離縣城較遠(yuǎn)，學(xué)校布點(diǎn)分散，交通不便，大部分在比較偏僻的位置。充分考慮巧家縣老店鎮(zhèn)、包谷垴鄉(xiāng)夏季炎熱的河谷氣候特征，建筑形體和平面規(guī)整，減小建筑的體形系數(shù)，外立面以白色涂料、灰色線(xiàn)條、開(kāi)敞的外走廊的本地民居化的形式進(jìn)行表現(xiàn)，并有利于建筑的隔熱和節(jié)能；施工中大量使用當(dāng)?shù)夭牧?如砂石、水泥磚、青瓦)，并按地方特色進(jìn)行建造，更能達(dá)到降低造價(jià)和施工工期，體現(xiàn)地域文化特色的要求。

3.結(jié)語(yǔ)

從2015 年到2016 年，云南省城鄉(xiāng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)研究院在巧家縣老店鎮(zhèn)、包谷垴鄉(xiāng)設(shè)計(jì)的3 所中學(xué)和7 所小學(xué)均已完成設(shè)計(jì)，并如期建成投入使用，95%左右的學(xué)生回到永久性校舍學(xué)習(xí)。新建成的校舍和教學(xué)設(shè)備條件較震前均有了很大程度的提高和改善。本文總結(jié)這一階段設(shè)計(jì)工作，也是對(duì)教育建筑災(zāi)后重建的設(shè)計(jì)策略和方法的總結(jié)。災(zāi)后重建是一個(gè)持續(xù)的歷程，就建筑設(shè)計(jì)而言，是一個(gè)在實(shí)踐中不斷總結(jié)和提高的過(guò)程。希望本文能夠?qū)σ院箢?lèi)似項(xiàng)目的建設(shè)提供可資借鑒的參考，為災(zāi)后重建做出更多的努力。