基于最小人體尺度的應急安置小區公共服務設施通用模塊設計方法研究

文/北京工業大學城市建設學部 程茹悅 陳 喆

1 研究背景

自20世紀90年代以來，地震是造成全球傷亡人數最多的自然災害之一，同時對市政及居住設施造成巨大破壞。災后轉移安置工作主要分為緊急安置階段、臨時過渡安置階段和永久安置階段。緊急安置階段安置形式以帳篷為主，臨時過渡安置階段安置形式以活動板房為主，永久安置階段安置形式為普通住宅。永久安置房建設時間較長，臨時過渡安置階段持續時間較長，且因震后安置工作的重心在安置小區，故應急性公共服務設施設計易被忽略。

2 概念界定及研究范圍選取

2.1 安置小區

我國關于震后臨時安置的條例規范主要有以下3項：《四川省“5·12”地震救災過渡安置規劃導則》《地震災區過渡安置房建設技術導則》《災區重建規劃指導手冊》。

在安置點分級方面，《四川省“5·12”地震救災過渡安置規劃導則》提出每1000人為1個臨時居住單元，共分為1，2，4個居住單元，共計3個層級；《地震災區過渡安置房建設技術導則》提出每1000戶為1個基本層級，共有1000，2000戶2個安置層級；《災區重建規劃指導手冊》則在上述基礎上將安置點劃分為基本單元、安置組團、安置小區和安置區4個層級，并對各層級安置人口、戶數和配套設施提出詳細要求，因此筆者沿用《災區重建規劃指導手冊》安置點的分級方式，各層級安置人數和配套設施情況如下。

1）基本單元 安置人口120～150人，居住建筑40～50套，配套設施包括6個廚房，男女廁所、男女淋浴房、供水點、洗衣房、市政公用設施備用地、垃圾收集點各1個，單個面積介于12～22m2。

2）安置組團 安置人口750～900人，居住建筑250～300套，配套設施包括托兒所或幼兒園（30～50m2/間）、管理用房（20m2）、零售店（20m2）、緊急避難場地（700～800m2）、活動室（30～50m2），上述配套設施數量均為1個。

3）安置小區 安置人口7200人以上，居住建筑2400套以上，配套設施包括小學（300～400m2）、診療所（40～50m2）、商店（50～60m2）、管理用房（80m2）、市政公共設施備用地及其他公共設施，上述配套設施數量均為1個。

4）安置區 安置人口2400～3600人，居住建筑800～1200套，配套設施參考GB 50180—2018《城市居住區規劃設計規范》等相關規定進行設置。

根據各層級安置點的配套設施情況可看出，基本單元的配套設施如公共廁所、淋浴房、洗衣房等，均為配套輔助類設施而非公共服務設施；安置組團層級出現幼兒園、零售店等公共服務設施，但不夠全面；安置區范圍過大，不利于研究且不具有典型性；安置小區公共服務設施涵蓋范圍相對全面，因此選擇安置小區作為研究范圍。

2.2 公共服務設施

按照《災區重建規劃指導手冊》中各層級安置點配套設施的具體功能可分為以下3類：居住類、公共服務類、配套輔助類。居住類設施主要指臨時安置房；公共服務類包括診療所、安置小學、幼兒園、商店、管理用房等；配套輔助類設施包括公共廁所、淋浴房、洗衣房等。

由于臨時安置工作中最重要的是滿足災民的居住需求，因此國內外現階段關于震后應急建筑的研究主要集中在居住類設施上，對公共服務設施的研究較少，而配套輔助類設施的空間尺度與臨時安置房相似，因此選取安置小區層級的公共服務設施作為研究對象。

3 應急安置小區公共服務設施建設現有問題

1）公共服務設施建設不成體系 在現階段我國震后臨時安置點建設中，公共服務設施版塊不同建筑類型的功能空間模數存在差異，不利于板材、結構共享，在實際建設中，由于相關規范僅給出大概范圍，不同建設單位在相同建筑類型的空間尺寸設計方面存在差異，不利于震后材料的統一回收。

2）相關領域研究不夠深入 震后應急建筑的研究往往在震后短期內大量涌現，而長期則無明顯進展，由于安置工作是震后最緊急的工作之一，因此應急建筑的研究對象主要為居住設施，對公共服務類非緊急性設施缺乏研究。在我國現有的震后重建工作相關規范中，對公共服務設施的設計僅在總面積上進行簡單限定，并未對其功能空間類型和面積提出明確要求。

4 相關規范解讀

由于各類規范條例對震后配套設施中的小學、幼兒園和診療所只給出大概面積，沒有具體功能設置要求，因此筆者參考GB 50099—2011《中小學校設計規范》、JGJ 39—2016《托兒所、幼兒園建筑設計規范》（2019年版）及衛生部印發的《診所基本標準》（衛醫政發〔2010〕75號），對上述3種配套設施的功能組成進行分析研究。

1）《災區重建規劃指導手冊》對小學的定額面積限定為300～400m2，在小學教學體系中，音樂、美術、書法、自然等學科在特殊條件下均可在普通教室完成教學，故無需單獨設置專用教室，此外，還需設置教師辦公室及衛生間作為輔助功能。

2）《災區重建規劃指導手冊》中對幼兒園的面積限定為30～50m2，與2016年版《托兒所、幼兒園建筑設計規范》規定活動室房間的最小使用面積相近（50m2），而活動室是兒童在幼兒園內的主要活動與教學空間，為更好地滿足幼兒園教學需求，2019年版《托兒所、幼兒園建筑設計規范》將活動室房間的最小使用面積提高至70m2，由于場地條件緊張，為方便幼兒日間托管及其他基本生理需求，從幼兒日間托管基本需求出發，設置綜合活動室、寢室和衛生間3個功能板塊。

3）《災區重建規劃指導手冊》對診療所的面積限定為40～50m2，面積與診所或衛生室相同，因此在功能面積設定上可對標診所及衛生室。診所不設住院病床，只提供易于診斷的常見病和多發病的診療及轉診服務，故僅設診室、治療室、處置室3個功能版塊，其中，診室為全科診室，面積根據坐診醫生數量確定。

5 研究思路與過程

1）模塊功能分析 根據以上列舉的安置小區配套設施情況，選取公共服務設施中功能性較強、空間可替換度較低的設施，即配套小學、幼兒園、診療所進行模塊化設計。配套小學的基本功能包括教室、辦公室、衛生間；配套幼兒園的基本功能包括活動室、寢室、衛生間；配套診療所的基本功能包括診室、治療室、處置室。

2）模塊尺度分析 對公共服務設施所涉及的功能空間進行尺度分析，通過模塊化設計手法，從人體工程學角度出發，推導出不同功能模塊所需最小尺寸，并在此基礎上對模塊進行優化，使之適應各種功能空間類型，形成通用模塊。

6 公共服務模塊功能分析及模數設計

6.1 配套小學

1）教室模塊設計 根據我國小學男生高年級平均身高、臂長及肩寬與身高的比值，得出小學高年級男生上課包含桌椅在內所占用面積尺寸最小值為700mm×800mm，教室走道最小寬度為600mm，教室前排到黑板的距離應大于2000mm，同時教室應保證南北向采光，如圖1所示，40人教室最小面寬為8000mm，最小進深為5400mm。

1 配套小學教室模塊設計

2）衛生間模塊設計 根據《地震災區過渡安置房建設技術導則》，小學男生每40人、女生每20人設1個蹲便器，男生每40人設長1000mm小便槽，在可容納學生數量240人的小學內，假設男女比例為1：1，則男女衛生間應分別設置蹲便器3個和6個，蹲便器隔間的尺寸為1200×900mm，男衛生間設長3000mm小便槽，市面上常見的學校采用不銹鋼小便槽，寬度為300～400mm，當蹲便器呈兩豎列相對布置或與小便槽相對布置時，蹲便器隔間門到對面隔間門或小便槽的距離至少應為1300mm，故女衛生間最小面寬為3700mm，最小進深為2700mm，男衛生間最小面寬為3300mm，最小進深為2700mm，洗手池最小寬度為600mm，需預留600mm寬的距離方便使用，為節約室內空間，洗手池也可設置在室外靠近衛生間處，模塊推導如圖2所示。

2 配套小學衛生間模塊設計2a 女衛生間2b 男衛生間

3）教師辦公室模塊設計 常見辦公桌尺寸為1200×600mm，需預留1000mm寬的座椅空間，辦公桌之間的過道寬度最少為600mm，辦公桌前排到墻應預留一定空間，故雙排6人辦公桌的最小面寬為3000mm，最小進深為6000mm（見圖3）。

3 配套小學教師辦公室模塊設計

6.2 配套幼兒園

1）活動室 活動室是幼兒園的主要教學場所，主要設施有桌椅、壁掛式電視、教具儲物柜、鋼琴等，根據幼兒園大班兒童身高得出6人桌的常規尺寸為1050mm×700mm，椅子的常規尺寸為270mm×260mm，桌椅組合時需在各邊椅背后預留600mm寬的距離，供老師行走教學，常見立式鋼琴尺寸為1500mm×600mm，琴凳尺寸為750mm×360mm?；顒邮夷K推導如圖4所示。

4 配套幼兒園活動室模塊設計

2）寢室 寢室是幼兒休息的場所，主要設置有床和儲物柜，幼兒園大班兒童用床的常見尺寸為1400mm×700mm，4張床組合放置時，四周需預留600mm距離供老師通行，25人寢室模塊推導如圖5所示。

5 配套幼兒園寢室模塊設計

3）衛生間 男女幼兒按合用衛生間設計，盥洗與廁所功能分區明確，應設置大便槽廁位4個，每個尺寸為800mm×700mm，小便槽長2400mm，盥洗臺長2400mm，設水龍頭6個及污水池1個，污水池常見尺寸為500mm×500mm，衛生間模塊推導如圖6所示。

6 配套幼兒園衛生間模塊

6.3 配套診療所

1）診室 診室的基礎配置包括醫生診桌、病人座椅、診床、洗手池和儲物柜。診床尺寸多為2000mm×600mm，可貼墻放置，診床長邊和短邊為醫生預留出600mm的操作空間，診床與醫生的辦公桌之間以不透明隔斷隔開；診桌尺寸為1200×600mm，桌前需預留出1000mm寬的醫生工位空間，病人座位位于醫護人員對面或側面，普通病人留600mm寬的座位空間，殘障人士需預留900mm寬的輪椅90°轉彎空間；盥洗單元用于醫護人員檢查前后的手部清潔，洗手池最小寬度為400mm，需要預留450mm的使用空間；常見鐵皮文件柜寬約400mm，用于存放病人相關資料和常用藥品，柜子前需預留寬900mm的操作空間，方便醫務人員使用。診室模塊設計如圖7所示。

7 配套診療所診室模塊設計

2）處置室 根據WS/T527-2016《醫療機構內通用醫療服務場所的命名》中對各房間設施配置的規定，處置室需包含處置臺、檢查床、醫療廢物桶、非醫療廢物桶和水池。檢查床的常見尺寸為2000mm×600mm；處置臺的常見寬度為500mm，長度可根據空間需要靈活設置；醫療廢物桶和非醫療廢物桶的常見形制為直徑400mm的圓筒；水池的最小寬度為400mm，需要預留450mm的使用空間。處置室模塊設計如圖8所示。

8 配套診療所處置室模塊設計

3）治療室 根據《醫療機構內通用醫療服務場所的命名》中對各房間設施配置的規定，治療室需包含處置臺、檢查床、醫療廢物桶、非醫療廢物桶、醫療車和水池。檢查床的常見尺寸為2000mm×600mm，長邊和短邊兩側需預留600mm寬的距離供醫生操作；處置臺的常見寬度為500mm；醫療廢物桶和非醫療廢物桶的常見形制為直徑400mm的圓筒；水池最小寬度為400mm，需要預留450mm的使用空間。治療室模塊設計如圖9所示。

9 配套診療所治療室模塊設計

7 功能模塊構建成果

7.1 模塊優化

由于各項配套設施分別涉及的功能模塊種類較少，將推導出的所有模塊集中置于同一坐標系中，根據圖形空間分布情況分析各空間集中分布區域，對模塊尺寸進行優化，面寬和進深方向最小值為3000mm，并以500mm為公差遞增，可確定公共服務設施的基本模數為500mm。

7.2 配套設施模塊構建成果

基于公共服務設施的基本模數調整各類功能模塊尺寸，配套小學、幼兒園、診療所功能模塊構建成果如圖10～12所示。

10 配套小學模塊構建成果10a 教室10b 辦公室10c 男衛生間10d 女衛生間

11 配套幼兒園功能模塊構建成果11a 活動室11b 寢室11c 衛生間

12 配套診療所功能模塊構建成果12a 處置室12b 治療室12c 診室

8 結語

本文以震后安置小區為研究范圍，基于最小人體尺度對小區內公共服務設施功能空間進行模塊化設計，通過模塊優化的方式得出適用于公共服務設施的通用模數體系，可為震后應急建筑的工業化生產與裝配化建造打下基礎。