小學空間布局應急避難能力研究
——以烏海市為例

張佳欣 ，賈曉滸

（1.內蒙古工業大學建筑學院，內蒙古 呼和浩特 010000；2.內蒙古自治區綠色建筑重點實驗室，內蒙古 呼和浩特 010000）

0 引言

應急避難場所是以應對突發重大災害為目的，利用城市開闊場所，經科學系統設計規劃與建設改造后，用于臨災、受災時及受災后公眾疏散和避難的安全場所[1]。我國于1993年提出建立防災應急避難場所的建議，并于2003年建成全國首個應急避難場所——元大都城垣遺址公園，頒布一系列相關法律法規，促進應急避難場所良好發展。目前，我國應急避難場所多利用現有綠地和公園，若將小學作為避難場所，可有效填補城市防災體系的空白。根據DG/TJ 08-2188—2015《應急避難場所設計規范》可知，應急避難場所分3類，由于面積的局限性，小學一般為Ⅲ級應急避難場所。

北京市東北旺中心小學避難場所是我國第一個小學避難場所，避難住宿區設在操場[2]。曹義敏等[3]從有效容災面積方面進行研究；張廣亮等[4]從城市防災角度進行研究；從空間格局角度進行研究的文獻較少，只有王江波等[5]基于幼兒園空間格局避震疏散能力進行研究，但基于中小學方面的研究遠遠不足。

本文基于環境行為心理學、城市災害學等理論對烏海市小學避難場所進行調研。災害發生時，人們本能選擇熟悉開闊的場所進行避難，因此可通過環境心理學的相關知識對校園避難場所進行設計研究，幫助受災群體更好避難。2021年7月，以烏海市為研究樣本，選取18個小學樣本，研究其空間布局對應急避難的影響。

1 研究區域基本概況

烏海處于黃河上游地段，是內蒙古自治區西部重要的新興工業城市。烏海市城區包括烏達區、海勃灣區和海南區3個主城區。烏海市具有多個地震帶，具備未來發生災害的背景和條件，1996年烏海被國務院確定為全國21個地震重點監視防御城市[6]。隨著烏海市城市化進程加快，中小學應急避難場所是城市防災避險的重要一環，合理規劃中小學空間布局并使其成為應急避難場所具有重要意義[7]。

2 應急避難場所要素分析

2.1 場地選址

周邊建筑物發生坍塌或火災蔓延等皆會影響校園避難的安全性。城市中小學選址應遠離重大危險源，選擇工程地質良好，交通便捷的區域。通過資料調查，校園選址分為3種情況：①校園緊鄰高層建筑；②校園緊鄰中低層的社區；③校園緊鄰開敞空間。

2.2 避難場所安全性

校園避難場所的安全性與校園建筑有關，建筑分布對校園避難面積造成影響。很多校園建筑平面多變，不同的平面形狀對校園避難功能的影響具有差異。根據資料分析，建筑平面分為6種典型建筑平面：“一”字式、平行式、“L”式、半圍合式、圍合式、散點式。

中小學用地面積包括建筑用地、綠化用地和活動場地，根據GB 50099—2011《中小學校設計規范》可知，小學容積率最大為0.8，樓層數最多為4層，生均建筑面積按15m2進行估計，建筑占地面積公式如下：建筑占地面積=學生人數×生均建筑面積/平均樓層數/容積率。若學生為1 000人，建筑占地面積應不小于4 687.5m2。小學運動場地最少為200m的環形跑道，加2組60m直跑道，總用地面積約為18 000m2。基于此建立原型為120m×150m的小學地塊。

根據調研前文提取的小學典型建筑平面，采用“控制變量法”，計算其除去坍塌危險區域外的有效避難面積，得出較適宜的平面模式。根據GB 50413—2007《城市抗震防災規劃標準》對建筑物倒塌或墜落物影響寬度系數的詳細規定，基于以上分析建立建筑平面典型布局，并模擬其周圍的坍塌面積（見圖1）。根據相關規范，小學建筑最高4層，小學層高不宜低于3.6m，其坍塌危險區域可根據公式計算得出。

圖1 小學典型建筑平面坍塌模擬 （單位：m）

式中：W代表倒塌影響寬度，m；K代表寬度系數；H代表建筑高度，m。

根據模擬可知，“一”字式避難場所的安全性更高，且避難面積較完整；平行式建筑模擬坍塌后，避難面積完整但是狹長，使用不便；“L”式建筑形成的有效避難面積也較為整合；半圍合式建筑、圍合式建筑和散點式建筑所形成的有效避難面積較小且較為細碎，不利于避難工作的展開。

2.3 避難場所可達性

運動場地是校園中較明確的避難場所，當地震發生時，人們精神緊張，如果教育建筑與運動場地之間流線不明確，逃生難度增加。因此作為應急避難場所的運動場地，盡量與教育建筑具有直接聯系。發生災害時，師生從教學樓跑到開敞空間，最終到操場進行避難。小學校園中的避難空間主要由運動場地組成。本文僅討論從教學建筑跑到操場的情況，道路作為重要通道，關系到能否安全到達避難場所。

3 烏海市小學應急避難空間布局現狀分析

通過現場調研、測量、訪談等研究方法，從小學周邊環境、建筑平面、建筑與運動場地關系等方面入手，對烏海市18個小學進行基本情況調研（見圖2）。

圖2 烏海市小學樣本

3.1 周邊環境現狀分析

通過對烏海市小學的調研及分析，發現烏海市小學緊鄰中低層建筑較多，也有一些鄰近開敞空地，鄰近高層建筑的情況較少，整體選址情況較為良好。

3.1.1 校園緊鄰高層建筑

校園緊鄰高層建筑的情況較少，此種情況下要注意教學樓與其之間的距離，教學樓不能位于高層建筑可能發生掉落的危險區域內，有相關隱患的區域可種植綠植。例如海勃灣區第四小學，學校北側和南側皆為高層建筑，根據模擬，坍塌發生時南北側高層建筑的掉落物很大程度上影響教學樓的安全性，造成城市道路堵塞，影響學校的救援避難（見圖3a）。

3.1.2 校園緊鄰中低層建筑

在樣本調研中，小學校園緊鄰中低層住宅建筑的情況最常見。如烏海市實驗小學，周邊為5層居住區，教學樓與居住區之間距離過近，建筑發生坍塌時將對教學樓造成影響，且學校出入口較為狹小，發生塌落情況時可能會掩蓋出入口（見圖3b）。

3.1.3 校園緊鄰開敞空間

小學校園緊鄰開敞空間分為緊鄰公園和緊鄰空地2種情況，例如光明路小學緊鄰法制公園（見圖3c），建筑間距大，發生災害后對校園的影響較小，仍可作為避難場所。

圖3 坍塌模擬

3.2 建筑平面現狀分析

以上研究中分析6種典型建筑平面，烏海市小學的建筑平面形式均包含在內。對調研樣本進行分析，發現其中半圍合式建筑平面較多；“一”字式和“L”式建筑平面中避難場所完整性較強，但由于用地情況，此2種平面并非存在最多的形式；建筑呈半圍合式的情況較多，有單棟建筑半圍合式及全體建筑半圍合式2種情況。

3.3 避難場所可達性現狀分析

根據調研成果，教學建筑一般有2個入口，師生多由此前往運動場地。將建筑與運動場地的關系歸納總結為5種情況：①運動場地在教學建筑中間；②運動場地在教學建筑長邊；③運動場地在教學建筑短邊；④運動場地與教學建筑相錯；⑤運動場地被建筑圍繞（見圖4）。根據調研樣本可知，運動場地在建筑長邊或與建筑相錯的情況較多。

圖4 教學建筑與運動場地關系

4 校園空間布局改進措施

4.1 校園周邊環境

基于以上分析，周邊環境分為3種情況：①校園周邊為開敞空間是最理想情況，但城市建筑密度較大，此種情況較為稀少；②小學周邊是中低層居民區時，注意校園建筑與居民區之間距離；③校園周邊為高層建筑的情況多出現于人口密度較大的中心區位，區域用地緊張，應注意校園建筑與周邊建筑之間的安全距離。

4.2 適宜的建筑平面

烏海市小學建筑平面半圍合式較多，根據坍塌模擬可知，半圍合式群體建筑沿建筑紅線布置時，校園中的可用避難面積較為整合；半圍合式單體建筑會將校園分為細碎空間，不利于避難。針對烏海市規模較小的小學宜選擇“一”字式，規模較大的宜選擇“L”式或半圍合式沿建筑紅線布置。

4.3 避難路徑簡潔且符合規范

發生災害時，師生需迅速到達運動場地進行避難。根據分析，烏海市小學運動場地對應建筑長邊或相錯時，最好能在建筑出入口一眼看到運動場地，實現無遮擋。新建小學推薦運動場地在建筑之間的布局形式。目前，烏海市海勃灣區小學中，建筑與運動場地之間距離未達標的較多，原因在于海勃灣區相對其他兩區的城市密度較大，在小學建設過程中應注重解決此問題。

5 結語

本文從應急避難場所的選址、安全性和可達性等元素入手，從校園空間格局的角度研究烏海市小學應急避難能力。烏海市小學避難能力整體較好，選址較為適宜；建筑平面半圍合式較多，新建小學可采用“一”字式或圍合式以提高校園的避難能力。目前小學校園中運動場地在教學建筑長邊或交錯的情況較常見，其更有利于師生避難。