中小学人流密集,校舍安全成为多方关注的焦点。我国高度重视中小学校舍的抗震加固工作,通过出台法规政策、细化提高标准、开展安全工程等手段,全面提升了学校设防能力。随着自然灾害九项重点工程的推进,中小学校舍安全将进一步得到巩固。

 

让学校成为最安全、家长最放心的地方

   ——中小学校舍的抗震加固与韧性建设略谈

 张 英

 

学生的生命维系着国家的未来,学校安全与否事关重大,随着经济社会不断发展,社会普遍意识到,应该让学校成为最安全、家长最放心的地方。作为人员相对密集的场所,校舍的抗震问题一直为大家所关注与关心,特别是在汶川地震以后,人们对这一问题更加关注。

为了保证师生的安全,提高教学楼等校舍的抗震性能势在必行。在我国,由于中小学教学楼的建造年代不一、数量众多、建造类型各异,提高校舍的抗震性能不可能一蹴而就。本文将通过灾区的校舍建设以及灾后恢复重建的案例,介绍我国大力推进校舍设防水平提升背后的故事。


从灾害中吸取教训:我国学校设防水平稳步提高

我国是世界上地震灾害最严重的国家之一,地处两大地震带的交接地带,历史上发生过多次特大地震;70%以上的百万人口以上大中城市都位于Ⅶ度或Ⅶ度以上的地震高烈度区。

由于经济社会发展原因,在1989年以前的校舍建筑中,有相当数量的房屋采用的是砖混结构形式,校舍抗震设计安全系数偏低,对抗震相当不利。提高建设工程的抗震设防水平,是提高城乡防震减灾能力的重要措施。在2008年的汶川特大地震中,灾区不同年代设计、施工的各类建筑经受了地震的考验。相关调查结果表明,凡是1990年以后,严格按《建筑抗震设计规范》(GBJ 11—89)(中华人民共和国国家标准,下文简称《89 规范》)和《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2001)(中华人民共和国国家标准,下文简称《2001 规范》)设计、施工的建筑,在遭到比当地设防烈度高1度的地震作用下,没有倒塌破坏,达到了规范规定的设防目标,保护了人民生命和财产安全。而此前的建筑,多数遭到破坏,甚至倒塌。从《89 规范》到《2001 规范》,对于建筑抗震设防的基本思想和原则基本保持一致,均以“三个水准”为抗震设防目标,归纳起来就是:“小震不坏、中震可修、大震不倒”。

全国中小学校舍面积达15.56亿平方米,其中义务教育阶段校舍为9.8亿平方米,占全国中小学校舍总面积的比例为63%,高中阶段5.76亿平方米,占全国的比例为37%。校舍面积的增加,表明国家对教育事业重视程度的提高,但与此同时也添加了更多更大的责任,校舍的质量与安全需要我们以更加完善的制度去维护。

根据《建筑工程抗震设防分类标准》的规定,“现有中小学校舍属于重点设防类建筑”。2004年10月23日,在《2001 规范》和《建筑抗震设防分类标准》修订版中,学校的抗震设防标准从过去的与居民住宅相同的丙类提高到乙类,表明了国家对中小学校舍安全问题的重视。2006年教育部发布了《关于进一步加强中小学校舍建设与管理工作的通知》,针对中小学校舍安全的内容更加全面,对校舍安全工作提供了政策保障。2008年汶川特大地震发生后,教育部与住房城乡建设部联合发布了《关于做好学校校舍抗震安全排查及有关事项的通知》,全面启动实施全国中小学校舍安全工程,在全国中小学开展校舍抗震加固,提高综合防灾能力建设,公办、民办学校都纳入其中。

新修订的《中华人民共和国防震减灾法》规定,对学校、医院等人员密集场所的建设工程,应当按照高于当地房屋建筑的抗震设防要求进行设计和施工,采取有效措施,增强抗震设防能力。《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中规定,中小学校舍的防灾抗震能力要比普通民用建筑的防灾抗震能力高一等级。

全国中小学校舍安全工程开展情况

既有中小学校舍包括教学楼、学生宿舍、食堂、礼堂等,从结构类型上看,多以砌体结构和钢筋混凝土框架为主。我国早期建成的校舍多为砖混结构或砖木结构,随着我国经济的发展,钢筋混凝土结构的校舍越来越多。据了解,目前全国有近40万所中小学、200多万栋校舍,这些校舍是否牢固,直接关系着近2亿中小学生、1300多万教职工的生命安全。实践证明,提高现有中小学房屋建筑的抗震能力是减轻灾害损失最有效的措施之一。

为把校园建成师生最安全、家长最放心的地方,2009年4月,国家正式启动全国中小学校舍安全工程,用3年时间,对地震重点监视防御区、七度以上地震高烈度区、洪涝灾害易发地区、山体滑坡和泥石流等地质灾害易发地区的各级各类城乡中小学存在安全隐患的校舍进行抗震加固、迁移避险,提高综合防灾能力。这是党中央、国务院推动教育事业科学发展的一项重大决策,具有重要的现实意义和深远的历史意义。

在全国中小学开展中小学校舍抗震鉴定与加固工作,存在年代跨度大、涉及范围广、地区差异大、结构形式复杂、技术要求严、工作量大、任务紧的困难。工程启动以来,各地教育、住房城乡建设、国土资源、水利、消防、地震、气象等部门直接参与工程实施的全过程,组织具备相应资质的专业机构,对全国中小学进行逐校排查、逐栋鉴定、逐一形成报告。

经抗震鉴定与加固后的既有中小学校舍,抗震设防的目标是:当遭受与后续使用年限相应的多遇地震影响时,一般不受损坏或不需修理即可继续使用;当遭受与后续使用年限相应的相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,经一般修理或不需修理仍可继续使用;当遭受与后续使用年限相应的按照本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。

以四川为例,2009年6月,四川省校安办牵头,四川省建设厅组织专家对全省400余名校舍排查鉴定管理人员和技术人员进行了两次专题培训,全省420家鉴定机构按照抗震设防和有关防灾要求,历时两个月对全省各级各类中小学校现有校舍进行了逐校逐栋排查鉴定。按照国家校舍安全工程的政策、规定和要求,四川省结合学校灾后重建和校舍安全实际情况,及时科学制定了《四川省中小学校舍安全工程总体规划及年度计划》,并有效实施。2017年,四川省各级共计安排资金24.2亿元,开展200万平方米农村地区公办义务教育学校日常维修改造、抗震加固、校舍及其附属设施改扩建,2018年安排校舍安全长效机制资金14.5亿元。

令人振奋的是,2019年,为贯彻落实习近平总书记关于提高自然灾害防治能力的重要讲话精神,国家发展改革委、应急管理部、财政部、教育部、工业和信息化部、自然资源部、生态环境部、住房城乡建设部、交通运输部、水利部、农业农村部、国家卫生健康委、国家能源局、中国地震局、中央军委后勤保障部15个部门全面推进地震易发区房屋设施加固工程实施,认真总结推广前期成功工作经验,聚焦薄弱环节,加强统筹协调,加大工作力度,压实工作责任,形成工作合力,突出重点,精准发力。

他山之石

日本《建筑基准法》和《耐震改修促进法》都将学校列为抗震设计的第一等级。日本内阁及文部科学省多年来致力于推动学校设施的抗震化,推行《既有学校设施耐震化推进计划》。1923年该国发生7.9级关东大地震,损失惨重。此后,日本致力于结构抗震的研究,1950年颁布《建筑基准法》取代原有的《市街地建筑物法》;1981年又对《建筑基准法》进行了前所未有的重大修改,采用了新的抗震设计方法;1995年,阪神大地震的深刻教训,引发了日本全社会的反思,促使1995年以后《建筑基准法》的多次修订,以及《耐震改修促进法》的颁布。

智利在建筑方面有严格的标准,房屋从设计开始就严格按照相关规定,使其具备可以抵抗高强度地震的能力。高标准的抗震设计可以降低强地震造成的伤亡人数。历史上,智利曾经在1960年发生过9.5级地震。2010年再次发生了8.8级地震并引发海啸,导致500多人死亡。

1933年,美国加州洛杉矶长滩地震后,损失较大,引发社会关注,促使《费尔德法案(Field Act)》颁布。该法案对学校和医院的建筑安全特别重视:要求所有公立学校建筑按照抗震设计进行改造(包括抗震设计标准、设计审核、建设检查、特殊测试等)。

由以上国家的经验可见,健全学校校舍安全监管机制、出台细化行业标准、颁布法律法规以及探索保险分担机制十分重要。

校舍重建和加固案例

(一)学校重建案例:芦山县芦阳镇第二小学

芦山县芦阳镇第二小学新校区建筑全部按八度抗震设防。教学楼均为一楼一底,且由走廊链接。底楼教学楼前的草坪空间宽大,易于学生应急避灾,二楼阅览室前的空坝有向地面滑行的逃生滑道。应急楼梯设计很宽,逃生时宽松、有序。原来老二小,在汶川地震和芦山地震中作为安置区,接纳了很多当地受灾群众,具有比较丰富应急救灾的经验。因此,学校坚持与社区共存的理念,在规划设计当初就把学校作为社区和城区的应急避难场所进行设计规划。在室外的操场,设计了高杆灯,确保应急照明。学校的设计能力能容纳临时避难居民1000名。

(二)学校重建案例:什邡市湔底镇龙居小学

在汶川特大地震发生后,什邡市湔底镇龙居小学教学楼全部坍塌,并导致61人遇难、105人受伤。中国扶贫基金会携手北京筑福建筑科学研究院免费为龙居小学的重建提供整体设计,采用了建筑隔震新技术,充分结合国内外当代小学设计的最新研究成果,使之成为灾后重建中抗震性能最好的学校之一。新建成的龙居小学占地30余亩,集教学楼、综合楼、体育馆、师生餐厅于一体,附学生宿舍,休憩绿化、运动场地皆全,可容纳1000余名学生。为加强抗震效果,学校所有建筑按八度进行设防,教学楼、艺术楼等建筑物均增加隔震垫。

(三)减隔震技术在校安工程中的应用

减震隔震技术主要通过底部增加隔震支座来大幅提高建筑物的抗震性能及建筑物安全,即在建筑物和基础之间,设置一种特殊装置把建筑物和地面分开,隔离地震能量向建筑物传递,减轻地震灾害。传统房屋采用减隔震技术进行改造后,可降低水平地震作用2-6倍。

1.混凝土结构隔震加固

北京市大兴区旧宫中学实验楼建造于1999年,为四层框架结构,建筑面积约为3040平方米,采用钢筋混凝土独立基础,抗震设防烈度为八度,建筑场地类别为Ⅱ类。根据工程抗震鉴定报告,该楼鉴定结论为不满足要求,需要进行抗震加固。因实验楼内现有大量的设备,希望在抗震加固中不破坏上部结构,不减少使用面积,不破坏原有装修,因此北京筑福建筑科学研究院对该楼采用基础隔震加固技术,并实施加固施工。

2.砌体结构隔震加固

北京市延庆县延庆一中科技楼于1995年设计建造,为地上五层(局部六层)砖混结构,采用钢筋混凝土条形基础,抗震设防烈度为八度,建筑场地类别为Ⅱ类。根据工程抗震鉴定报告,该楼鉴定结论不满足要求,需要进行抗震加固。为提高结构抗震性能,减少对上部结构的破坏和既有装修的破坏,北京筑福建筑科学研究院对该楼采用基础隔震加固技术,并实施加固施工。

韧性城市与校园

今年10月13日是第30个国际减灾日,主题是“加强韧性能力建设,提高灾害防治水平”。日前,国家减灾委办公室发出通知,强调加强基层综合减灾能力建设,加大防灾减灾科普宣传教育力度,提升学校、医院、居民住房、基础设施等设防水平,切实增强全社会抵御灾害的韧性能力。

韧性(resilience)理解不一,不同的背景下有着不同的用法。韧性城市作为一个系统,当外部环境发生变化时,需具备抵御外部冲击、适应变化及自我修复三种能力。韧性概念的使用并不仅仅局限于传统观念中的城市防灾,还涉及经济、社会、气候等整个外部发展环境的变化。

芦山地震发生后,壹基金制定了《壹基金芦山地震灾后援建项目计划》,“以减灾为中心,创建韧性家园”成为壹基金芦山地震援建的基本目标。校园不应是钢筋水泥简单堆砌出的呆板火柴盒,而应该成为促进儿童全面发展的场所、社区的活动中心,并且在灾难发生时,还应作为最坚固的民用设施,为受灾群众提供庇护所、成为避难场所。不论是精神上还是物质上,学校都应是一个稳固的社区结构中最内核的部分,校园及城市的自我修复能力至关重要,应置于可持续发展的框架中。

做好灾前、灾中、灾后的各项防灾减灾工作,不高提高社会韧性,以实现城市可持续发展。笔者抛砖引玉提出校园韧性度评估指标(见表1),不仅仅关注建筑质量安全,防灾减灾系统中各个要素、环节都需要纳入其中,可以供韧性校园试点调查参考。

(作者单位:应急管理部宣教中心;四川省地震局周玮、北京筑福建筑科学研究院有限责任公司吴晓威、壹基金魏明涛对本文亦有贡献;作者对本文文责自负)

让学校成为最安全、家长最放心的地方

图文简介

中小学人流密集,校舍安全成为多方关注的焦点。我国高度重视中小学校舍的抗震加固工作,通过出台法规政策、细化提高标准、开展安全工程等手段,全面提升了学校设防能力。