日本中小学校防灾抗震设计启示

１８８０ 年 ２．２２ １８９１ 年１０．２８
横滨地震 Ｍ ５ ． ５ － ６ 浓尾地震 Ｍ ８ ． ０
不 要 求 抗 震 设 防 的 时 代
１９０６ 年 ４．１８
圣弗兰西斯科地震 Ｍ８．２
１９２３ 年 ９．１
关东大地震 Ｍ ７ ． ９
圣弗兰西斯科及其之后火灾造成的严重受灾， 死者 约 ８００ 人 此次地震成为美国开始地震研究的契机 东大的佐野利器进行了震灾的调查，进行 ＲＣ 建造 的抗震、防火性评价 东京中心严重受灾， 全部或局部损坏约２５ 万多， 烧 毁约 ４５ 万，死者 １４ 万多 ·地震后发生了大量火灾，死者大半是由于火灾 ·石造建筑、砖瓦建筑、木造建筑严重受灾，Ｓ 建 造、Ｒ Ｃ 建造也部分受灾 ·在大量的建筑物受灾中， 日本兴业银行大楼几乎 毫发无损 ·次年，建筑物法的结构规定进行了大修订，引入 了抗震力的规定 ·震后，发生了建筑刚柔之争，抗震研究趋于活跃
１８６８ 年 １８７７ 年 １８８０ 年 １８８０ 年前后 １８８６ 年 １８９２ 年
Байду номын сангаас
基 于 设 计 震 级 ０．１ 的 允 许 应 力 设 计 法 的 时 代
１９４０ 年 ５．１９ １９４４ 年 １２．７ １９４５ 年 １．１３ １９４６ 年１２．２１
帝国山谷地震 Ｍ ６ ． ７ 东南海地震 Ｍ ７ ． ９ 三河地震 Ｍ ６ ． ８ 南海地震 Ｍ ８ ． ０
防灾减灾
PREVENT ION AND MITI GATION
日本中小学校防 灾抗震设计启示
汤朝晖
摘要／ 通过对日本东京与神户两座城市的实地调研， 从 灾前的设计防范、灾时的应急机制、灾后的恢复重建三 个层面，对日本中小学校规划设计中的防灾抗震措施作 了梳理，从中总结出对我国的学校防灾抗震设计有用的 经验。 关键词／ 中小学校 避难场所 抗震加固 From viewpoint of the precautions of design before earthquake, the measures of meeting emergency during earthquake, and the restoration after earthquake, the author makes study on the planning and design for resisting earthquake and preventing disasters in Japanese elementary and high school by on-the-spot investigation of two Japanese cites-Tokyo and Kobe. KEY WORDS/ elementary school and high school, place of refuge, anti-earthquake reinforcement
ABSTRACT/
汶川地震使中小学校的防灾抗震设计 得到了更多的关注。教育部在汶川地震后 迅速组织了对灾区学校重建的规划、设计 工作， 并制定了详细的 《汶川地震灾后重建 学校规划建筑设计导则》 ，正是强调要将灾 区的校园建筑从规划与设计抓起，从设计 开始就将地震的可能损害减低到可控的最 小程度。 ２００８ 年 １０ 月 ２８ 日 －１１ 月 ３ 日，由教育 部组织，联合国儿童基金会资助的赴日本 考察日本中小学校的防灾抗震设计及防灾 教育代表团，对日本东京、神户 ２ 个城市进 行了日本中小学校防灾抗震设计的考察与 调研。 日本作为一个地震频发的国家， 在中 小学校规划设计应对地震灾害的措施上， 有一套较为完整、 有效的系统， 并且运作良 好，可以作为我们的借鉴。本文作者作为 《汶川地震灾后重建学校规划建筑设计导 则》的参编者之一，通过随团赴日考察， 从 日本中小学校防灾抗震设计中，得到了不 少启示。 日本中小学校的防灾抗震设计，可以 分为灾前、 灾时、 灾后三个不同的层面：灾 前的设计防范、 灾时的应急机制、 灾后的恢 复重建。 １ 灾前设计防范 １．１ 建筑规范因应抗震的修编及其有效性 １９９５ 年 １ 月 １７ 日的阪神大地震，给日 本造成了很大的损失。其中受到破坏的学 校有 ４５００ 多所。幸运的是，因为地震发生 的时间是凌晨，所以没有学生在学校内伤 亡。事后的统计表明，在这次地震中，对建 筑物造成的损害，主要集中于 １９８１ 年之前 设计建造的建筑，尤其以 １９７１ 年以前设计 建造的建筑受破坏最为严重。而 １９８１ 年之 后的建筑受损程度很低。这正好与日本建 筑法规的编制有着密切的关联： １９７１ 年， 《建筑设计基准法》施行令改 正； １９８１ 年， 《建筑设计基准法》抗震规定 改正。 日本的 《建筑设计基准法》 是防灾抗震 设计的主要法规，初次制定于 １９５０ 年。阪 神大地震对建筑的破坏情况统计，从另一 个侧面反映出了日本《建筑设计基准法》２ 次修编的有效性。因此，在 １９９５ 年的阪神 地震后， 日本没有再次修编 《建筑设计基准
１９４８ 年 ６．２８
福井地震 Ｍ ７ ． １
１９５２ 年 ７．２１
克恩县地震 Ｍ ７ ． ７
加利福尼亚州受灾，死者 ８ 人，被用于强震记录 （３３０伽（ｇａｌ））反应分析 静冈、爱知、三重，完全损坏 １７５９９、局部损坏 ３６５２０、无家可归 ３１２９，死者 １２２３ 人 爱知南部、全部损坏 １６４０８、局部损坏 １６５５５、死 者 ２３０６ 人 中部以西各地，完全损坏 １１５９１，局部损坏 ２３４８７， 无家可归 １４５１，死者 １３３０ 人 二战结束前后产生灾害的地震频发 福井平原严重受灾，房屋倒塌 ３６１８４，局部损坏 １１８１６，烧伤 ３８５１，死者 ３７６９ 人 大和百货店倒塌等 加利福尼亚州克恩县受灾，死者 １２ 人，被用于 强震记录反应分析
１．２ 学校建筑的规划设计与防灾避难场所 的结合 学校作为社区居民的避难场所，有其 优势：社区居民熟悉的地理位置与环境、 合 理的服务半径都可保证灾后在公共交通未 恢复时，避难场所控制在居民步行距离内 的可达性。 据介绍， 日本的学校一般不会超 过 １８ 个班，超过人数则重建新校。这样除 了能保证学校服务半径、教育的公平性与 教学质量外， 在与防灾功能的结合上， 能保 证社区居民就近就能找到防灾避难场所。 有避难场所功能的学校，会在校内设有相 应的物资库房、预留上下水接口并在建筑 物外围设置明显的标志。 日本新建的公立学校提倡标准化，并 不刻意追求设计的个性化。这样有助于进 行防灾避难所设计的安排。每所学校在作 为避难场所时，具体承担的功能也有所不 同。 通常体育馆会作为临时住所， 有的学校 在灾时还设有临时的幼儿园、心理辅导室、 应急医疗室等多种设施，也有的学校仅简 单地作为临时住所。但由于都在事先有规 划，因此灾情发生后就能根据灾情的严重 程度有条不紊地启用（图 １－３）。 在日本，由文部科学省来担当防灾抗 震设施的总协调，学校由幼儿园到大学均 有防灾抗震的对策。 学校一般分为国立、 公 立、 私立三种形式， 其中以地方政府设立的 公立学校最多。公立学校设施作为避难场 所，占全部避难场所总数的 ６０．９％ 左右；公 立学校中有约 ８ ９ ％ 有避难场所的功能。以 兵库县为例，在阪神地震中，共有 ３８９ 所学 校用作避难所， 使用人数为１８２２７人， 占总 避难人数的 ５７％（图 ４）。 而需要说明的是，并非所有受灾地区 的居民都会选择使用公共避难所。所以政 府在安排避难所的规划时，只是预计部分 受灾人群会使用公共避难所，其余的人考 虑自救。因此日本政府号召居民平时要储 备 ３ 天的食物和水。 但实际使用避难场所的 人数很难精确预测。原因之一是与日本的 人口管理制度有关。 日本没有户籍制， 人口 管理实行登录制。 居民只需在迁移后７日内 向当地警署报到登记。 因此， 人口的自由流 动造成了在统计日常学生人数需求及避难 场所人数预测上存在不确定性。如在阪神 地震后，同样规模的学校，有的住进了 ２ 千 多人，有的只有几百人。 与学校作为避难场所设计相配套的是
佐野利器制作了建筑学会的“东京市建筑条例方案” 、对结 构进行了规定 １９１６ 年 发布《房屋抗震结构论》 （佐野利器），提出震级法等 １９１９ 年 发布《市区建筑物法》 １９２０ 年实施（法定限制最高为 １００尺） ， １９２０ 年 发布《建筑物法实施规则》 ，在计算规定中规定了垂直荷载 １９２３ 年 建成日本兴业银行大楼（内藤多仲按水平震级００６７ 进行了抗 震设计） １９２４ 年 建筑物法规则大修订， 引进抗震力规定（水平震级０．１）， 强化 了规定要求 １９２４ 年 建筑学会制定了《结构强度计算标准》用于抗震计算 １９３０ 年前后 发生了建筑刚柔之争，抗震结构研究趋于活跃 １９３２ 年 建筑物法执行规则修订（水泥相关建筑规定） １９３３ 年 发布 《钢筋水泥构造计算基准方案》 （建筑学会） １９３４ 年 室户台风造成关西木造建筑的严重受灾，对结构计算方法 进行了研究 １９３７ 年 建筑物法执行规则修订（允许应力级别的相关规定） １９４１ 年 《建筑物抗震构造要点》 （水平震级０．３－０．４）（日本学术振兴会） １９４４ 年 《临时日本标准规格》 （战时规格）（水平震级０．１５） １９４５ 年 战争结束 １９４７ 年 《日本建筑规格 ３００１》 （水平震级 ０．２）， 其后采用基准法 １９４７ 年 战后相继发生 Ｋ Ａ Ｔ Ｈ Ｌ Ｅ Ｅ Ｎ 台风等水灾风灾
作者单位：华南理工大学建筑设计研究院（广州，５１０６４１） 收稿日期：２００８－１２－０９
法》 （表１）。
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建筑学报
表 １ 地震记录及日本抗震设计发展对应年表
地震时间 １８５３ 年 ３．１１ １８５４ 年１２．２３ １８５４ 年１２．２４ １８５５ 年１１．１１ 地震名 ／ 震级 嘉永小田原地震 Ｍ ６ ． ７ 安政东海地震 Ｍ ８ ． ４ 安政南海地震 Ｍ ８ ． ４ 安政江户地震 Ｍ ６ ． ９ 受灾概况等 小田原附近受灾、房屋倒塌 １０００ 余家，死者 ２３ 人 关东到近畿严重受灾，房屋倒塌、无家可归者约 ３ 万，死者 ２０００－３０００ 中部到九州严重受灾，死者数千（安政地震的 ３２ 小时后发生） 江户垂直下部地震，东京湾附近严重受灾，房屋 倒塌，烧毁 １４０００ 多，死者 ４０００ 多人。 史称“安政大地震” 横滨发生烟囱、房屋倒塌等，成为设立地震学会 的契机 爱知、岐阜严重受灾，完全损坏 １４ 万多、局部损 坏 ８ 万多，死者 ７２７３，木造、石造、砖瓦建筑物 严重受灾，次年设立了预防震灾委员会 年份 抗震基准的变迁及其他