建筑的安全设计.pdf

巡 至簋2 翅攫芷遮i 士3 3 中煤地质总局 河北建筑科技学院 苏岩 陈晓卫杨彩虹 摘要本文从建筑工程的角度，分析了建筑安全性的物质与精神、生理与心理的表象， 探讨了建立建筑安全标准以及在结构、设施、施工、材料、艺术等方面实施的可能性。 关键词安全建筑 建筑安全性建筑安全技术 建筑的安全性，虽然不是新鲜话题，但似乎从未引起 有关部门的足够重视。9 0 年代美国几个公共建筑爆炸、 四川綦江彩虹桥的垮塌、某高校学生宿舍阳台倾覆和快要 竣工大楼的倒塌等等，一系列的安全事故及其严重后果， 给人们，尤其是给建筑管理、运作部门敲响了警钟。 下面，笔者就建筑设计方面的安全性谈几点粗浅的看法。 1 建筑中人的行为与安全性 建筑中人的行为的安全性分为物质与精神、生理与心 理的两大方面。 1 ．1 物质、精神与安全 物质的安全性表现在结构安全和使用安全，其中，结 构安全主要保证结构的稳定性、抗地震及其它不可预测灾 害破坏的可靠性；使用安全则表现在建筑的防火、防盗、防 滑、防坠落等方面。防火要求按不同防火等级保证疏散口 的数量、宽度，疏散楼梯的数量、位置，防烟、排烟措施的位 置等。关于防盗，要求门窗牢固，防止小偷从建筑的附件 或附属物如落水管、阳台、雨棚等处翻越入内等。防坠落 则一要加强高处围栏设计的安全性，防止人体坠落，二要 防止物品从高处坠落伤及人物等等。 精神的安全性主要是防止视线干扰及噪声干扰。视 线的干扰多为建筑物内私人或私密空间的围护设计不当， 此类干扰尤以居住建筑为甚，如透过走廊侧窗可以窥视室 内；外窗位置相对，可使目光相对视；建筑相近时，对面楼 上层对下层的视线监视等均属无可避免的视线干扰，使人 在精神上产生不安全感。 噪声干扰本属于环境问题，但具体到建筑的安全性 上，楼板、内外隔墙对于撞击声及空气噪声的隔音效果不 好，会给使用者带来心理上的不安全与不舒适。 1 ．2 生理、心理与安全 行为科学研究成果认为，人的社会需要分为生理，安 全，从属，被承认，自我实现五个等级，人的需要的产生，一 般都是从最低级的开始，当前一个需要得到满足后，就开 始高一级的需要。 安全需要是人们得到保护，免受人身和心理伤害的感 觉，这是最基本的需要。联系建筑的基本功能，不难看出， 建筑的安全性对于长期在其中展开各种活动以满足各种 不同心理需求者来说，是一种生理与心理的基本需求。而 这种需求，长期以来被各种欲望及表面形式所掩盖，未能 被大众，尤其是建筑工作者所重视。可喜的是，人们的安 全意识在即将进入2 l 世纪的时候，已经开始觉醒。 简而言之，“安全”是人们行为经验的一种表现。建筑 设计应在保证使用者身体安全的前提下，同时提供心理安 全，力求使建筑的“主体”使用者处处感到坦然、可靠、 安全、自由。 2 建筑中的安全技术 2 ．1 安全设计标准 同各种类型的建筑设计有其相应的法律法规一样，建 筑也要有安全技术标准及其管理机构。安全技术标准要 根据不同等级的建筑，按其规模、类型、对外通道的容量等 因素，制定不同安全等级标准，并与其他建筑规范具有同 等作用，以使其在建筑立项、审批、设计、施工、使用中具有 保证建筑安全的效用。安全技术标准管理机构负责协调 这些安全标准和成本评估，并对此标准有最终解释权，以 使其成为确保建筑安全的指导原则。 2 ．2 使用安全设施 现代化的文明和科学技术给建筑的安全防护提供了 各种有效手段。根据不同的安全等级标准，可采取不同的 安全措施，如国家重要机关、高级别墅等，要采用微电脑监 控和识别措施，在主入口处，装上x 光射线扫描仪、电子监 测装置、各种传感器、刷卡进入及其他自动控制的新技术； 而一般安全级别的建筑，主要是采取严密高效的保安管 理，以及使用微电脑控制技术，在人员出入、防盗、防火、报 警等方面建立起安全防护线。 2 ．3 结构安全布置 结构安全是要保证结构的稳定性以及地震和其他不 万方数据 3 生堪芷遮i 土迎 生筮2 期 可预测灾害破坏时的可靠性。设计人员主要依靠建筑结 构的合理布置来达到这一目的，具体方法主要有以下几个 方面 1 均衡性主要包括建筑平面的均衡、质量布置均 衡、结构刚度均衡，如图1 。有轴极易形成均衡，无轴时， 经过合理安排也可形成形状、质量、刚度的均衡。如果建 筑结构布置不均衡，则非常外力如地震、爆炸等发生时，就 会在薄弱处产生应力集中，或在外力不均匀时产生扭矩， 从而导致结构破坏。 2 连续性合理的结构布置应是连续的、均匀的，不 应使刚度突变，否则，会产生应力集中，造成局部破坏。 甲_ ．／匹匈 双轴均衡 单轴均衡 无轴均衡 图l 均衡性 3 周边作用如图2 ，a 结构布置，主要受力构件居 中；b 结构布置，主要受力构件在结构四周；相比来讲，b 的 材料距中心远，力臂大，其抵抗力矩大，可以较好地抵抗外 力。 a 图2 周边作用 b 圈3 角部构件 4 角部构件即在整体刚度上予以加强，如图3 ，可 在结构边缘、端部、交界处加入刚性构件，并在其问加强拉 结，使刚度加强。 5 多道防御众所周知，蜘蛛网即使一半网线折断也 不会全坏掉；飞机在有开裂洞f o 时仍能控制飞行。这说明 在它们的主要受力系统中，预先考虑了应付未能预测灾害 的应急措施。在建筑安全中，可借鉴此种做法，加人多道 防御措施，在一部分构件被破坏或某些截面出现塑性铰 时，整个结构仍可继续工作。如图4 c 比前二者具有较强 抵抗力。 崩崩 b C 图4 多道防御 2 ．4 材料及施工保障 综观国内外的一些安全事故，大多数与建筑材料或施 工有关。松散的管理制度，不规范的检测手段，只顾眼前 利益，不顾长远大局的短期行为以及中饱私囊，使大量不 符合设计要求的建筑材料进入建筑结构，而施工部门的利 己主义、偷工减料、疏于管理、不能严把质量关，更使建筑 的安全问题雪上加霜。 要防止这些问题，避免产生安全隐患，加强材料及施 工保障是极为重要的一环。需要所有的参与者从根本上 放弃利己思想，一切从使用安全出发，同时管理部门也应制 定相关的法律法规，约束不利的行为，保障建筑的安全性。 3 安全与建筑艺术的结合 上述的一些安全技术措施，在满足建筑安全性的前提 下，也带来了一个问题，即建筑安全设计与建筑艺术之间 如何统一。 对于建筑设计人员，应在设计出亲切宜人的人工环境 前提下，解决好建筑的安全问题。一个成功的建筑设计， 安全设计隐藏其中，设计者利用形体、色彩、光影、肌理等 视觉手段，美化那些缺乏人情味的安全设施和构件，减少 安全因素给人带来的生硬、冰冷、笨拙感，增加建筑对于大 众的亲和力。 4 结语 应该指出，建筑安全设计不仅是指那些受到不可预测 外力作用而进行的安全保护，它是一个范围更广的学科范 畴，应和建筑的其他设计因素一样及早进行科学研究，变 消极防御为积极防范。对于安全设计，不仅政府各职能部 门应重视，建立专门的管理机构和法律法规，而且建筑设 计人员更应建立起安全意识，将安全设计与建筑艺术有效 地结合起来，创造出亲切宜人，真正体现对人庇护的人工 环境。 参考文献 l 赵冠廉，舒适、安全、经济，建筑学报，1 9 9 8 ．7 2 王振宇，安全管理学，天津科技翻译出版公司 3 成少伟编译，安全设计，世界建筑，1 9 9 9 ．5 责任编辑马光辉 万方数据