灾区超防震学校如何建成的 教学楼下装“弹簧”(图)

本帖于 2009-08-14 18:45:44 时间, 由超管 论坛管理 编辑

5·12大地震周年祭

大地震后,灾区学校普遍追求“九级地震也震不倒”的质量,而无偿捐建企业的“精英”意识也或使之变异为贵族学校,灾区“钱是否用在刀刃上”的质疑再次浮现

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遵道学校里,工人们正在为二期工程安装“隔震垫”,这种技术在地震前的灾区从未使用过。涂峰摄

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遵道学校的学生在课间跳绳。安全的校舍,使孩子们逐渐摆脱地震阴影。新华社

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遵道学校初一三班,老师正在上课,她背后的电子白板以前只在一些贵族学校使用。张艳芬摄

颤抖的地面,撕裂的墙面,倾倒的桌椅,孩子们的哭喊……至今,汶川特大地震重灾区之一绵竹市遵道学校初一三班学生杨青科仍忘不了大地震发生时的那一刻。学校在地震中成了危房,他不得不在板房里念书,夏天闷热,冬天寒冷。

而现在,他在重建后的新学校上课———室内窗明几净,课桌整齐划一,教学设施齐备。灾后援建的强大力量,使得这所学校与中国大部分城市中学并无差异。

不仅如此,学校教学楼的墙壁,是中国很多地方教室没有的无砖块的轻钢结构,立柱下面,还铺上了起到“弹簧”作用的隔震垫,孩子们使用的是专业的避难课桌椅。这些技术只为了两个字———安全,保证校舍“小震不坏,中震可修,大震不倒”。

不仅是遵道学校,灾区各地学校重建,对质量的要求都力争完美,因为在地震中学校的倒塌,一直都是人们挥之不去的疼。


学校重建超出校长预期

曾陷入“捐款门”的万科集团,花上千万建一座三层高的教学楼,被认为是一种形象危机公关

绵竹市遵道镇,尘土飞扬,和所有灾区一样,这里各种重建项目正在进行,宛如一个大工地。在路边整齐排列的房屋上,仍可以看到一条条裂缝,那是汶川大地震留下的印记。

一大片居民区附近,去年底落成的遵道学校已投入使用。它是原遵道中学和中心小学合并后,在原中学的旧址上建成的。地震发生时,这两所学校在校内无一学生伤亡,只有5名小学生在上学路上,不幸遇难。不过,学校所有校舍破裂成危房,无法使用。

走进学校大门,一个崭新的校园就在眼前。主建筑是一座3层楼高教学楼,灰色的外墙,白色的内壁,橘色的围栏,房顶张贴着大幅学生笑脸彩喷。这是一栋极其方正的“回”字形建筑,经试验表明,这种规则的、多跨度的建筑体抗震性最强。

遵道学校尚未重建的时候,校长杨兴全期许学校能做到安全坚固、功能齐全、布局合理。“最后交付,学校的安全感、舒适程度等不少地方,超出了我的预想。”

学校建设工程共分两期,包括:教学楼、行政楼、宿舍、食堂、风雨体育馆、塑胶跑道和人造草皮的足球场。去年7月14日,学校一期工程———主教学楼破土动工,仅用5个月时间就完工,成为灾区首批完工的永久性教学楼。12月31日,学生从板房里搬来,新教学楼前第一次升起五星红旗。

《防震减灾法》(修订草案)明确规定:学校等公共服务设施,应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施。灾区重建公共建筑普遍按照“八度设防,九度构造”(指抗震的破坏裂度)的标准建设。

援建遵道学校的是万科集团。地震后,因万科集团只捐款200多万元和董事长王石的言论而遭受各界批评。王石在他的博客中称,“200万是个适当的数额……万科对集团内部慈善的募捐活动中,有条提示:每次募捐,普通员工的捐款以10元为限。其意就是不要慈善成为负担。”

身陷“捐款门”后,万科宣称将无偿投入1亿元,以绵竹市遵道镇为重点,参与地震灾区的临时安置、灾后恢复与重建工作,并称此为纯公益性质、不涉及任何商业性(包括微利项目)的开发。

“我们只希望,整个团队的努力能让孩子们早日在安全的课堂上读书。”万科震后援建建设项目经理部副经理李标说,由于工期紧张,建筑质量要求完美,他们的压力很大。仅在遵道学校的这座3层教学楼,万科就花了上千万元,被外界认为是一种形象危机公关。

负责遵道学校的二期工程和遵道镇卫生院、镇政府工程建设的,是四川新地建筑工程有限公司。总经理彭兴奎说,2005年,他在成都建一所中学,也是万科下面一个工程,平均造价是每平方米1000元,而遵道学校造价高达每平方米4000元。这座高价学校的单元钢筋量远超常规,一般建筑每平米只需五六十公斤钢筋,而遵道学校每平方的钢筋量达到100公斤,且钢筋直径达25毫米,远超出普通的16毫米要求。

教学楼下装着“弹簧”

“隔震垫”在震后开始广为应用,遵道学校为了安全,特意“保守”地只建3层楼

“假如我是个诗人,我就要写出一首长诗,来描绘她们变幻多姿的旋舞……”窗明几净的教室内,传出朗朗读书声。这也许会让到访者忘记,孩子们是在一个95%房屋曾经倒塌的乡镇灾区。

为了让校舍坍塌的悲剧不再重演,众多被日本、台湾等地广泛运用的防震技术,也在中国地震灾区的校舍建设中大量使用,而在遵道学校,其核心技术就是“隔震垫”,大地震之前它尚未在四川灾区出现过。

李标介绍,“隔震垫”的装置是,一层橡胶加一层钢板,再加一层橡胶,再加钢板……如此多层累加后,像“三明治”一样的“隔震垫”把建筑物与地面隔离。

在遵道学校地下陈列室里,透过一面玻璃墙可以看到整个教学楼的隔震层。教学楼的44根柱子下方都加装了这种宽70厘米、高30厘米左右“隔震垫”,以8米间距依次排开。这个“隔震垫”的基座贴在地面,呈正方形,是水泥和钢筋浇筑的,在“隔震垫” 的上面,连接着教学楼整体框架的柱子。

“这就是我们隔震技术中的关键装置。”广州大学工程抗震研究中心的金建敏博士介绍说。他也是国家汶川地震专家委员会委员、中国工程院院士周福霖研究团队的成员。根据该团队的测算,遵道学校使用“隔震垫”后,建筑体本身可以吸收地震发生时约75% 的力量,层间加速度仅是传统建筑的四分之一左右。

“隔震垫在水平向地震波作用下产生弹性变形,在地震后恢复原状,起到了类似弹簧的作用,保证了建筑物安全。隔震支座使用耐久年限为70年,隔震支座还可以更换。”李标解释说。

李标说,以目前这种建设标准加上使用这种技术,完全可以修建一座18层楼高的建筑,但“为了保证校舍的安全,我们只修了三层”。

李标坦言,使用“隔震垫”技术,的确增加了施工成本,除了44个价值1.8万元的“隔震垫”本身的投入,还需要专门修建一个隔震层,“相当于多修一层楼的造价。”

目前,这种“隔震垫”技术在日本运用得最广泛。世界上采用“隔震支座”建筑的房子最高在日本,高达50层。

不使用一块砖头

紧急疏散、紧急用水储备……坚固的校园亦开始被着意规划为“社会应急避难场所”的角色

“叮当……”,下课了,一群孩子们在学校走廊上嬉戏追逐。他们也许并不知道,身后的墙壁修建时没有使用一块砖头。整栋教学楼的墙体主材是———“冬暖夏凉”的延性抗倾覆轻钢。

“这种材料一般用于修建别墅。”李标说,教学楼的墙体材料由美国一家公司设计。这种轻钢结构共分几层,从外到内,由PVC挂板、木龙骨、隔音棉以及纸面石膏板等材料组成,拥有柔性连接、变形能力强、整体性好、重量轻等特点。

李标说,遵道学校选用了延性抗倾覆轻钢作为墙体主材,墙体不易倾覆,震后易于修复。而即使发生倒塌现象,轻质材料对人的伤害也能降低到最小。

“整个教学楼修建时,我们没有使用过一块砖头。”李标说,他曾看到地震发生后坍塌的学校现场,在砖头、预制板下埋着大量学生的画面,自己非常疼心。“有了这种技术,悲剧不会再上演。

学校走廊上,玩耍的学生们指着楼梯口墙上的动物图案,相互地比画着,一位同学对着另一位同学说,“我是老虎,他是小鸡。”不知情的旁人,可能以为这是扮演动物的游戏,其实这是一种紧急疏散的标识。

在遵道学校的教学楼,每两间教室都有自己固定的疏散楼梯,考虑到低年级学生辨识能力低,每个楼梯口都贴着相应的动物标识,如:老虎、小鸡等,让每个班的同学都对应动物标识,按照指定的标识,遇到紧急情况可以就近疏散。

李标说,三层楼的教学楼共有6个楼梯和一部电梯,如果按照有关规定,整个教学楼只需对角位置有两个楼梯即可。但考虑到灾区的特殊情况,开发商多修建4个,考虑灾区的残疾孩子,又修建了一部电梯。并且邀请四川消防科研所设计了整套的疏散方案。

根据消防科研所设计模型测算,整个遵道学校平均每两个班级拥有一个独立疏散楼梯,全部学生撤离,只需要84秒钟。

除了外墙面的设计和疏散方案的设计,遵道学校的设计充分考虑到避难场所等因素:如课桌椅等设施的设计,可有效防止倾倒伤人及造成撤离障碍。“这些座椅是从日本进口,材质轻而坚固。”李标说,所有柜子均是固定在墙体上,各种悬空的灯饰、管线都加装防震装置。

学校中还采用无负压水箱供水,常年储备15万方备用水。紧急情况下,按每人每天3升配备用水,可保证1000人的5天紧急用水需要。

日本免震构造协会负责人曾在接受中国记者采访时说,“在日本,一般来说,学校拥有大型的操场和坚实的建筑,因此遇到地震人们都往学校跑,将学校作为避难所。”

根据《汶川地震灾后恢复重建公共服务设施建设专项规划》,中国也提出了包括遵道学校在内的39个重灾县学校的重建目标,其中一条就是“成为最安全、牢固的公共服务设施和社会应急避难场所”。这是地震前各种规划所没有的。


灾区学校普遍“超标”施工

聚源职业技术中学项目负责人自信地说,“就算是九级地震,柱子都不会震倒”

不仅是遵道学校,灾区各地学校重建,援建方、建筑方对质量的要求都力争完美。

四川省建设厅的数据显示,重灾区学校倒塌面积为199.7228万平方米,占灾区总倒塌房舍面积的1.3%.

在重灾区的都江堰市,都江堰蒲阳中学重建工地。重建项目总工程刘建国在仔细查看施工图纸。“为了保证学校的质量,整个施工图纸,已经修改过5遍了。”刘建国说。

蒲阳中学重建工程建筑面积27438平方米,投资约6000万人民币,可容纳48个班级上课。蒲阳中学还合并了原向峨中学,在地震中,向峨中学遇难学生达327名,整个学校只剩两个班的学生,幸免于难。

刘建国说,为了建“震不倒”的学校,设计时就考虑到如何保证建筑能抵御大地震。“在每个修建的细节位置,我们都是精益求精,我们必须向灾区人民负责,不能出半点差错。”

他说,整个学校建筑为框架结构,非常结实。在地基修建部分,都挖特别深、特别大,都是超标准施工。采用的是框架及浇筑技术。每根柱子都用粗钢筋做框架,然后浇灌水泥。“这些柱子的标准都是修建10层楼建筑,我们现在只建4层。”刘建国说,连墙壁也尽量少用砖,整个墙体几乎全部用水泥浇筑,屋顶则是一个整体的水泥浇筑结构。

上海对口支援都江堰灾后重建指挥部负责人曾在受访时透露:“我们援建的所有公共设施都根据‘八度设防,九度构造’(指抗震的破坏裂度)的标准建设,以保证建筑能够抵御大地震。”

刘建国说,蒲阳中学是上海高等教育建筑设计研究院设计,由于设计时间紧,在部分建筑的设计上,与灾区当地环境可能不符。比如,高标准的实验室等。“钱要花在关键地方,一切涉及安全功能的钱,不能省。上海部分学校附加的东西要多,造价要高,我们都和设计院、援建方一起协商,做出了修改。”刘建国说。

都江堰聚源中学在地震中倒塌,是痛中之痛,目前,根据当地政府划,将聚源中学、聚源高中、聚源职业技术中学集中在一起,新址与老聚源中学坍塌的遗址隔河相望,废墟之中,没有倒塌的实验大楼和教学楼静静矗立着。

按计划,聚源小学将在今年9月投入使用,已经基本建成封顶的聚源职业技术中学也在今年9月初交付使用。聚源中学的房屋主体已几近完工。其他几所学校都在彻夜施工。

聚源职业技术中学项目负责人透露,现场学校建设中使用的抗震技术是“剪力墙”。可以看到,在楼梯通道的拐角处都修建了宽近两米的L形墙。

据了解,剪力墙主要功能是建筑主体提供有力的支撑,保证建筑在剧烈震动时,楼梯通道不会坍塌。

“在都江堰学校的重建中,普遍采用‘剪力墙’的建筑结构。”这位负责人透露。

这位负责人还说,按照规定,建设普通楼房的柱子内,一般有钢筋20根已足够,目前学校修建的柱子中用了38根。“数量几乎翻倍,就算是九级地震,柱子都不会震倒。”

难以承受的“现代化”

一位万科内部人士说,“这是好心办了坏事,因自我的精英意识而忽略灾区的实际需要。”

为了建造一所安全的学校,很多地方使用大量先进技术,同时,大家似乎也在打造一所“现代化”的学校。

从去年12月31日以来,遵道学校老师们每节课都用“最先进”的电子白板为学生授课,替代了过去黑板加粉笔的传统模式。这套17万元的教学设备是由一家公司捐赠,每间教室一套。这套设备连接电脑,屏幕是触摸屏,而且可以上网,学校老师可以直接用电子笔在屏幕书写、图画。

为了使用这套先进的设备,全校授课老师曾多次接受集体培训,目前,还有5名生产厂家的技术人员留在学校,随时为老师们如何使用这套教学设备,提供技术支持。

4月9日中午,在校门口保卫室,七八名学生好奇地围着校园里24个摄像头的监控屏,在他们央求下,门卫杨代福点击屏幕“放大”其中一个格子画面,两个同学在楼道里打闹的画面,让围观者大笑不止。

杨代福说,这套设备最主要的功能是防盗,“看有没有可疑人物。”

除了电子监控设备,遵道学校的各种耗电设备还有许多:厕所电子冲厕系统、电梯等等。

“以前,我们学校一个月用电2000多度,现在用5000度。”校长杨兴全说,这个月刚缴电费就花了1万元,最耗电的,是每间教室都有的电子白板。

负责初中部的副校长高吉富说,绵竹市财政系统每年会给遵道学校拨款40余万元,这囊括学校所有的日常开支。按照目前学校的耗电量(目前仅仅是一期,二期将在下学期投入使用),仅仅电费就将耗去12万元,将影响到其它教务方面的开支。

不过杨兴全说,校方也会竭尽力气想办法维持现在学校“现代化”教育的运转成本,“不可能为一点点经费放弃万科对我们的一番好心帮助。”

一位万科内部人士则对南都记者说,“这是好心办了坏事,因自我的精英意识而忽略灾区的实际需要。”

遵道学校的硬件设施,已被教育界人士公认超越了成都许多贵族学校。

随着学校的建成,曾被看作“三类学校”的遵道学校,还出现了学生返校的现象。

初一3班的班主任肖志蓉说,她的班级48名同学中,有2名学生就是曾经从遵道出去,去了“二类学校”后,又返回遵道的。她认为“学校条件改善”是主要原因。

校长杨兴全说,去年200多名小学毕业生中,有102名的意愿是考到其他中学,今年的192名毕业生中,考取外校意向的仅有37名,毕业学生留本校继续就读意愿明显比去年强。“现在是留下优秀生源的好时机。”

在各种先进设备投入使用之前,校方曾提出过不同意见。

“那时,我个人是不赞成修电梯的。”杨兴全说,这座3层楼高、外墙全是磨砂玻璃的日立牌电梯耗资60万元,是“无障碍通行设施”之一。但学校现在只有1名初三年级的残疾同学,他认为,提倡通过同学之间的互助互爱让残疾同学得到帮助,“而不是冰冷的电梯”。

但电梯工程落实时,这名校长最终认为,捐建方万科考虑非常周全,“现在不需要,不等于将来不需要。”

四川省已经提出,“坚决反对超标准和不符合实际的豪华建设。”虽然很多重灾区的学校是外地对口援建和企业无偿捐建,但外界关于“灾区用钱是否用在刀刃上?”的质疑一直不绝。

“目前各项学校重建工作,按照有关规划正在实施。”四川省教育厅副厅长何绍勇告诉南都记者。为保障校舍质量和程序透明,四川省教育厅建立了灾后恢复重建进展情况报告制度,对学校工程进度、施工安全和质量、资金来源和使用等进行全程动态监管。

目前,四川省纳入国家规划的39个重灾县的2811所学校,已开工建设学校达到1966所,占规划数的58.9%,其中已有223所学校全面竣工。

四川省提出,在今年底前,确保95%以上的学生都能在永久性校舍中学习。到明年春季开学时,全省除极少数异地选址的学校外,所有灾区学校将告别板房。

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