基于最小人體尺度的應(yīng)急安置小區(qū)公共服務(wù)設(shè)施通用模塊設(shè)計(jì)方法研究

文/北京工業(yè)大學(xué)城市建設(shè)學(xué)部 程茹悅 陳 喆

1 研究背景

自20世紀(jì)90年代以來，地震是造成全球傷亡人數(shù)最多的自然災(zāi)害之一，同時(shí)對(duì)市政及居住設(shè)施造成巨大破壞。災(zāi)后轉(zhuǎn)移安置工作主要分為緊急安置階段、臨時(shí)過渡安置階段和永久安置階段。緊急安置階段安置形式以帳篷為主，臨時(shí)過渡安置階段安置形式以活動(dòng)板房為主，永久安置階段安置形式為普通住宅。永久安置房建設(shè)時(shí)間較長(zhǎng)，臨時(shí)過渡安置階段持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，且因震后安置工作的重心在安置小區(qū)，故應(yīng)急性公共服務(wù)設(shè)施設(shè)計(jì)易被忽略。

2 概念界定及研究范圍選取

2.1 安置小區(qū)

我國(guó)關(guān)于震后臨時(shí)安置的條例規(guī)范主要有以下3項(xiàng)：《四川省“5·12”地震救災(zāi)過渡安置規(guī)劃導(dǎo)則》《地震災(zāi)區(qū)過渡安置房建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》《災(zāi)區(qū)重建規(guī)劃指導(dǎo)手冊(cè)》。

在安置點(diǎn)分級(jí)方面，《四川省“5·12”地震救災(zāi)過渡安置規(guī)劃導(dǎo)則》提出每1000人為1個(gè)臨時(shí)居住單元，共分為1，2，4個(gè)居住單元，共計(jì)3個(gè)層級(jí)；《地震災(zāi)區(qū)過渡安置房建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》提出每1000戶為1個(gè)基本層級(jí)，共有1000，2000戶2個(gè)安置層級(jí)；《災(zāi)區(qū)重建規(guī)劃指導(dǎo)手冊(cè)》則在上述基礎(chǔ)上將安置點(diǎn)劃分為基本單元、安置組團(tuán)、安置小區(qū)和安置區(qū)4個(gè)層級(jí)，并對(duì)各層級(jí)安置人口、戶數(shù)和配套設(shè)施提出詳細(xì)要求，因此筆者沿用《災(zāi)區(qū)重建規(guī)劃指導(dǎo)手冊(cè)》安置點(diǎn)的分級(jí)方式，各層級(jí)安置人數(shù)和配套設(shè)施情況如下。

1）基本單元 安置人口120～150人，居住建筑40～50套，配套設(shè)施包括6個(gè)廚房，男女廁所、男女淋浴房、供水點(diǎn)、洗衣房、市政公用設(shè)施備用地、垃圾收集點(diǎn)各1個(gè)，單個(gè)面積介于12～22m2。

2）安置組團(tuán) 安置人口750～900人，居住建筑250～300套，配套設(shè)施包括托兒所或幼兒園（30～50m2/間）、管理用房（20m2）、零售店（20m2）、緊急避難場(chǎng)地（700～800m2）、活動(dòng)室（30～50m2），上述配套設(shè)施數(shù)量均為1個(gè)。

3）安置小區(qū) 安置人口7200人以上，居住建筑2400套以上，配套設(shè)施包括小學(xué)（300～400m2）、診療所（40～50m2）、商店（50～60m2）、管理用房（80m2）、市政公共設(shè)施備用地及其他公共設(shè)施，上述配套設(shè)施數(shù)量均為1個(gè)。

4）安置區(qū) 安置人口2400～3600人，居住建筑800～1200套，配套設(shè)施參考GB 50180—2018《城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范》等相關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)置。

根據(jù)各層級(jí)安置點(diǎn)的配套設(shè)施情況可看出，基本單元的配套設(shè)施如公共廁所、淋浴房、洗衣房等，均為配套輔助類設(shè)施而非公共服務(wù)設(shè)施；安置組團(tuán)層級(jí)出現(xiàn)幼兒園、零售店等公共服務(wù)設(shè)施，但不夠全面；安置區(qū)范圍過大，不利于研究且不具有典型性；安置小區(qū)公共服務(wù)設(shè)施涵蓋范圍相對(duì)全面，因此選擇安置小區(qū)作為研究范圍。

2.2 公共服務(wù)設(shè)施

按照《災(zāi)區(qū)重建規(guī)劃指導(dǎo)手冊(cè)》中各層級(jí)安置點(diǎn)配套設(shè)施的具體功能可分為以下3類：居住類、公共服務(wù)類、配套輔助類。居住類設(shè)施主要指臨時(shí)安置房；公共服務(wù)類包括診療所、安置小學(xué)、幼兒園、商店、管理用房等；配套輔助類設(shè)施包括公共廁所、淋浴房、洗衣房等。

由于臨時(shí)安置工作中最重要的是滿足災(zāi)民的居住需求，因此國(guó)內(nèi)外現(xiàn)階段關(guān)于震后應(yīng)急建筑的研究主要集中在居住類設(shè)施上，對(duì)公共服務(wù)設(shè)施的研究較少，而配套輔助類設(shè)施的空間尺度與臨時(shí)安置房相似，因此選取安置小區(qū)層級(jí)的公共服務(wù)設(shè)施作為研究對(duì)象。

3 應(yīng)急安置小區(qū)公共服務(wù)設(shè)施建設(shè)現(xiàn)有問題

1）公共服務(wù)設(shè)施建設(shè)不成體系 在現(xiàn)階段我國(guó)震后臨時(shí)安置點(diǎn)建設(shè)中，公共服務(wù)設(shè)施版塊不同建筑類型的功能空間模數(shù)存在差異，不利于板材、結(jié)構(gòu)共享，在實(shí)際建設(shè)中，由于相關(guān)規(guī)范僅給出大概范圍，不同建設(shè)單位在相同建筑類型的空間尺寸設(shè)計(jì)方面存在差異，不利于震后材料的統(tǒng)一回收。

2）相關(guān)領(lǐng)域研究不夠深入 震后應(yīng)急建筑的研究往往在震后短期內(nèi)大量涌現(xiàn)，而長(zhǎng)期則無明顯進(jìn)展，由于安置工作是震后最緊急的工作之一，因此應(yīng)急建筑的研究對(duì)象主要為居住設(shè)施，對(duì)公共服務(wù)類非緊急性設(shè)施缺乏研究。在我國(guó)現(xiàn)有的震后重建工作相關(guān)規(guī)范中，對(duì)公共服務(wù)設(shè)施的設(shè)計(jì)僅在總面積上進(jìn)行簡(jiǎn)單限定，并未對(duì)其功能空間類型和面積提出明確要求。

4 相關(guān)規(guī)范解讀

由于各類規(guī)范條例對(duì)震后配套設(shè)施中的小學(xué)、幼兒園和診療所只給出大概面積，沒有具體功能設(shè)置要求，因此筆者參考GB 50099—2011《中小學(xué)校設(shè)計(jì)規(guī)范》、JGJ 39—2016《托兒所、幼兒園建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》（2019年版）及衛(wèi)生部印發(fā)的《診所基本標(biāo)準(zhǔn)》（衛(wèi)醫(yī)政發(fā)〔2010〕75號(hào)），對(duì)上述3種配套設(shè)施的功能組成進(jìn)行分析研究。

1）《災(zāi)區(qū)重建規(guī)劃指導(dǎo)手冊(cè)》對(duì)小學(xué)的定額面積限定為300～400m2，在小學(xué)教學(xué)體系中，音樂、美術(shù)、書法、自然等學(xué)科在特殊條件下均可在普通教室完成教學(xué)，故無需單獨(dú)設(shè)置專用教室，此外，還需設(shè)置教師辦公室及衛(wèi)生間作為輔助功能。

2）《災(zāi)區(qū)重建規(guī)劃指導(dǎo)手冊(cè)》中對(duì)幼兒園的面積限定為30～50m2，與2016年版《托兒所、幼兒園建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定活動(dòng)室房間的最小使用面積相近（50m2），而活動(dòng)室是兒童在幼兒園內(nèi)的主要活動(dòng)與教學(xué)空間，為更好地滿足幼兒園教學(xué)需求，2019年版《托兒所、幼兒園建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》將活動(dòng)室房間的最小使用面積提高至70m2，由于場(chǎng)地條件緊張，為方便幼兒日間托管及其他基本生理需求，從幼兒日間托管基本需求出發(fā)，設(shè)置綜合活動(dòng)室、寢室和衛(wèi)生間3個(gè)功能板塊。

3）《災(zāi)區(qū)重建規(guī)劃指導(dǎo)手冊(cè)》對(duì)診療所的面積限定為40～50m2，面積與診所或衛(wèi)生室相同，因此在功能面積設(shè)定上可對(duì)標(biāo)診所及衛(wèi)生室。診所不設(shè)住院病床，只提供易于診斷的常見病和多發(fā)病的診療及轉(zhuǎn)診服務(wù)，故僅設(shè)診室、治療室、處置室3個(gè)功能版塊，其中，診室為全科診室，面積根據(jù)坐診醫(yī)生數(shù)量確定。

5 研究思路與過程

1）模塊功能分析 根據(jù)以上列舉的安置小區(qū)配套設(shè)施情況，選取公共服務(wù)設(shè)施中功能性較強(qiáng)、空間可替換度較低的設(shè)施，即配套小學(xué)、幼兒園、診療所進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)。配套小學(xué)的基本功能包括教室、辦公室、衛(wèi)生間；配套幼兒園的基本功能包括活動(dòng)室、寢室、衛(wèi)生間；配套診療所的基本功能包括診室、治療室、處置室。

2）模塊尺度分析 對(duì)公共服務(wù)設(shè)施所涉及的功能空間進(jìn)行尺度分析，通過模塊化設(shè)計(jì)手法，從人體工程學(xué)角度出發(fā)，推導(dǎo)出不同功能模塊所需最小尺寸，并在此基礎(chǔ)上對(duì)模塊進(jìn)行優(yōu)化，使之適應(yīng)各種功能空間類型，形成通用模塊。

6 公共服務(wù)模塊功能分析及模數(shù)設(shè)計(jì)

6.1 配套小學(xué)

1）教室模塊設(shè)計(jì) 根據(jù)我國(guó)小學(xué)男生高年級(jí)平均身高、臂長(zhǎng)及肩寬與身高的比值，得出小學(xué)高年級(jí)男生上課包含桌椅在內(nèi)所占用面積尺寸最小值為700mm×800mm，教室走道最小寬度為600mm，教室前排到黑板的距離應(yīng)大于2000mm，同時(shí)教室應(yīng)保證南北向采光，如圖1所示，40人教室最小面寬為8000mm，最小進(jìn)深為5400mm。

1 配套小學(xué)教室模塊設(shè)計(jì)

2）衛(wèi)生間模塊設(shè)計(jì) 根據(jù)《地震災(zāi)區(qū)過渡安置房建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》，小學(xué)男生每40人、女生每20人設(shè)1個(gè)蹲便器，男生每40人設(shè)長(zhǎng)1000mm小便槽，在可容納學(xué)生數(shù)量240人的小學(xué)內(nèi)，假設(shè)男女比例為1：1，則男女衛(wèi)生間應(yīng)分別設(shè)置蹲便器3個(gè)和6個(gè)，蹲便器隔間的尺寸為1200×900mm，男衛(wèi)生間設(shè)長(zhǎng)3000mm小便槽，市面上常見的學(xué)校采用不銹鋼小便槽，寬度為300～400mm，當(dāng)蹲便器呈兩豎列相對(duì)布置或與小便槽相對(duì)布置時(shí)，蹲便器隔間門到對(duì)面隔間門或小便槽的距離至少應(yīng)為1300mm，故女衛(wèi)生間最小面寬為3700mm，最小進(jìn)深為2700mm，男衛(wèi)生間最小面寬為3300mm，最小進(jìn)深為2700mm，洗手池最小寬度為600mm，需預(yù)留600mm寬的距離方便使用，為節(jié)約室內(nèi)空間，洗手池也可設(shè)置在室外靠近衛(wèi)生間處，模塊推導(dǎo)如圖2所示。

2 配套小學(xué)衛(wèi)生間模塊設(shè)計(jì)2a 女衛(wèi)生間2b 男衛(wèi)生間

3）教師辦公室模塊設(shè)計(jì) 常見辦公桌尺寸為1200×600mm，需預(yù)留1000mm寬的座椅空間，辦公桌之間的過道寬度最少為600mm，辦公桌前排到墻應(yīng)預(yù)留一定空間，故雙排6人辦公桌的最小面寬為3000mm，最小進(jìn)深為6000mm（見圖3）。

3 配套小學(xué)教師辦公室模塊設(shè)計(jì)

6.2 配套幼兒園

1）活動(dòng)室 活動(dòng)室是幼兒園的主要教學(xué)場(chǎng)所，主要設(shè)施有桌椅、壁掛式電視、教具儲(chǔ)物柜、鋼琴等，根據(jù)幼兒園大班兒童身高得出6人桌的常規(guī)尺寸為1050mm×700mm，椅子的常規(guī)尺寸為270mm×260mm，桌椅組合時(shí)需在各邊椅背后預(yù)留600mm寬的距離，供老師行走教學(xué)，常見立式鋼琴尺寸為1500mm×600mm，琴凳尺寸為750mm×360mm?；顒?dòng)室模塊推導(dǎo)如圖4所示。

4 配套幼兒園活動(dòng)室模塊設(shè)計(jì)

2）寢室 寢室是幼兒休息的場(chǎng)所，主要設(shè)置有床和儲(chǔ)物柜，幼兒園大班兒童用床的常見尺寸為1400mm×700mm，4張床組合放置時(shí)，四周需預(yù)留600mm距離供老師通行，25人寢室模塊推導(dǎo)如圖5所示。

5 配套幼兒園寢室模塊設(shè)計(jì)

3）衛(wèi)生間 男女幼兒按合用衛(wèi)生間設(shè)計(jì)，盥洗與廁所功能分區(qū)明確，應(yīng)設(shè)置大便槽廁位4個(gè)，每個(gè)尺寸為800mm×700mm，小便槽長(zhǎng)2400mm，盥洗臺(tái)長(zhǎng)2400mm，設(shè)水龍頭6個(gè)及污水池1個(gè)，污水池常見尺寸為500mm×500mm，衛(wèi)生間模塊推導(dǎo)如圖6所示。

6 配套幼兒園衛(wèi)生間模塊

6.3 配套診療所

1）診室 診室的基礎(chǔ)配置包括醫(yī)生診桌、病人座椅、診床、洗手池和儲(chǔ)物柜。診床尺寸多為2000mm×600mm，可貼墻放置，診床長(zhǎng)邊和短邊為醫(yī)生預(yù)留出600mm的操作空間，診床與醫(yī)生的辦公桌之間以不透明隔斷隔開；診桌尺寸為1200×600mm，桌前需預(yù)留出1000mm寬的醫(yī)生工位空間，病人座位位于醫(yī)護(hù)人員對(duì)面或側(cè)面，普通病人留600mm寬的座位空間，殘障人士需預(yù)留900mm寬的輪椅90°轉(zhuǎn)彎空間；盥洗單元用于醫(yī)護(hù)人員檢查前后的手部清潔，洗手池最小寬度為400mm，需要預(yù)留450mm的使用空間；常見鐵皮文件柜寬約400mm，用于存放病人相關(guān)資料和常用藥品，柜子前需預(yù)留寬900mm的操作空間，方便醫(yī)務(wù)人員使用。診室模塊設(shè)計(jì)如圖7所示。

7 配套診療所診室模塊設(shè)計(jì)

2）處置室 根據(jù)WS/T527-2016《醫(yī)療機(jī)構(gòu)內(nèi)通用醫(yī)療服務(wù)場(chǎng)所的命名》中對(duì)各房間設(shè)施配置的規(guī)定，處置室需包含處置臺(tái)、檢查床、醫(yī)療廢物桶、非醫(yī)療廢物桶和水池。檢查床的常見尺寸為2000mm×600mm；處置臺(tái)的常見寬度為500mm，長(zhǎng)度可根據(jù)空間需要靈活設(shè)置；醫(yī)療廢物桶和非醫(yī)療廢物桶的常見形制為直徑400mm的圓筒；水池的最小寬度為400mm，需要預(yù)留450mm的使用空間。處置室模塊設(shè)計(jì)如圖8所示。

8 配套診療所處置室模塊設(shè)計(jì)

3）治療室 根據(jù)《醫(yī)療機(jī)構(gòu)內(nèi)通用醫(yī)療服務(wù)場(chǎng)所的命名》中對(duì)各房間設(shè)施配置的規(guī)定，治療室需包含處置臺(tái)、檢查床、醫(yī)療廢物桶、非醫(yī)療廢物桶、醫(yī)療車和水池。檢查床的常見尺寸為2000mm×600mm，長(zhǎng)邊和短邊兩側(cè)需預(yù)留600mm寬的距離供醫(yī)生操作；處置臺(tái)的常見寬度為500mm；醫(yī)療廢物桶和非醫(yī)療廢物桶的常見形制為直徑400mm的圓筒；水池最小寬度為400mm，需要預(yù)留450mm的使用空間。治療室模塊設(shè)計(jì)如圖9所示。

9 配套診療所治療室模塊設(shè)計(jì)

7 功能模塊構(gòu)建成果

7.1 模塊優(yōu)化

由于各項(xiàng)配套設(shè)施分別涉及的功能模塊種類較少，將推導(dǎo)出的所有模塊集中置于同一坐標(biāo)系中，根據(jù)圖形空間分布情況分析各空間集中分布區(qū)域，對(duì)模塊尺寸進(jìn)行優(yōu)化，面寬和進(jìn)深方向最小值為3000mm，并以500mm為公差遞增，可確定公共服務(wù)設(shè)施的基本模數(shù)為500mm。

7.2 配套設(shè)施模塊構(gòu)建成果

基于公共服務(wù)設(shè)施的基本模數(shù)調(diào)整各類功能模塊尺寸，配套小學(xué)、幼兒園、診療所功能模塊構(gòu)建成果如圖10～12所示。

10 配套小學(xué)模塊構(gòu)建成果10a 教室10b 辦公室10c 男衛(wèi)生間10d 女衛(wèi)生間

11 配套幼兒園功能模塊構(gòu)建成果11a 活動(dòng)室11b 寢室11c 衛(wèi)生間

12 配套診療所功能模塊構(gòu)建成果12a 處置室12b 治療室12c 診室

8 結(jié)語

本文以震后安置小區(qū)為研究范圍，基于最小人體尺度對(duì)小區(qū)內(nèi)公共服務(wù)設(shè)施功能空間進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，通過模塊優(yōu)化的方式得出適用于公共服務(wù)設(shè)施的通用模數(shù)體系，可為震后應(yīng)急建筑的工業(yè)化生產(chǎn)與裝配化建造打下基礎(chǔ)。