浅论建筑设计的安全问题

[摘要]在建筑设计的过程中，不管是在建筑过程中还是在建筑使用中，设计的安全问题性问题总是放在首要的。如何使建筑设计的“艺术”与使用安全性完美地结合，并且能与结构设计、给排水等专业设计相结合，满足结构安全和消防安全要求是建筑设计师一直追求的，本文浅论了建筑设计的安全问题。

[关键词]建筑设计 安全问题 结构设计

引言

安全问题是建筑设计中的一个重要内容，它应以保障人身安全为出发点，根据建筑物的用途、容纳人数、面积和人们的生理、心理状态等情况，合理布置安全疏散通道，为人们的安全疏散提供有利条件。目前，国内建筑工程的施工安全管理责任主要由施工方承担，出现的施工安全问题也由施工方处理，忽视了安全管理的系统性，尤其是前期设计阶段的建筑设计因素对施工安全生产的影响，由此可见建筑设计阶段的安全性问题考虑也是一项重要的研究性课题。

1.建筑安全与结构安全的关系

建筑结构安全直接影响建筑物的安全，结构不安全会导致墙体开裂，构件破坏、建筑物倾斜等，严重时甚至发生倒塌事故。如墨西哥城在1985年9月地震中，不少三角形建筑均遭到严重的破坏．从结构角度而言，平面形状是三角形的结构迎风面较大。在水平风力作用下，它受力的效果，即抗弯曲变形和抗侧移的能力比圆形、椭圆形、正方形、正多边形、十字形，工字形、口字形等平面形式的高层建筑要弱很多，而使得建筑物安全性较差。

2.结构设计安全度

2.1结构设计安全度的概念

从事建筑结构设计的基本目的是在一定的经济条件下，赋予结构以适当的安全度，使结构在预定的使用期限内，能满足所预期的各种功能要求，一般来说，建筑结构必须满足的功能要求是；能承受在正常施工和使用时可能出现的各种作用，且在偶发事件中，仍能保持必须的整体稳定性，即建筑结构需具有的安全性；在正常使用时具有良好的工作性能，即建筑结构需具有的适用性；在正常维护下具有足够的耐久性。因此可知安全性、适用性和耐久性是评价一个建筑结构可靠(或安全)与否的标志，总称为结构的可靠性，对这些性能的度量，即结构在规定的时间内。在规定的条件下，完成预定功能的概率。称为结构的可靠度(或称安全度)。

2.2安全度与工程事故

关于工程事故与设计安全度的关系，有人认为国内发生的工程事故与现行规范的安全度没有关系，规范的安全度是够的。资料显示，上世纪50年代的结构设计方法与现在近似，当时所用的混凝土强度很低，只有110#一140#。比现在的C15还低．其施工手段也很落后，混凝土用体积配合比。人工搅拌，没有振捣器。而施工发生安全事故的却很少，如北京饭店、王府井百货大楼等一些建筑物，使用至今已逾45年，而且都经过了唐山地震影响的考验，因此可以说。现在的安全事故与结构设计安全度是没有连带关系的。不过也有专家指出，一些工程事故往往由多种因素综合造成，施工质量差、设计有毛病、结构安全储备又偏低，加在一起终于酿成大祸，这类情况不是由于野蛮施工和管理腐败，较高的安全度总是与较低的失效概率相联系，这是客观规律。

2.3提高建筑设计质量的措施

建筑设计人员要提高质量意识，清楚本职工作的重要性，同时设计单位要强化质量管理，健全和完善质量保证体系。具体有以下几点：

1)加强业务知识学习，提高技术素质；

2)有关上级行政主管部门应大力支持设计单位和有关设计人员按

科学规律从事设计工作；

3)加强建筑专业与结构专业和其他相关专业之间的联系。

3建筑设计要进行防火防爆设计

建筑消防设计是建筑设计中一个重要组成部分，关系到人民生命财产安全，应该引起大家的足够重视。在工程设计中，常用的消防设计规范为《建筑设计防火规范》GB5001 6―2006、《高层民用建筑设计防火规范》GB50045―95和《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084―2001，其各有适用范围，指导各种建筑消防设计。本文讨论以下两点：

3.1建筑的防火分区问题

《建规》3.2.1条规定了厂房的防火分区，其中有一点需要注意，即厂房的防火分区是和该厂房的耐火等级、最多允许层数及占地面积有关。厂房不同于民用建筑，规定的是防火分区最大允许占地面积，而不是建筑面积，因此不用上下层叠加，而库房的防火分区是根据储存物品的火灾危险性来确定建筑的耐火等级、最多允许层数、防火分区面积，其防火分区间面积是指建筑面积。普通多层民用建筑的防火分区值得注意的是，当建筑物纵向防火分区超面积时，楼梯间应封闭，虽然《多规》中规定封闭楼梯间的门为双向弹簧门就可以了，但作为划分防火分区用的封闭楼梯间门至少应设乙级防火门。因为开敞的楼梯间也是开口部位，是火灾纵向蔓延的途径之一，也应按上下连通层作为一个防火分区计算面积。

3.2安全疏散设计问题

很多大型商业建筑在消防安全疏散设计中存在的问题，诸如首层中部疏散楼梯无法直通室外、中庭回廊容易滞留人员、首层疏散距离超过规范要求等。商业建筑卖场的疏散距离应执行《建规》中5.3.8第三款 (不论采用任何形式的楼梯问，房间内最远一点到房门的距离不应超过袋形走道两侧或尽端的房间从房门到外部出口或楼梯间的最大距离)的规定，即22m，如再设有自动喷水灭火系统其疏散距离再增加25％，为275m。但如果在商业建筑的卖场每家店铺均设有到顶的隔断墙，并设有安全疏散通道，疏散通道两侧的隔墙耐火极限≥1h(非燃材料)，房间隔墙耐火极限t>0．5h(非燃材料)，则房间门通过安全疏散通道到疏散出口的距离适用40m和22m的规定。当为高层建筑的商业营业厅时，其安全疏散距离应为30m，是依据《高规》6.1.7条的有关规定，高层建筑内的观众斤、多功能斤、餐厅、营业斤和阅览室等，其室内任何一点至最近的疏散出口的直线距离不宜超过30m。

此外，建筑设计中的防爆问题也逐渐受到关注。美国建筑师现在在设计建筑时考虑的因素又多了一项――防爆，其目的是减少恐怖袭击所带来的生命和财产损失。鉴于目前的反恐形势，美国许多城市在设计建筑房屋时，已经将安全等级与建筑设计融为―体。

3.3考虑建筑结构的耐久性

结构耐久性不足已成为最现实的一个安全问题。现在有这样的倾向：设计中考虑强度多而考虑耐久性少。重视强度极限状态而不重视使用极限状态．重视新建筑的建造而不重视旧建筑的维护。所谓“安全”，包括保证人员财产不受损失和保证结构功能的正常运行。以及保证结构有修复的可能，即所谓的“强度”、“功能”和“可修复”三原则．我国土建结构的设计与施工规范，重点放在各种荷载作用下的结构强度要求，而对环境因素作用(如干渴、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀)下的耐久性要求则相对考虑较少。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故，其严重程度已远大于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害。所以这个问题必须引起格外重视。

4.建筑设计需考虑环境影响

目前，以可持续发展、节约资源与环保作为根本原则的绿色建筑 (生态建筑)设计已经成为一种趋势，国内外对绿色建筑(生态建筑)的理解逐步取得了共识。绿色建筑体系的界定原则，不在于它是否应用了某种绿色设计的技术方法，而是要从以下两个观点考虑它是否贯彻了可持续发展的原则：在时间上，要从建筑全寿命周期过程中建筑对环境和资源影响的考虑：在空间上，要从建筑材料及建筑使用功能对室内、室外，对局地、区域及至全球环境和资源影响的考虑。显然，这其中包含了建筑设计对环境影响方面的安全考虑。《IS021930：2007建筑施工的可持续性――建筑制品的环境声明》，就是国际标准化组织新制定的一个标准，描述了建筑制品环境声明的原则和框架。

5.关于若干重要性位置建筑设计安全问题

5.1大型敞开楼梯采用防火卷帘封闭的问题

商业性建筑内为适应大客流量及开阔的视野空间的要求，往往设计比较宽大的敞开楼梯作为主要客流通道。但按照《高层民用建筑设计防火规范》要求，此类建筑的疏散楼梯必须是封闭楼梯间或防烟楼梯间。为解决这种矛盾，设计人员在建筑内既设计了大型敞开楼梯间，并采用防火卷帘封闭，又设计在数量和形式上符合规范要求的疏散楼梯。此种设计方式的问题在于，违背了人们在火灾情况下的实际疏散趋向。

5.2地上层与地下层共用楼梯间的问题

为防止人员由上层疏散时进入地下层，规范要求，地上层与地下层不宜共用楼梯间。但由于结构等方面的原因，楼梯间贯通地上与地下层，未加分隔的情况很普遍，设计人员对这个问题也不是很重视，尤其当地下与地上层使用功能相同时，业主亦不愿进行分隔。笔者认为，不论何种情况，在地上与地下层之间应设有一个明显的防火和疏散分界，方法是用实体墙和防火门将地下室入口单独隔开（包括两梯段间隙），使首层进入地下室和首层向上层的入口错开。

5.3商场楼梯间的设计宽度

国内专家论证会曾明确规定，建筑面积超过10000平方米的商场，其总疏散系数可以由原计算值乘以0.6确定。一方面节约了大量的投资，另一方面也增加了很大的使用面积。目前，我国商场建设也日趋大型化、综合化、规模化，因此，这样的论证会非常必要，非常及时。例如：80000平方米的商场，6层，一级耐火等级建筑，用这种方法计算，现楼梯间面积达到278．60平方米即可，以原计算方法节约建筑面积464．34平方米，这些面积可以重新应于用商业，其间接的收益更大。

5.4关于消防电梯的设计

在11层与12层越层式住宅建筑中，是否设计消防电梯曾经有过争议。根据《民用建筑设计防火规范》中对建筑高度的定义，“只有屋顶的水箱间，电梯机房、排烟机房和楼梯出口小间等不计入建筑高度”，而且，消防电梯主要用于对火灾的扑救，为了节约灭火战斗人员的时间和体力。所以，11层越12层的住宅按消防方面的要求应按12层计算，应设置消防电梯。很早以前国内专家论证会就明确了此类住宅应设置消防电梯，其消防电梯的设置要求应满足规范的规定。

结束语

在进行建筑设计时，不能片面地追求建筑技术与建筑艺术“完美”的结合和功能达到要求。结构设计人员应针对具体工程特点，选用合理的规范规定、考虑结构的耐久性、安全度等，还要从结构的体系、构造、材料选择设计以及施工和使用中的各个环节保证结构的安全性，同时还应与结构设计、给排水等专业设计相结合，最终达到满足结构安全的目的。

参考文献

1.郑峰,建筑设计必须与结构设计相结合[J],科技信息,2008,(2)

2.黄晓莺,关于建筑结构设计安全度的探讨[J],工业建筑。2001

3.王蕾，张艳，浅谈结构设计的安全问题[J]，黑龙江坊织，2006

4.国家标准，建筑防火设计规范，GBS0016-2006