面向抗震防灾的办公场所家具设计研究

张博导 包沁容 陈世栋

关键词：抗震防灾：办公环境：家具设计

1相关研究现状

大部分人在一天中有超过15小时是待在室内的，据统计，日本阪神淡路大地震的6400名死者中有八成的死因是建筑物的倒塌以及家具倾倒阻塞逃生通道而导致次生火灾。房屋内部损坏所导致的伤者中有46%是被地震中倾倒和落下的家具压砸所伤（如图1）。地震中家具类次生灾害已然成为造成人员伤亡惨重的重要原因。因此，研究和提高家具的抗震防灾性能是非常有必要的。

通过对已有资料的研读发现，大部分的抗震防灾研究重点都放在建筑本身的抗震结构设计、逃生通道的设计以及逃生和避难方法的探讨上，有较少一部分学者将目光聚焦在家具设计，但也多半着眼于家具结构本身的强化，我们将之称为将家具“堡垒化”的设计思路，例如汶川地震之后风靡一时的“抗震生命柜”。但是，这种思路有十分明显的缺陷，其忽略了“人”和“情景”这两个重要因素。地震的持续时间一般只有几分钟，但是对于破坏性地震来说，建筑物到底会在何时倒塌是难以预测的，部分建筑有可能在地震开始后数秒的时间就发生坍塌。即使以抗震生命柜一类的“堡垒”家具为逃生目的地，但在情况复杂的室内也有可能无法在房屋倒塌之前到达安全区域。同时以结构强化为核心设计的抗震家具，难免会因为高强度材料的选用、受力结构的限制而影响到产品的成本、外观、重量、拆装的方便性等，从而降低产品的实用性。这也是为何此类抗震防灾家具至今没有得到广泛普及的重要原因之一。

情景设定方面，目前国内外抗震防灾家具的研究基本都针对居家生活的场景，而对于除了家居以外的人群聚集地点，例如办公场所，却没有这类家具的针对性设计研究。因此，根据以上这些现有研究中的不足，本次研究从“办公环境”和“人”等重要客观条件出发，综合分析可能给地震逃生带来影响的各种因素，提出针对性和通用性的家具设计策略。

2地震中家具类次生灾害分析

地震中家具类次生灾害主要可以分为家具倾倒阻塞逃生通道，家具倾倒和落下压砸致伤，电器损坏短路导致的次生火灾三种。在日本阪神淡路大地震房屋内部损害报告的统计数据中发现，书架、储物柜等重心较高的柜类家具在地震中最容易倾倒和砸落，而伤者中还有29%是被地震中破碎的玻璃所伤（如图1），现代大部分办公场所因为采光需要安装了大面积的玻璃幕墙，相较于统计数据所针对的家居场景，玻璃致伤的概率会更大。办公空间中往往还充满易燃的书籍等纸制品，部分环境还有在剧烈晃动中容易脱落的天花板和吊灯，这也是次生火灾的发生的隐患。

3办公环境分析

3.1办公场所的分类

办公场所因场地开放性以及办公方式的不同可以分为开放式办公空间，带隔板或隔间式的半开放办公空间，独立办公空间和多人协同办公空间（如图2）。开放式办公空间的设计主要应用在图书馆、阅览室等规模较大的公共学习办公场所，这些场所都有较大面积的开放式空间，同时有着比较集中的人流，办公人员相对独立不需要过多考虑人员之间的交流合作。半开放式或隔间式半开放办公空间则集中在大型写字楼等拥有一定员工数量的商业办公空间，其优点是最大化利用了办公空间又避免了办公人员之间的相互干扰。独立式办公空间往往是领导级办公人员的标配，特点是个人所拥有的自由活动空间较大，相对比较私密，便于进行非公开的交流和谈判。多人协同办公空间以讨论室和会议室为代表，目的是便于办公人员之间的交流和协同工作，相对隔问与个人办公室，此办公环境的总空间往往较大，布置也较为简约。

3.2不同辦公场所对地震逃生的影响

开放式办公环境（以扬州大学图书馆二层环境为例，如图3）往往有着较为宽敞的逃生通道，明确的功能分区，办公区与储物架或书架分开，易发生翻倒的储物架在地震时不容易阻塞主要逃生通道或砸伤正在逃生的人员，提高在地震时的安全系数更高。带隔板或隔间式的办公环境由于本身空间较小或有隔板，逃生通道往往比较狭窄，同时由于分隔物的阻拦，大大延长了人员逃生需要通过的路程，由于办公单元相对独立，容易翻倒的柜类家具和容易掉落的储物箱等家具混杂摆放，在地震发生时很容易阻挡住本就狭窄的逃生通道，或砸伤正在或准备逃生的人员。独立办公空间也因为相对独立，存在逃生通道狭窄，易倾倒、易掉落家具距离办公人员和逃生通道较近等问题，同时独立办公空间往往在整个混合办公环境中距离出口较远，人员逃生路径较长。多人协同办公空间相对独立办公室而言空间更大，并且大部分的会议室或讨论室布置都很简约，少有在会议室和讨论室中安放过多储物柜或书架等易倾倒家具的案例，但是此类办公环境中人员密度也会比其他几种空间大很多，在逃生时，人本身反而成了逃生通道上最大的阻碍（如图4）。

4办公环境中的人群分析

4.1年龄分析

我国劳动法规定童工指未满16周岁的用工，用人单位使用童工是违法的。当前法定退休年龄为男60岁，女55岁。而考虑到办公人员普遍需要的受教育水平，以及排除部分延迟退休、退休后再聘用等特殊情况，办公环境下的人员年龄主要集中在20至60岁。有统计显示，在地震伤亡中，60-79岁和80岁以上居民受伤风险分别是0-19岁的1.9倍和34.6倍，60岁以上重伤概率是30-39岁的6.1倍，65岁以上居民受伤的可能性是65岁以下者的2.5倍。老年人与幼年儿童相较于健康成年人有更慢的行动和反应速度。即使有足够坚固的抗震防灾家具，这部分人群也很难在数秒内抵达设定好的安全空间。办公环境中很少有幼儿和65岁以上老年人两种行动能力明显较低的人群，故本文研究暂不考虑此类情况。

4.2情景分析

办公环境下的人员大部分时间都处于坐姿，接触最多的家具就是办公桌和椅子。有少部分的时间人员处于站立或短距离走动状态。地震发生时，处于坐姿的人员所需要的逃生时间往往比处于站姿或走动状态的人员长。在无法确定建筑物是否会短时间内倒塌时，就近避险的最直接的依靠就是桌和椅子。