山地城市近郊村镇抗震韧性设计策略

2017-08-16郭小东安群飞苏经宇

城市与减灾 2017年4期

郭小东安群飞苏经宇

山地城市近郊村镇抗震韧性设计策略

郭小东安群飞苏经宇

郭小东，北京工业大学北京城市与工程安全减灾中心副主任、副教授，博士，兼任全国城市抗震防灾规划审查委员会委员兼办公室副主任、中国城市规划学会城市安全与防灾规划学术委员会副秘书长、建设部防灾研究中心专家委员会委员。主要从事城乡安全减灾规划、应急避难场所设计、文物建筑防灾减灾相关技术的研究。先后负责“十二五”国家科技支撑计划课题、住房和城乡建设部专项课题等10 余项，完成国内20多个城市的抗震防灾规划、应急避难场所布局规划的编制以及3 个城市重要功能区的防灾设计；发表学术论文30余篇，获省部级科技进步一等奖1项，发明专利2项。

山地城市占我国城市总数约二分之一，由于其地理条件特殊，山地城市在地震灾害影响下与平原城市相比主要有以下特征：①多灾种叠加性；②灾害不确定性和复杂性；③道路、公共开敞空间等避灾和救灾空间缺乏、安全性较差。城市近郊村镇是中心城区外围，受城市辐射影响较大，从空间特征和社区治理结构上呈现明显乡域特征。随着城镇化进程加速，中心城区外来务工人口不断流入，近郊村镇人口不断增长，与有限城镇空间的矛盾不断增加，但防灾能力较中心城区相比存在较大差距。在山地条件和城镇化进程的综合作用下，山地城市近郊村镇存在较大的灾害风险，灾后造成的经济损失和人员伤亡相对较多。由于地形地质环境的原因，灾后救援难度也相对较大。

目前针对山地城市的防灾多从宏观角度，对灾害风险控制理论体系的构建以及整体布局的优化等方面进行研究。传统的防灾研究和防灾规划更加侧重物质系统的灾害抵抗能力，往往难以应对灾害的不确定性和复杂的城市系统。而韧性城市的研究及韧性设计的开展能够更全面地解决城市灾害风险问题，提升城市的防灾水平，如表1。

表1 传统防灾与韧性防灾对比

韧性设计概念及特征

1.韧性设计的概念

韧性是社会生态系统吸收或抵御扰动和其他压力，使系统保持和恢复正常功能的能力。抗震韧性设计是以建立韧性的城市空间环境为目标，对物质要素和非物质要素在内的城镇要素进行抗震韧性设计研究，其基本含义是为实现抗震韧性城市目标而对城市空间环境和组织结构的设计和组织。

2.韧性城市的基本特征

抗震韧性城市和传统抗震防灾相比，更加注重应对灾害不确定性及城市复杂的非物质要素。城市的抗震韧性设计通常具有以下特征（表2）。

表2 韧性城市基本特征

韧性设计研究方法

1.韧性设计研究要素

对于韧性设计要素的研究主要从物质要素和非物质要素两部分进行研究和优化，其中物质要素包括了建筑、公共开敞空间、道路等空间要素和基础设施要素。非物质要素主要对村镇功能、居民要素和组织要素进行探究。不同的要素通过影响城市内部的不同功能来支撑城市韧性。个体在灾难后的表现或者灾时保护城市居民或提供灾后服务的物质要素。物质要素为典型的“人造”要素，这些要素在城市空间内相互作用，有可能在单独的社区或区域汇总出现，有的遍布整个城镇。

2.韧性设计方法

通过对物质要素和非物质要素的现状评估，提出满足韧性特征的优化设计策略，进而实现韧性城市的目标，设计流程如图1。

图1 韧性设计方法

山地城市地震灾害特征及近郊村镇现状问题

1.山地城市地震灾害特征

山地城市地形地貌复杂，地形高低悬殊，地层岩石特性复杂，褶皱断裂发育，地壳活动频繁，发生地质灾害的频率高。我国山地城市由于复杂的地势，与平原城市相比，其地震发生频率高，影响范围广。由于城镇化的快速发展，大量的城镇建设导致建设用地紧张，对山体的破坏式开发使地震发生时更易引发滑坡、泥石流等次生灾害。

2.山地城市近郊村镇现状问题

山地城市近郊村镇处于中心城区和广大村镇的交接处，位于中心城区边缘。随着城镇化的快速发展，与中心城区的联系日益紧密。由于近郊村镇在经济发展、村镇建设等方面和中心城区有较大差距，所以在面对地震灾害时，往往会产生更为严重的后果。通过对近郊村镇现状要素的分析和研究，提出针对性的韧性设计策略（如图2）。

（1）建筑

建筑质量较差，多为砖砌体结构。部分落后地区还有大量空斗房存在。与中心城区距离较近，在土地利益的驱使下，部分居民私自搭建非正式住宅，结构安全无法得到有效保障。部分建筑选址建设在山脚下，发生滑坡、泥石流等次生地质灾害时，建筑极易受到破坏，居民生命财产安全面临较大安全隐患。

图2 山地城市近郊村镇抗震韧性现状问题

图3 山地村镇道路类型

（2）道路

由于山地地理空间阻隔，近郊村镇的可达性与平原城市相比较差。山地村镇通常依地势而建，主要有枝状尽端路、环形尽端路和之字路等类型，如图3。这些类型的道路与外界联系较弱，通常只有一到两个出入口，一旦道路发生堵塞会大大延误避灾和灾后救援时间。同时“有路不达”的现象也较为突出，即在规划中存在高架道路通过村镇，但未设置进出口，无法从村镇进入道路。大大削弱了近郊村镇的可达性。在灾害发生时，村镇与外界联系较差，难以满足防灾要求。

（3）公共开敞空间

公共开敞空间是城市防灾空间的重要组成部分。承担聚集灾民，指挥管理和疏散转移灾民的作用。山地城市由于其特殊的地理条件，公共开敞空间呈现碎片化和小面积等特点。由于山地建设用地紧张，大量开山建房破坏了山体内部构造且房屋建设密度较高，在地震灾害发生时存在可用避难公共开敞空间不充足和避难公共空间被破坏等情况。

（4）基础设施

由于受到地形限制，村镇布局分散，基础设施投资大、服务范围受限，导致基础设施较为薄弱。市政基础设施和公共服务设施数量少，质量差。同时，近郊村镇外来人口增长较快，人口发展与配套设施不能匹配。滞后的基础设施建设不仅无法满足灾时应急需求，正常使用也常常无法保障。

（5）城市功能

随着城镇化的发展，近郊村镇原有的乡村聚落格局发生了显著的变化。近郊村镇的大量青壮年选择距离较近的中心城区进城务工。近郊村镇原有的第一、第二产业受到强烈冲击，由于距离中心城区较近，第三产业的发展也受到极大影响，仅有面向居民的零售业和为外地进城务工人员提供简陋住宿的住宿业。近郊村镇的功能单一，基本扮演了中心城区“卧城”的角色。由于功能的单一，长期存在钟摆式的交通等问题。应对灾害时，单一的城市功能对救灾和灾后城镇恢复都有较大的负面影响。这是现存防灾规划不易解决的问题。

（6）居民要素

其实只是因为泥巴喜欢这个男人而已，他说什么自然再不能构成不喜欢的因素，而万一说对路了，那就更加喜欢。此时如果左小龙说出一句，我想干你爸爸，也丝毫不能影响泥巴的喜欢。这就是品牌忠诚度。

山地近郊村镇由于区位原因，受到快速城镇化的影响较为明显，本地居民外出务工，外地居民大量入住，村镇传统的邻里关系和社区结构被打破。村镇的人员凝聚力受到挑战，在一定程度上影响了灾害发生后的互救行为。

由于山地近郊村镇距离中心城区交通便捷，且租金较低。其成为外来务工人口的聚集地和货物的集散地。外来务工人口多长期租住（使用）民房。在公共设施使用和住房租赁中，难免和当地居民发生冲突和矛盾，加剧了对村镇原有稳定、整体关系的破坏。且外来务工群体由于工作地点的不确定性，会发生频繁的迁徙，这也进一步打破了村镇稳定的社会空间组织。复杂的人员构成降低了近郊村镇的伙伴协同能力和互救能力。

（7）组织要素

目前我国防灾减灾的模式通常是政府主导、自上而下的模式。政府制定指导性文件，提供资金和物资支持。本地居民被动的参与防救灾活动。政府缺乏长期的资金支持和长效的运行机制，居民被动参与而缺乏话语权，对于防灾减灾的认识不够，不易建立长期的信任和共同的防灾意识。防灾减灾工作缺乏完善的制度保障和坚实的民众基础，居民对灾害的适应和学习能力不足。

山地近郊村镇抗震韧性设计策略

图4 山地城市近郊村镇抗震韧性设计策略框架

针对山地近郊村镇现状及存在的问题，通过对物质要素和非物质要素的梳理，提出抗震韧性设计策略，使各要素能够满足韧性城市的主要特征，提升山地近郊村镇的抗震韧性水平，如图4所示。

1.建筑要素

对无法满足抗震要求的建筑进行加固或拆除。对新建重点建筑物提高设防等级，采用减隔震等先进的抗震技术，提升建筑物的整体抗震性能。以此增强系统面对地震灾害的鲁棒性（robustness）。

2.道路要素

图5 山地村镇关键节点地质灾害排查

表3 防灾道路两侧建筑退让红线

3.公共开敞空间

对公共开敞空间安全性和可达性进行评估，保证可利用公共开敞空间灾时的安全性和可达性。保证公共空间配置的均等化，根据村镇居民的人口密度确定开敞空间的容量；根据村镇地形，安排不同大小的开敞空间用于紧急避难，坡度较大的地区可采用小空间配置；根据不同的用地性质，配置不同容量的空间。保证居住用地空间容量的充足，从而增强系统的鲁棒性和高效性。针对山地条件下可利用公共开敞空间缺乏以及部分开敞空间可达性差的问题，选取安全性高、可利用空间大的室内公共空间用于灾时避难，增强系统的冗余性，提升避灾救灾的能力。

4.基础设施

市政基础设施的配置应满足居民的需求，在此基础上，提升基础设施的抗震设防能力，增设冗余基础设施，增强系统的鲁棒性和冗余性。

5.城市功能

针对村镇功能单一的状况，可采取由村镇集体统一改造和修缮闲置建筑，并将建筑统一交由专业企业进行管理。发展本村镇特色产业，引导居民就近、集中就业。丰富村镇的功能，提升村镇的功能复合性。灾害发生时，复合的村镇功能可以在一定程度上增强系统的冗余性和鲁棒性。

6.居民要素

村镇本地居民，由于受传统乡土社会的影响，实体聚集空间的交流能大大增强居民的归属感，居民归属感的建立是增强居民凝聚力，提升灾害互救能力的重要环节。因此，应提升实体聚集空间的品质和数量。村镇的外来务工人员，首先要保证其居住空间的安全性和宜居性，更重要的是创造利于外来务工人员交流融合的交往场所，促进外来务工人员的情感表达，为其提供具有包容性的村镇空间。基于本地居民和外来务工人员凝聚力提升的要求，应打破现代村镇建设中建筑单体和宅院独立化的隔离状态，改善空间层次，塑造“私密—半私密—半开放—开放”空间的多层次递进、层次分明的外部空间，如图6所示。通过空间优化增强居民的凝聚力，提升救灾的效率。

图6 外部空间优化

由于本地居民和外来务工人员普遍文化水平较低，灾害意识淡薄。对于村镇居民的防救灾培训至关重要。应定期组织防救灾知识培训和应急演练，提升居民的灾害应对能力，增强居民对灾害的认知和学习能力，进而提升系统的学习性，使居民在灾后有能力对现有状态做出调整，积累经验，应对未来的灾害干扰。

7.组织要素

建立政府协调，本土化实施，多方参与的抗震韧性组织架构（图7）。完善组织的规章和制度，在村镇防灾组织和管理中引入“PPP”模式，促进投资主体的多元化，减轻政府的投资管理压力，形成长效救灾管理机制。增强村镇居民的参与性，融入社区组织建立社区志愿者团队，增强居民的自救互救能力。引入防灾领域专家学者和专业技术人员，提供科学完善的技术支撑。