体育建筑与城市应急避难功能融合性探讨
2023-02-08曹岳超
曹岳超
“以人为本”和谐社会可持续发展理念的提出,对灾后临时避难设施的选取和设计提出了更高的要求。大型避难场所不仅需要满足基本的疏散条件和安全性需求,更要注重环保性、经济性和人文关怀等方面需求。大型体育场馆建筑显示出了体育馆在应对不同类型的自然、人为灾害时均具备一定的防灾、减灾优势。提高体育馆城市应急避难功能,也是形成完整城市应急避难系统的客观要求。本文将从内外部空间设计入手,探讨应急避难功能融入体育建筑的可能性,期望可以为日后体育建筑发展提供另一种可能性。
近二十年来,我国地震、洪涝、台风、雪灾、泥石流等不同类型的重大自然灾害频发,建设大型应急避难场所以应对突发性城市灾害,是国家和政府应对灾难危机的重要任务。目前我国关于大型灾后避难场所的研究和设计主要集中在室外广场、公园等,使用时存在居住感差和功能模块不完善等问题 。
随着我国体育事业的蓬勃发展,大型体育场馆已成为城市必须的功能性建筑。不论是覆盖范围和数量,场馆外部大面积的开放空间,还是高性能的主体建筑,都使大型体育场馆在用作灾后避难场所时具有先天的优势,是用于安置灾民、抗灾救援和应急指挥的理想场所。但截至目前,我国的城市体育场虽然在数量和覆盖范围方面能够满足疏散与安置要求,但在对其进行规划设计时很少会将应急避难功能考虑在内。在面临突发灾难时,体育馆往往处于“被动征用”状态,其内部功能空间无法完全发挥作用。因此,本文基于可持续发展理念,以实现体育馆与应急避难功能融合为目标,总结了现有国内体育场馆的空间形态缺陷,并基于体育馆的灾后临时避难设计提出指引,最大程度实现体育馆在不同灾害下的应急避难功能活性,保障人民生命和城市安全。
一、城市体育馆应急避难能力分析
1.功能优势
灾害发生时,体育馆在城市中所处的位置和数量足以实现辐射周边城市的效果,有利于灾民在第一时间快速转移。此外,体育场同时具备开阔的外场空间与高性能的综合性主体建筑,这使得体育馆在灾时不仅可以发挥出类似广场、公园等开放性避难场所的功能,还为灾时医疗救援、应急抢险、统筹指挥提供了多种功能型用房。在此,我们总结出了以下几点体育馆在紧急避难时的优势及可发挥的功能:
(1)功能转化迅速:随着全民健身计划的贯彻落实,大型体育场馆已成为城市必须建筑。灾难发生时,数量庞大、易于识别的体育馆往往成为政府疏散、引导灾民前往的第一目标地点。同时相比于街心花园、广场等常见避难场所,体育馆的使用随赛事举办具有周期性,总体常态利用率远低于其他公共场所,这有利于其应急改造,便于防灾设施的维护和储存。
(2)空间场所多样:体育馆作为承办大型竞演活动的场所,具有占地面积大、空间类型多样、空间功能完备等先天优势,有利于避难服务功能划分,面临复杂的突发性灾难时可以迅速实现转换。
体育场的外部开放空间一般由中心广场、绿地、临路林带、室外运动场、田径场、停车场等组成。其中中心广场、室外体育场或田径场由于占地面积大且开阔,灾时可以提供足够的空间用来搭建临时居住场所或作为物资分发的临时站点。绿地部分由于土地松软,容易恢复,也可以作为棚宿区,避免了活动板房或帐篷装卸过程给地面带来的不可逆伤害;同时,由于柔软的草皮还具有一定的缓冲作用,因此绿地还可以作为物资运输直升机的临时停机坪使用。
体育场主体建筑内功能区间多样,其中卡座式看台、观众休息区或竞演区等占地面积大、空间开阔,可以用来直接使用或搭设隔断,解决灾民的住宿需求;而VIP包间可以用作老弱病残等特殊人群的住宿区,或加以改造用于医疗急救。除此之外,洗手间、沐浴更衣区则可以发挥原有作用,作为灾民们的公共洗浴中心。而体育器材间和地下车库等不适合居住的空间则可以作为医疗物资、食品等珍贵易损物资的临时堆放点。而运营区和新媒中心由于原本就具备广播、通讯条件,在灾时依旧可以保留其通讯、管理功能,用作临时指挥中心或调度中心。
(3)安全性能稳定:不同于露天开阔的广场或公园等开放性避难场所,体育馆主体建筑场所封闭,不仅可以满足灾民的长期避难生活需求,还可以降低次生灾害的发生。闭合的场馆屋顶可以抵挡大雨大雪等恶劣天气;特殊的穹顶结构在设计之初即考虑了抗震安全问题,屋顶为大跨度结构,由于局部受力部件材料大多选用高强度、轻自重的钢材,有效降低了建筑的倒塌概率。
2.功能劣势
截至目前体育馆的设计与规划缺乏防灾、应急等相关的基础设施或应急标识。因此,虽然体育馆在用作临时避难场所时具有其他开放场所不具有的先天优势,但由于前期开发时的重视程度不够、规划力度及政策执行不到位,目前我国体育馆的应急避难转换效率依然较低,存在较为严重的空间浪费现象。
(1)辐射范围有限:截至目前,我国体育场的选址往往远离城市中心。因此体育场馆周边的配套设施不够完备,交通方式单一,这就导致体育场在城市之间常以孤岛形式存在,无法有效辐射主城区和城区周边的居民聚集区。再加上体育馆相关的防灾宣传力度薄弱,体育馆灾时辐射范围有限,灾民不仅很难自主前往体育馆避难,不便利的交通也使得伤员转移成为难题,从而导致体育馆在灾难发生时无法及时发挥救援疏散作用。
(2)空间资源浪费:由于当前将体育馆用于灾后避险的设计较少,因此在体育馆设计和建造时往往会忽略应急避难需求,体育馆在实际用于避险时的可利用面积很少。例如场馆外部广场种植了大量的以树木为主的林带,这为搭设临时救灾帐篷或移动板房带来了不便,极大降低了体育场外部空间的灾时利用率。又或是内部看台采用固定座椅形式,座椅之间的距离过近,无法合理安置灾民,整个观众席位置均被空置,造成大量浪费。
(3)配套功能不完备:由于选址较偏,体育场周边的基础设施配套不完全,固定的卫生或餐饮设施,以及医疗等功能区块目前尚未与体育功能区间高效整合,难以满足灾民长期避险的需求。
(4)忽略心理需求:结合体育馆外部开放空间特征,我国灾后第一时间用于庇护所的临时性避难设施一般为救灾帐篷和移动板房,容量一般以家庭为单位,可容纳3-5人,且没有功能分区设置。上述紧急庇护所可以解决短期的安置需求,但大部分情况下受灾人群都会持续居住在安置区直到临时住房或永久性住房解决。狭小的空间、单一的功能、缺乏隐私空间和安全措施,会给整个受灾群体带来慌乱和不安的心情。
二、城市体育馆应急避难设计探讨
为了进一步提升体育场空间的应急避免转化效率,这里,我们针对上述我国城市体育馆应急避难能力现状分析,总结出以下几点体育场馆空间形态设计指引建议。
1.外部空间规划设计
(1)选址:为了扩大体育场馆灾时辐射范围的同时保证其常态化利用,城市体育馆最好在靠近城市或交通便利的近郊选址,并且保证可以地处多个区县之间,周边具备水、陆、空等多种交通条件。这样灾难发生时,有利于市区和周边县市的灾民及时转移,并实现周边地区防灾基础设施的共享。同时,由于近郊体育馆的选址不在人口密集区,但周边的交通方式便利多样,这可以保证灾时避难人流、车流、救灾物资运输快速通达。
(2)绿植:在进行体育馆应急避难设计时,临路林带的选择可以以灌木或高大树木为主,这样可以起到防风、防火的作用,同时还便于搭设防洪带。而广场上的主要绿地则不设置高大树木,以草坪为主,并选择驱蚊、防虫的草种,这样有助于灾时搭建临时棚宿区,或作为直升机停机坪。
(3)生活设施:在体育馆外部空间加设独立的应急生活设施,并完善基础设施,确保除场馆主体建筑外还应配备应急广播系统、无线电设施、扩音器和监控等紧急通讯设施,平时可起到节目转播作用,灾时可转化为应急指挥中心,起到协调调度作用。完善外部空间的功能区块划分,配备独立应急变电站或自动发电设备,实现利用风能、太阳能应急发电;配置库存足量手电电池,安设夜间照明和应急避难灯。外部广场空间预留棚宿区位置,并预设应急水井,灾时移去井盖净化后即可用作饮用水。
2.内部空间规划设计
截至目前,我国城市体育馆缺乏避难设计,目前主要以自身优势实现应急避难功能。因此体育馆主要建筑存在大量的空间浪费现象,例如场内固定看台无法挪移,观众席位置大量浪费。辅助用房由于面积小、连通性、可达性差,空置率也会较高。因此对体育场馆主体建筑的应急避难设计迫在眉睫,但不同于开放性广场,在体育馆内增设或开辟新功能区间的难度较大,因此对场馆内部空间的规划设计要本着体育馆灵活性和适应性原则展开,以构建可再生空间、创造可折叠结构和组合模块化单元为主,以为避难改造预留空间为辅,实现避难场地的扩展。
(1)赛场屋顶:赛场屋顶不仅起到遮风挡雨的作用,还兼具了采光、照明等功能。因此赛场穹顶可以参考“蛋式屋顶”储能结构,顶板采用透明膜材料,并安装太阳能电池板和风力涡轮机,为内部照明电路提供电能,实现自我维持。这种独特的蛋式结构不仅便于收集雨水、并通过建筑表面膜过滤进行存储,还具有抗震效果,加上内置网壳、空间网格钢架结构,还具有受力相对均匀且结构整体质量较低的特点。
(2)观众看台:传统的应急避难设计中,体育馆的竞演空间是容纳避难者的主要空间,对于没有座席的热身训练馆而言,其灾时利用率可接近100%。因此对观众看台的避难改造是提升体育馆避难空间利用率的关键环节。
遵循上述思路,对于中、大型体育馆,可以采用看台与临时看台相结合的形式,在体育馆两侧或四周以临时看台替换部分固定座席。活动式座席在内场充当避难场地时可以迅速通过人工或机械收缩至首排挑台下,腾出全部场地面积,提供充分的避难空间。此外也可以设计可拆卸看台,以可回收材料为基体搭砌看台,形成“砌体结构”,灾时可将基材拆卸用作防洪逃生装置。
而对于固定看台,则有两种设计思路。一是在保留原有坐式座席的基础上设计翻转式或旋转式结构。参照人体单人座席的尺寸,将看台排深从850mm扩大到1050mm,以预留出避难期间可供人员过往通行的过道宽度。对于翻转式座席,可以将座椅以铰链连接看台踏面,作为避难场所使用时可以将座席通过铰链展开至水平状态以供席宿。
另一种思路则是将可拆卸模块化座席与可拆卸预制装配式建筑结合使用。这种模块化的结构和可逆性的拆卸结构有利于灾时资源的整体调度。当体育馆用于临时避难场所时,不仅可以将室内看台进行拆除,转移到室外空间作为补充型功能模块,还能为内场腾出足够空间,实现场地100%利用。
(3)赛时大厅:赛时大厅是体育馆最主要的避难场所。除了通过调整看台空间提升竞演空间的利用率外,还可以将比赛场地与训练场地等附属空间集约设置来实现。将比赛场地作为主空间,训练场作为附属空间,赛时二者通过活动帷帐或移动座席划分,灾时主副空间则可以合并形成更大的避难场地,避免了资源的浪费,并便于管理。
但是场地过大而缺乏有效的隐私划分与空间分割,就会使管理调度变得混乱,甚至为避难者带来二次伤害。可以设置2000X2000可折叠模块化空间。每个空间可以形成相对封闭的独立空间,也可以相互连接形成组团,充分确保了公共避难场所的隐私空间。见图1。
图1 模块化空间(图片来源:作者自绘)
(4)功能用房:此外,大部分用房在灾时依然可以保留其原有功能继续使用,如馆内更衣室可作为生活区,医务室依旧保留卫生防疫处理功能,防止灾难次生伤害,新媒中心可以作为紧急调度中心使用。部分包厢或闲置率高的贵宾用房等可以通过活动隔墙分割,灾时进行合并,作为大型手术、隔离、消毒、医护人员工作区等独立房间。
三、结语
综上所述,虽然我国目前的大型体育馆在用作临时避难场所时具有其他开放场所不具有的先天优势,但由于应急避难设计重视程度不够,目前我国体育建筑的转换效率依然较低,且存在较为严重的空间浪费现象。本文针对上述问题,系统分析了我国城市体育馆的应急避难能力,探讨当前城市体育馆应急避难设计可行性,期待可以让城市体育馆的应急避难设计有据可循。