姜珊 肖雁文
以重要建筑邊界安全為例簡述景觀基礎設施在防恐安全中的應用
姜珊 肖雁文
恐怖襲擊是歐美景觀規(guī)劃設計中新近出現(xiàn)的議題,而目前國內(nèi)對這一領(lǐng)域的探索基本處于空白狀態(tài)。隨著國際恐怖威脅的逐漸蔓延和國內(nèi)不穩(wěn)定勢力活動頻繁的趨勢,研究景觀基礎設施在防恐中的應用顯得越來越有必要。本文以重要建筑物邊界安全為例,探討了在防恐安全(尤其是汽車炸彈)中的景觀規(guī)劃設計的總體思路與對策,并且提出了一系列實用的設計方法?;陂L期規(guī)范化設計的考慮提出了一些新的概念,為未來相關(guān)規(guī)范的制定提供參考。
景觀基礎設施;景觀規(guī)劃設計;防恐安全;邊界安全
全球化已經(jīng)極大地促進了經(jīng)濟融合與發(fā)展,同時也使貧富差距增大,加劇了文化沖突和恐怖主義的擴散。全球化背景下的恐怖襲擊警示著國家安全,各學科在防恐安全領(lǐng)域的研究也逐漸增多。目前,基于防恐安全的景觀基礎設施規(guī)劃設計正在成為歐美國家的研究熱點。警力人員實時防恐所消耗的社會資源和經(jīng)濟資源較大,通過景觀基礎設施的相應設計承擔一定的硬件防恐功能顯得經(jīng)濟實用?;A設施的防恐功能這一課題本身包含著高度的學科交叉性,需要建筑設計,結(jié)構(gòu)設計,景觀規(guī)劃設計,交通規(guī)劃設計等學科的綜合參與。其中,景觀基礎設施的防恐設計有著比較獨特而重要的作用,其主要特點有設計自由度較大,造價相對較低,施工完成之后仍然有較大調(diào)整空間等特點。
目前世界上的恐怖襲擊主要包括爆炸襲擊和生化武器襲擊,其中爆炸襲擊一直是最主要的手段。1968年以來發(fā)生的所有國際恐怖襲擊案件中,爆炸襲擊所占的比重達到了46%。[1]爆炸襲擊主要包括汽車炸彈襲擊(Vehicle attack)和便攜式炸彈襲擊(Hand-delivered attack)。便攜式炸彈靈活性大,危害程度相對較輕,宜采用軟檢測手段控制。而汽車炸彈襲擊具有很大的破壞性,原因在于汽車能夠攜帶足夠多的爆炸物,對場地和重要建筑物的建筑結(jié)構(gòu)體造成很大的破壞。景觀基礎設施在應對此類汽車炸彈襲擊方面能夠起到顯著效果。
由于受恐怖襲擊的直觀威脅較大,美國對防恐設計的研究較為領(lǐng)先。美國國家首都規(guī)劃協(xié)會(National Capital Planning Commission)于2001年出版了關(guān)于華盛頓的基于防恐安全的設計介紹。[2]聯(lián)邦緊急事務管理局(Federal Emergency Management Agency)在2003年出版了《Primer for Design of Commercial Buildings to Mitigate Terrorist Attacks》,其中包括了較大篇幅的景觀基礎設施設計方案。[3]
與此相比,我國在這一領(lǐng)域的探索幾乎處于空白狀態(tài)。我國的國際地位日漸提升,承辦如奧運會和世界博覽會等國際大型盛會的頻率逐年增加,備受世界矚目。隨著境內(nèi)外“三股勢力”的活動有日益猖獗的趨勢,尤其是近年新疆和西藏地區(qū)的暴亂事件,對恐怖襲擊事前防御的需求也迫在眉睫,通過景觀基礎設施的規(guī)劃設計所起到的作用將越來越大。本文以重要建筑物的邊界安全為例,對景觀基礎設施在防恐安全中的應用進行了淺要探索。
防恐安全設計中,需要引入“防護線”和“緩沖區(qū)”的概念。據(jù)筆者定義,“防護線”是指一系列基礎設施單元所圍繞核心區(qū)域而成的閉合線。所謂核心區(qū)域,是指場地中對人員安全和設施而言最重要的防控區(qū)域,比如重要建筑物、地標、紀念性構(gòu)筑物以及公園中的廣場等公共空間。兩條防護線之間的環(huán)形區(qū)域則是緩沖區(qū),起到延遲撞擊、減緩汽車炸彈車速的作用。場地設計中,一般需要多道防護線和緩沖區(qū),防護線與緩沖區(qū)在防恐功能上互為補充,從而形成一個防護線系統(tǒng)。
重要建筑物常因為其功能特殊或者意義重大,成為恐怖主義者易于選擇的襲擊對象。一旦摧毀重要建筑物基底部位的主要結(jié)構(gòu),很可能導致整體坍塌,造成極大的人員傷亡。 因此,在重要建筑物的邊界安全將成為地面防護的重點。通常采用設置防護線的方式保護重要建筑物的邊界安全。
在重要建筑物邊界外圍設置的防護單體在同一條防護線上是串聯(lián)關(guān)系,任何防護單體一旦失效即可形成缺口,整條防護線也即喪失了防御功能;但由若干條防護線形成的防護線系統(tǒng)是一個并聯(lián)體系,只有當所有防護線個體全部失效時,所構(gòu)成的整體才喪失功能。實際機制上,整個防護線系統(tǒng)是作為一個整體發(fā)揮作用的,往往并不是某一道防護線或者某一個防護單元起到?jīng)Q定性作用。但“串聯(lián)關(guān)系”和“并聯(lián)體系”的提出在指導設計中卻有著比較重要的意義。在單個防護線的設計中,由于是串聯(lián)體系,因此對單個節(jié)點進行加強意義不大,因為其整體強度取決于最薄弱的一環(huán),故而最為經(jīng)濟有效的方式是盡量設計為各節(jié)點等強度。而作為一個并聯(lián)系統(tǒng),防護線系統(tǒng)內(nèi)部的各個防護線之間可以設計按照場地實際情況設計成不等強度。如果說防護線的防恐功能是阻擋,那么緩沖區(qū)最主要的防恐功能是滯速緩沖,使得汽車炸彈等恐怖襲擊在沖撞到下一條防護線時,其一部分速度和威懾力已經(jīng)被緩沖區(qū)消耗。按照這一思路進行的景觀基礎設施設計,會有較大的安全冗余度,有效的抵御恐怖襲擊。
很多重要建筑在決定其建造基地之后,景觀規(guī)劃設計師與建筑設計師、交通分析師、結(jié)構(gòu)工程師等就應該協(xié)同合作。例如,若場地地形本身不甚平坦,且有較好的植被覆蓋,那么,在滿足建筑使用功能的前提下采用中國古典園林的設計手法將營造出“曲徑通幽”的景觀環(huán)境。建筑深藏在這樣的景觀環(huán)境中,將極大地減弱恐怖襲擊尤其是汽車炸彈式恐怖襲擊的便利性。
再例如,若重要建筑暴露于開敞的城市空間,可以考慮用水體將建筑附屬場地及城市環(huán)境予以分離,采用人車分行的思路設計人重量荷載的人行橋,在局部設置開口,控制建筑出入口及主要通道。水體分隔是作者認為最為安全有效的一種場地設計方法,類似于古代城邦下的護城河,能夠有效防御汽車炸彈的攻擊。 在不能利用水體分隔的多數(shù)情況下,依舊可以借鑒此思路,將水體替換成其他軟質(zhì)材料。作者從風景園林的“哈哈鏡”中獲取靈感,可以考慮在建筑外圍場地上設置環(huán)形凹槽,凹槽內(nèi)可局部栽植草本地被植物同時起到阻擋汽車炸彈襲擊的作用。
在建筑的形態(tài)設計上,景觀規(guī)劃設計師也應有所參與,宜盡量避免回字形或半回字形的建筑形態(tài)的出現(xiàn)。在景觀環(huán)境上也宜避免甕形的場地和景觀環(huán)境的出現(xiàn),以免汽車炸彈駛?cè)雸龅貎?nèi)部引爆,各個方向的構(gòu)筑物都將因爆炸的環(huán)形沖擊波受到攻擊。 總之,場地結(jié)合景觀設計的重要性不言而喻。合理的場地規(guī)劃設計對防恐安全有著極大的效用,結(jié)合建筑性質(zhì)和場地特質(zhì)選用適宜的景觀規(guī)劃設計手法將事半功倍。
基于景觀都市主義理論,將建筑和城市的基礎設施看做是景觀的延伸和地表隆起。景觀基礎設施的定義在廣義上涵蓋了城市的各個有機組成部分,包括以各種自然過程為主導的生態(tài)基礎設施(ecological infrastructure)和以多種功能為主導的公共基礎設施(public infrastructure),[4]從景觀建筑單體、綠化植物到城市街具。將景觀基礎設施賦予防恐的功能,將恐怖襲擊的防護單體與景觀基礎設施相結(jié)合,利于藏匿防護單體,同時也是美學與實用功能相結(jié)合的手段。
以重要建筑物的邊界安全為例,通過作者的歸納總結(jié),結(jié)合防恐安全的景觀基礎設施設計應該遵循以下的步驟進行,并形成完善的反饋機制。
首先,在設計最初,要將建筑物按照重要程度進行分級,確定其邊界安全等級,并且識別出建筑主體結(jié)構(gòu)的位置。全面掌握建筑和場地的基礎信息,便于根據(jù)場地和建筑的特性對其邊界外圍進行景觀基礎設施的設計。
一旦確定了景觀基礎設施的防護等級,則依照“防護線”和“緩沖區(qū)”的設計思路,確定單條防護線上防護單體的位置和數(shù)量,分別設計單條防護線。同時對緩沖區(qū)進行設計,并根據(jù)防護等級和防護線的防御能力確定緩沖區(qū)的環(huán)形面積。 若干條防護線組合成并聯(lián)防護線體系的時候,要注意防護線之間互相輔助的作用。內(nèi)圈防護線相對薄弱的防護環(huán)節(jié),宜對應外圈防護線中相對防護能力強的防護單體,以最大限度地避免防護漏洞。
值得特別指出的是,在確定景觀基礎設施防護單體位置的時候,要緊密結(jié)合交通系統(tǒng)分析。對車輛靠近建筑物時的行車路線進行分析和規(guī)劃,將防護單體設置恰當?shù)奈恢?,避免車輛能夠輕易駛向建筑物的主要結(jié)構(gòu)部位。
將景觀基礎設施結(jié)合防護單體的設計手段有很多,設計師可以根據(jù)場地、建筑、景觀環(huán)境和公共服務設施的不同需求,將基礎設施構(gòu)件進行改造或者加固。例如加固景墻、座椅、景觀燈、花池、樹池、種植缽等,能夠在汽車駛?cè)氲臅r候加以阻擋,減弱沖擊力。再例如將從草坪灌溉設施進行改造,使其在受到襲擊警報的時候轉(zhuǎn)換為滅火噴淋裝置等。設計師宜發(fā)揮創(chuàng)造力和主觀能動性,充分結(jié)合場地特質(zhì),為景觀基礎設施賦予防恐功能。
防護單體可以是凸出于地面的景觀基礎設施,而緩沖區(qū)宜采用帶狀或環(huán)形的平面設計。作者提出受到國外相關(guān)研究的啟發(fā),提出了“限載隔離帶”的設計思路?!跋掭d隔離帶”即用于重要建筑物邊界安全防護緩沖區(qū)內(nèi)的帶狀或環(huán)狀平面區(qū)域,用以木柵板或者類似性能的材料覆蓋軟質(zhì)下墊物以起到限制荷載的作用。所限制的荷載極限可以用公斤TNT來衡量,超過荷載極限的汽車炸彈將被陷在隔離帶中。在預算充足的情況下,在“限載隔離帶”的表面覆蓋物下鋪設炸藥探測裝置,可以增強其對危險品探測和防御的能力。
為了達到土地綜合利用以及集約式建設基礎設施的目的,可以將公交候車區(qū)、步行路、綠化分隔帶等景觀基礎設施與限載隔離帶相結(jié)合。例如正在普及推廣的雨水搜集系統(tǒng),在沿路建設的用于收集雨水的溝渠上覆蓋網(wǎng)孔狀的透水覆蓋物,既可以達到雨水收集的作用,又可以成為“限載隔離帶”,起到防恐的作用。
長遠來看,基于防恐安全的景觀基礎設施設計必然需要設計條例的規(guī)范和指導。這里將以簡短的篇幅對此做一些探討。
目前國內(nèi)對建筑抗震有著相對完善的規(guī)范章程。在保障基礎設施和人員安全的角度上,防恐規(guī)范可以一定程度上參考抗震規(guī)范的思路研究制定。但需要注意的是地震作用僅僅對建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞作用,是一種自然界的客觀作用,并無主觀攻擊性。與此相比,恐怖襲擊有著很強的主觀攻擊性,并且攻擊面也更廣,更有針對性,更劇烈,不確定性更高。抗震設施主要存在于建筑結(jié)構(gòu)的豎向方向上,主要是結(jié)構(gòu)工程的領(lǐng)域;而用于防恐安全的基礎設施則更多地會結(jié)合景觀基礎設施的建設,在場地的平面方向上與景觀規(guī)劃設計密切相關(guān)。
規(guī)范中宜對重要建筑物或場地等核心區(qū)域進行分級和設防烈度值評估, 對景觀基礎設施安全性能進行規(guī)定,還需要提出一些功能性和經(jīng)濟性上的規(guī)定。為設計和施工方便考慮,可以推薦出一系列標準化的景觀基礎設施單元(特定間距樹種、長椅等),并提供每一種單元阻擋汽車炸彈襲擊的量化指標,比如速度緩沖值(汽車在強行通過前后的速度損失)。
在進行了景觀基礎設施設計之后,需要對其安全性進行驗算復核。由于實際防恐系統(tǒng)是由多個防護線組成的,在對各個防恐景觀設施單元進行計算組合時,不應當是簡單的指標疊加,而應當采取目前國際規(guī)范通行的,采用分項系數(shù)的概率極限狀態(tài)設計法,具體事項可參照相關(guān)文獻。
由本文中的探討可見,通過景觀基礎設施的規(guī)劃與設計進行反恐防范,尤其是對目前危害力最大,最普遍的汽車炸彈襲擊的防范,不僅實用有效,而且經(jīng)濟性較好,無需大量新設備設施的引入,只需要進行一些平面上的布置和合理設計,就能夠起到有效的防恐作用。施工建造之后,在正常時期,這些景觀基礎設施可以被正常地使用,成為景觀與建筑環(huán)境有機的一部分;而在緊急狀態(tài)下又可以發(fā)揮其抵御或減弱恐怖襲擊的作用,保證重要建筑的邊界安全,降低人員與財產(chǎn)損失。然而,本文只是進行了淺要初步的探索,景觀基礎設施在防恐安全中的應用這一領(lǐng)域的探索尚未真正起步。面對日益復雜的國內(nèi)外形勢,宜盡早對此領(lǐng)域進行研究。
[1] Protecting Buildings From Bomb Damage[M]. National Academy Press Washington, D.C.,1995.
[2] Designing for Security in the Nation’s Capital. National Capital Planning Commission,2001.10. www.ncpc.gov
[3] Primer for Design of Commercial Buildings to Mitigate Terrorist Attacks. Federal Emergency Management Agency. 2003.12.www.fema.gov
[4] 翟俊. 基于景觀基礎設施的景觀城市-景觀都市主義之路. http://blog.sina.com.cn/s/blog_659b3be90100h8kh.html
[5] The National Capital Urban Design and Security Plan Designing and Testing of Perimeter Security Elements. National Capital Planning Commission, www.ncpc.gov
[6] 奚江琳,李曉東, 王海龍. 全球化背景下地下公共空問的反恐問題. 地下空間與工程學報. 1673-0836(2008)02-0380-03.2008,4
[7] Oscar Newman. Creating Defensible Space.U.S. Department of Housing and Urban Development Office of Policy Development and Research.1996.4
[8] Vinod K. Aggarwal Min Gyo Koo. Asia’s New Institutional Architecture: Managing Trade and Security Relations in a Post-September 11 World. Berkeley APEC Study Center, University of California at Berkeley.2005.12
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Introduction to the Application of Landscape Infrastructure in Anti-terrorism in the Case of Important Construction Frontier Security
The consideration of potential terrorist attack is a new emerging research focus in Western countries,compared with little domestic exploration. With the rampant international and domestic terrorism threat,the research on the application of landscape infrastructure in anti-terrorism becomes important.This paper centers on general approach of landscape infrastructure design with consideration of antiterrorism, especially vehicle bomb attack, and a series of pragmatic design methods are put forward.Based on the consideration of long term normalized design, some new concepts are brought forward for the specific code in the future.
Landscape Infrastructure;Landscape Architecture Design;Anti-terrorism;Frontier Security
10.3969/j.issn.1001-8972.2011.07.107
姜珊/1986年出生/女/碩士研究生/景觀規(guī)劃設計/同濟大學景觀學系。