□ 劉 銳
根據(jù)《城市建筑綜合防災(zāi)技術(shù)政策綱要》,城市建筑災(zāi)害可分為地震、風(fēng)災(zāi)、火災(zāi)、洪水、地質(zhì)等災(zāi)害。據(jù)此,針對(duì)提高城市建筑防災(zāi)減災(zāi)能力進(jìn)行研究,以此提升城市建筑質(zhì)量,保障國(guó)民生活安全。
從災(zāi)害發(fā)生情況來看,其存在不可預(yù)知及無法精準(zhǔn)標(biāo)點(diǎn)的特點(diǎn),會(huì)造成較為嚴(yán)重的破壞性,且往往發(fā)生在很短時(shí)間內(nèi)。此外,災(zāi)害侵襲形式存在多樣化、多元化屬性。城市較為常見的災(zāi)害有地震、火災(zāi)、風(fēng)災(zāi)、洪水,每一種災(zāi)害都有自身的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及發(fā)展規(guī)律,會(huì)因地質(zhì)因素差異而形成不同類型、不同程度的災(zāi)害[1]。
防災(zāi)減災(zāi)是城市發(fā)展及建筑規(guī)劃所亟須解決的問題,是促進(jìn)人類社會(huì)活動(dòng)發(fā)展的重要保障。但從我國(guó)長(zhǎng)期的城市建筑設(shè)計(jì)、建筑使用情況來看,雖然城市建筑防災(zāi)減災(zāi)意識(shí)得到顯著提升,但知識(shí)經(jīng)驗(yàn)仍缺乏系統(tǒng)性、全面性,加上建筑結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、建筑質(zhì)量存在不可控等因素,我國(guó)的部分建筑實(shí)際防災(zāi)減災(zāi)能力仍較弱。目前我國(guó)建筑防災(zāi)減災(zāi)的實(shí)施情況主要存在以下問題。
業(yè)主、設(shè)計(jì)方、施工單位對(duì)城市建筑的居住、商業(yè)等功能比較重視,但卻對(duì)城市建筑的防災(zāi)減災(zāi)功能不夠重視。設(shè)計(jì)單位與施工單位對(duì)城市建筑防災(zāi)減災(zāi)通道、材料的配置往往遵循相同模式,以至于缺乏獨(dú)特性,導(dǎo)致城市建筑的防災(zāi)減災(zāi)效率低下,一旦發(fā)生突發(fā)事件,很難保證在較短的時(shí)間內(nèi)完成人員疏散。
防災(zāi)減災(zāi)中環(huán)境復(fù)雜性的提升主要表現(xiàn)在建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部環(huán)境日益復(fù)雜。為了滿足建筑內(nèi)部使用需求,各部分功能區(qū)域劃分較為分散,加上建筑格局較為緊湊、連接通道不連貫等原因,導(dǎo)致建筑防災(zāi)減災(zāi)能力有限,遇到意外情況時(shí)難以進(jìn)行緊急疏散。雖然目前城市建筑物內(nèi)防災(zāi)減災(zāi)通道的分布比較均衡,但缺乏動(dòng)態(tài)的調(diào)整,難以滿足突發(fā)災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)的需要,因此應(yīng)加強(qiáng)建筑物防災(zāi)減災(zāi)能力建設(shè)。
方案構(gòu)思是建筑設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中較為抽象的一種思維方式,對(duì)于建筑設(shè)計(jì)起到基礎(chǔ)作用。而概念設(shè)計(jì)為了體現(xiàn)方案構(gòu)思的本質(zhì),其主要目的在于表達(dá)設(shè)計(jì)意圖、主要立面的造型特點(diǎn)以及合理的平面布局等。防災(zāi)減災(zāi)概念設(shè)計(jì)是將防災(zāi)減災(zāi)設(shè)計(jì)理念與建筑立面造型、平面布局等相結(jié)合,使建筑在設(shè)計(jì)層面起到防災(zāi)減災(zāi)作用。
針對(duì)災(zāi)害帶來的巨大破壞力,在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)積極運(yùn)用概念設(shè)計(jì)思維,進(jìn)一步加強(qiáng)防災(zāi)減災(zāi)設(shè)計(jì),這對(duì)促進(jìn)城市建筑防災(zāi)減災(zāi)功能提升具有重要意義。
建筑設(shè)計(jì)人員應(yīng)加強(qiáng)建筑安全設(shè)計(jì)與規(guī)劃、建筑外形及周邊環(huán)境設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào),合理安排室內(nèi)空間,解決光線、隔熱、室內(nèi)外裝修等建筑工藝問題。但從現(xiàn)階段我國(guó)建筑物設(shè)計(jì)的情況來看,設(shè)計(jì)人員甚少考慮防災(zāi)減災(zāi)性能,易忽視建筑物設(shè)計(jì)中最基本及最重要的一點(diǎn),即建筑物的基本作用之一是在災(zāi)害影響下提供積極的防御能力。建筑設(shè)計(jì)階段倡導(dǎo)防災(zāi)減災(zāi)概念設(shè)計(jì)的思想和方法,有助于建筑設(shè)計(jì)人員提高對(duì)災(zāi)害的防范意識(shí),承擔(dān)起建筑安全責(zé)任[2]。
對(duì)于建筑設(shè)計(jì)人員而言,創(chuàng)意空間的概念設(shè)計(jì)就是創(chuàng)意設(shè)計(jì)本身。防災(zāi)減災(zāi)概念設(shè)計(jì)是基于功能的創(chuàng)新設(shè)計(jì),為建筑設(shè)計(jì)人員提供一個(gè)全新的創(chuàng)新空間。同理,建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在各自專業(yè)領(lǐng)域的層面上進(jìn)行協(xié)商,目的是通過折中方案達(dá)成共識(shí),最終實(shí)現(xiàn)各自的設(shè)計(jì)意圖。只有這樣,才能使兩者的創(chuàng)新合二為一。而防災(zāi)減災(zāi)概念設(shè)計(jì)的理念則是建筑設(shè)計(jì)人員與結(jié)構(gòu)師的設(shè)計(jì)意圖相統(tǒng)一,既為建筑設(shè)計(jì)人員提供設(shè)計(jì)靈感,又為建筑設(shè)計(jì)人員與結(jié)構(gòu)師之間建立溝通橋梁。
從宏觀上講,防災(zāi)減災(zāi)這一理念在建筑設(shè)計(jì)中的作用決定著建筑物的防災(zāi)能力,這種作用往往比抗災(zāi)減災(zāi)更有效,而宏觀理念也影響和決定著建筑結(jié)構(gòu)的安裝、選材以及內(nèi)部構(gòu)造等。如在建筑設(shè)計(jì)中盡量保證建筑物的平面、立面的規(guī)則與對(duì)稱性,均勻地改變質(zhì)量和剛度,避免錯(cuò)層。簡(jiǎn)單對(duì)稱的結(jié)構(gòu)體,易于判斷其對(duì)地震的反應(yīng),易于采取結(jié)構(gòu)措施和進(jìn)行細(xì)部處理等。這些都為建筑物的防災(zāi)減災(zāi)提供了有利的條件和基礎(chǔ)。
2.2.1 依托“適災(zāi)”概念,注重建筑抗災(zāi)能力的設(shè)計(jì)
適災(zāi)概念源于“兼重天人”的哲學(xué)思想,強(qiáng)調(diào)人與自然的和諧共生,強(qiáng)調(diào)人與災(zāi)害環(huán)境的主動(dòng)適應(yīng),強(qiáng)調(diào)人與自然的協(xié)調(diào)適應(yīng)。建筑設(shè)計(jì)中的適災(zāi)概念設(shè)計(jì)主要根據(jù)被破壞的起因和后果進(jìn)行改善,通過建筑選址、布局等方面增強(qiáng)建筑的抗破壞能力,進(jìn)而減輕災(zāi)害發(fā)生時(shí)對(duì)建筑造成的危害。
第一,選址要因地制宜。盡管100%的安全地帶較為少見,并且絕大多數(shù)的建筑地基、基礎(chǔ)都存在一定安全風(fēng)險(xiǎn),但只要在建筑設(shè)計(jì)中對(duì)地基、基礎(chǔ)以及承載力進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),充分利用現(xiàn)有的條件,就能做到因地制宜,趨利避害。
第二,不同災(zāi)害條件下的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)突出防災(zāi)重點(diǎn)。應(yīng)以抗震概念設(shè)計(jì)為基礎(chǔ),同時(shí)考慮地震影響,并根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。近年來隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快和經(jīng)濟(jì)規(guī)模的擴(kuò)大,洪水、風(fēng)災(zāi)等其他災(zāi)害所造成的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失日益增加。而且我國(guó)災(zāi)害具有很強(qiáng)的地域性,尤其在地方特色鮮明的傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)中更應(yīng)考慮這一點(diǎn),如陜北窯洞、海南的船形小屋,需根據(jù)不同的災(zāi)害特點(diǎn),突出建筑的防災(zāi)重點(diǎn)。
第三,提高建筑物的防災(zāi)綜合效益。依據(jù)住房城鄉(xiāng)建設(shè)部規(guī)定的建筑結(jié)構(gòu)規(guī)范,一是按建筑物遭破壞后產(chǎn)生的影響,將其分為3個(gè)安全等級(jí);二是作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)的依據(jù),再將建筑物按其使用功能的重要程度分為甲、乙、丙、丁4類進(jìn)行抗震設(shè)防;三是將建筑物按設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋高度分為不同抗震等級(jí)。同時(shí),在建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中,設(shè)計(jì)人員還會(huì)根據(jù)建筑物的使用功能,對(duì)不同建筑物或同一建筑物的不同部位,采用不同的安全設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),充分結(jié)合實(shí)際建筑情況,以期實(shí)現(xiàn)全面加強(qiáng)綜合防災(zāi)減災(zāi)效果[3]。
第四,建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)置要實(shí)用。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算對(duì)建筑防災(zāi)減災(zāi)具有非常大的影響,設(shè)置時(shí)應(yīng)注重體現(xiàn)建筑的防災(zāi)減災(zāi)性能:一是各結(jié)構(gòu)連接點(diǎn)的構(gòu)造,保障建筑整體性;二是注重各構(gòu)件所起的保護(hù)作用,以提高抵御外部因素的侵?jǐn)_問題;三是進(jìn)一步加強(qiáng)地面防滑構(gòu)造以及樓梯間、陽臺(tái)的護(hù)欄處理,對(duì)門窗的設(shè)置和打開等進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì),滿足建筑安全疏散及保護(hù)作用;四是房屋的裝修構(gòu)造和某些細(xì)部構(gòu)造尺寸,應(yīng)滿足建筑舒適、美觀的需要;五是對(duì)房屋變形縫的設(shè)置,應(yīng)滿足建筑抵抗各種因素的變形作用。
2.2.2 堅(jiān)持“控災(zāi)”概念,推進(jìn)我國(guó)建筑防災(zāi)減災(zāi)持續(xù)化發(fā)展
災(zāi)害的發(fā)生都有其自身的運(yùn)行規(guī)律和破壞機(jī)制,在建筑設(shè)計(jì)中,建筑設(shè)計(jì)人員可依托檔案資料,結(jié)合科技手段,根據(jù)災(zāi)害的破壞機(jī)理和運(yùn)動(dòng)機(jī)理,掌握災(zāi)害的破壞機(jī)理和一般運(yùn)動(dòng)規(guī)律,通過一定的方法和措施,對(duì)災(zāi)害發(fā)生時(shí)造成的危害進(jìn)行控制,即“防災(zāi)”概念設(shè)計(jì)。例如防洪規(guī)劃設(shè)計(jì)中的“防、導(dǎo)、蓄、高、堅(jiān)、遷”六字方針;抗震設(shè)計(jì)中的“置、穩(wěn)、固、穩(wěn)”;防風(fēng)設(shè)計(jì)中的“選地、選材、避風(fēng)、避風(fēng)”,這些內(nèi)容便可簡(jiǎn)單歸納出建筑防災(zāi)減災(zāi)概念的設(shè)計(jì)方法[4]。
國(guó)家專門制定了建筑物抗震設(shè)防的標(biāo)準(zhǔn)體系,此體系主要以建筑物可以承受的破壞程度作為基礎(chǔ)。如今,在設(shè)計(jì)、修筑各種房屋、橋梁以及大型鋼結(jié)構(gòu)廠房時(shí),抗震設(shè)防成為重要的建設(shè)要求,也成為評(píng)價(jià)建筑物耐久性的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。此外,對(duì)于以前建設(shè)的舊建筑,也需要結(jié)合科學(xué)的方法對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固,增強(qiáng)建筑的抗震能力,使建筑物能夠抵抗較強(qiáng)的地震。對(duì)于新建的工程而言,則必須嚴(yán)格遵守國(guó)家抗震設(shè)計(jì)規(guī)范,建筑結(jié)構(gòu)要完全符合抗震的要求,一是應(yīng)避免出現(xiàn)凸出和凹進(jìn)部位,盡量符合對(duì)稱規(guī)則;二是做好新工程施工監(jiān)管工作,做好監(jiān)督管控,防止在施工過程中出現(xiàn)偷工減料、不符合標(biāo)準(zhǔn)的情況,杜絕在建筑施工時(shí)心存僥幸,無視國(guó)家的相關(guān)規(guī)定,鉆檢查空子,肆意降低抗震設(shè)防等級(jí)等行徑。
此外,在建筑施工時(shí),還可以通過采用先進(jìn)的技術(shù)、管理體系和新的材料增強(qiáng)防災(zāi)減災(zāi)能力。通常,傳統(tǒng)的建造方式主要是依靠整體結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)抗震的功能,借助建筑結(jié)構(gòu)的整體承載力和變形能力吸收,消耗地震能量。但在新科技的支持下,我國(guó)已經(jīng)制造出具有更輕質(zhì)量、更好強(qiáng)度和延展性極佳的材料,尤其是新型的隔震支座、智能隔震系統(tǒng)、隔震結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)等技術(shù)已經(jīng)面世,這對(duì)于提升建筑結(jié)構(gòu)抗震能力具有積極意義。
社會(huì)現(xiàn)代化發(fā)展趨勢(shì)下,防災(zāi)減災(zāi)能力逐漸成為我國(guó)城市建筑設(shè)計(jì)與使用的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象?;诂F(xiàn)代化建筑設(shè)計(jì)理念,防災(zāi)減災(zāi)能力是城市建筑發(fā)展及應(yīng)用的重要標(biāo)準(zhǔn)之一,有關(guān)人員應(yīng)通過防災(zāi)減災(zāi)指導(dǎo)理念,切實(shí)提高自身設(shè)計(jì)理念,糾正理解誤區(qū)、完善相應(yīng)設(shè)施,以不斷提升我國(guó)城市建筑防災(zāi)減災(zāi)能力。