趙婷
(天津市天勘建筑設計院,天津300191)
彈性城市也叫作韌性城市、包容性城市和動態(tài)城市。相關城市管理者在城市發(fā)展過程中不斷形成新的規(guī)劃理論,總結新的規(guī)劃設計方法;相關的技術路線也根據(jù)城市的外部環(huán)境來得到調(diào)整或優(yōu)化,城市對各種環(huán)境因素造成的影響的反應速度得到提高,城市的整體彈性相應得到提高[1]。據(jù)研究,世界上超過50%的人口居住在城市中,并且這一數(shù)據(jù)仍在增大。由于全球氣候變化和不同地區(qū)的復雜政治環(huán)境,城市結構變得極為脆弱。在世界各地,面對復雜的災難類型,不同的城市具有不同的應對方式。例如,發(fā)生地震時,城市所受到的損害程度很好地反映了城市的抗震能力。在城市發(fā)展中,防洪、公共安全和惡劣天氣等問題變得越來越嚴重,這種情況不僅存在于中國,而且存在于世界上任何一個地區(qū)。由于氣候全球化的影響,許多城市都面臨著不同程度的自然災害威脅。在城市化建設的進程中,涌入城市的人口不斷增加,導致城市的總容量逐漸減小,這已成為限制城市健康運行和建設的最大難題。
各個政府機關的城市規(guī)劃設計人員以及相關研究學者現(xiàn)在都在探索對可持續(xù)發(fā)展城市建設要素的發(fā)掘和理解。而中國政府也開始將重點放在城市建設風險的管理功能上,且取得了比較好的效果[2]。從中國科學和規(guī)劃領域專家的研究成果來看,在城市規(guī)劃和治理中,城市彈性的不確定性位居首位。同時,在彈性城市的建設過程中,還需要不斷與各個學科的專家進行各種專業(yè)的合作。目前,中國的彈性城市建設仍存在一些弊端。
研究人員提出了一種靈活的城市規(guī)劃框架,如圖1 所示,其氛圍是“脆弱性分析、政府監(jiān)管、預防和不確定性為重點的規(guī)劃”。首先,在建設靈活城市中進行脆弱性分析,確定城市中相對脆弱的人口和社區(qū),評估城市非正式空間的規(guī)模及其社會經(jīng)濟環(huán)境,并可視化其空間分布來分析未來的不確定性。下一步,需要有效地進行政府監(jiān)督,與彈性相關的各種行為者需納入計劃和協(xié)作中,重點在于研究影響公平的社會因素,并且制定緩解氣候變化的約束條件。然后實施預防策略,以減少城市中的溫室氣體排放,并同時促進替代能源的生成。最后,制訂不確定性計劃,進行土地管理,通過街區(qū)和建筑設計來協(xié)調(diào)脆弱地區(qū)的發(fā)展,創(chuàng)建可持續(xù)的城市形態(tài)。
圖1 彈性城市規(guī)劃框架
在海外,彈性城市正在發(fā)展中,而中國也在繼續(xù)建設低碳城市、生態(tài)城市、低碳生態(tài)城市和智慧城市。目前,主要挑戰(zhàn)在于如何應對由全球氣候變化、破壞性的環(huán)境條件以及經(jīng)濟和社會發(fā)展引起的城市災害。如何利用外界來使城市發(fā)展更加靈活,需要因地制宜地考慮屬于我國的建設計劃。當前,引入適當?shù)姆椒▉斫⒅袊鞘徐`活性將有助于在中國傳播城市靈活性理論。擴大規(guī)模效應,提高城市柔性決策水平和設計高度,這是一種可以擴大項目范圍的建設方法。
彈性城市的設計計劃與常規(guī)城市規(guī)劃設計之間存在許多不同之處。一般來說,彈性城市設計的適用性非常廣泛,但是在中國城市進行彈性城市建設規(guī)劃和設計的情況下,常規(guī)建設項目規(guī)劃的數(shù)據(jù)無法應用在彈性建設規(guī)劃中。城市規(guī)劃和設計要求將城市劃分為不同的空間單位,必須對其進行彈性評估,這是衡量城市空間單位的主要因素,也是分析城市建設效果的重要方式,可以為城市規(guī)劃和設計帶來明顯收益。如今,在中國進行的相關研究,其數(shù)據(jù)可以為中國的彈性城市建設和海外城市建設提供有效的參考。
目前,在中國低碳生態(tài)系統(tǒng)的建設的背景之下,彈性智能城市的建設正成為我國城市建設和發(fā)展的重要課題和內(nèi)容。靈活的城市發(fā)展需要適當?shù)某鞘幸?guī)劃和設計系統(tǒng),以促進城市發(fā)展和壯大。但是,建立一個彈性的城市需要花費很多精力,也需要更多的時間來獲得行業(yè)團體的承認和接受。這是發(fā)展靈活城市的主要障礙。
合理地應用國外彈性城市建設的理論和經(jīng)驗對中國彈性城市建設具有重要意義,同時也是我國彈性城市建設理論發(fā)展的重要基礎[4]。但是中國需要根據(jù)中國的現(xiàn)實特色為城市建設建立起符合國情的彈性城市建設的評級標準。借助此系統(tǒng)和工具可以定量評估中國的彈性城市建設并建立運營機制。
目前,中國的城市彈性能力評估系統(tǒng)以大中城市為主要目標。大中城市的彈性評估吸引了政府、學術專家、公眾和相關行業(yè)的更多目光。需要加強宣傳彈性城市建設對中國社會發(fā)展的重要性。在公眾能夠普遍認可之后,就能夠形成具體的建設計劃和組成建設機制。
在評估了彈性城市建筑指標之后,它將提高該指標評估水平的基礎,增加城市建筑的完整度,并促進彈性城市的建設規(guī)劃和布局。并考慮城市的長期發(fā)展??梢愿鶕?jù)指標對城市建設提出宏觀建議。
目前,中國的城市規(guī)劃設計可以分為3 個步驟:第一步,彈性評估現(xiàn)有計劃和設計,并通過新指標和先前指標不斷更新評估的內(nèi)容和標準。這項專業(yè)評估在規(guī)范化的方向上促進了彈性的城市建設的發(fā)展,并將其與城市規(guī)劃設計結合在一起。第二步,提出適當?shù)囊?guī)劃和施工方法和技術準則,提出適當?shù)念A算方法,保證能夠成功完成框架設計,并利用現(xiàn)有資源最大限度地支持彈性城市建設[5]。第三步,對城市各個空間和功能區(qū)域進行不同的詳細規(guī)劃和設計。評估和識別不同區(qū)域和功能區(qū)中的漏洞,通過彈性建設城市,為城市往更高層次的發(fā)展做好萬全的準備。
圖8 柱頂鑄鋼節(jié)點應力分析
圖9 支座節(jié)點應力
體育場的鋼結構罩棚跨度大,結構復雜,受風荷載影響大。本工程通過前拱桁架和后拱桁架加強了鋼罩棚的整體剛度,避免了邊緣構件的風振;通過關鍵構件的性能化設計,提升結構地震作用下的安全性;利用抗連續(xù)倒塌分析,找出結構的薄弱部位,針對薄弱部位桿件進行了加強;對復雜節(jié)點進行有限分析,保證節(jié)點安全。本工程可為類似工程設計提供參考。