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高度建成环境下城市避难空间体系韧性增强技术策略研究
深圳市城市规划设计研究院
2023-05-25  11:07    来源:本网

  摘要:在高密度城市面临的安全风险不断增大,避难空间体系品质不足的背景下,本研究以深圳为例,深入探讨了高度建成环境下城市避难空间体系提升的优化方案,并重点对既有建筑避难化韧性增强技术对策要点进行深入研究。研究采用实地调查、仿真分析等方法对我国应急避难场所现状进行分析,发现避难空间存在缺乏体系性,场地与设施配置缺乏精细化设计,管理运营表面化等问题。在对比国际先进经验的基础上,提出避难空间体系的优化方案。并针对高度建成环境这类特定城市风险、空间和资源现实,核心解决三方面的关键技术问题,特别针对高度建成环境下既有建筑物、开放空间和设施的避难化改造应用,研发具有可靠性和可操作性的技术策略和方法,以期为我国在未来全面进入存量规划时代,高度建成环境下的避难空间体系韧性增强提供扎实的研究基础、清晰的研究框架和切实可行的实践策略参考。

  关键词:城市避难空间体系;既有建筑避难化改造;韧性城市;高密度

  一、研究背景

  以经济建设为中心的快速规划建设时代,城市新旧安全风险逐渐交织累积。增强城市韧性成为统筹安全与发展的重要命题,而城市避难空间体系是城市关键性韧性基础设施之一。然而,现有避难空间体系普遍具有规划布局不合理、设计建造和设施配置不完善、运营管理低效等问题。避难空间体系的重要责任和现阶段低品质的现实存在巨大反差,亟需针对性的改进对策体系研究和相关的韧性增强技术研发。

  而另一方面,我国城镇化率不断提升,重要经济区域的超大城市如深圳、上海、北京等更是早已率先进入存量规划更新时代。如何在高度建成环境下,通过存量更新,构建和完善布局科学、配置合理、服务高效的避难空间体系,以及在更高标准的层面上,为避难服务的可达性、舒适性、社会公平性和人文关怀等提供空间和设施基础,全面提升城市韧性,增强城市竞争力,成为全新的紧迫课题。

  因此,针对高度建成环境下城市避难空间体系优化研究和既有建筑避难化韧性增强技术研发势在必行。

  二、研究思路

  本项目采取的技术方案如下图所示。首先,对典型的高度建成环境的高密度重点城市,进行关于避难空间体系规划和空间布局等现状的实地调查、仿真分析,对相关部门进行访谈,全面挖掘现状存在的问题;其次,对归纳总结的问题进行技术、政策、体制机制方面的原因剖析;然后,在比对国际先进经验的基础上,从系统论的角度建构适合于我国的避难行动规划,指导优化避难空间体系;基于以上,在新体系下对我国高度建成环境中避难空间的韧性增强进行系统性策略梳理和制定;并且,针对关键性的既有建筑物避难化韧性增强技术,提出改造的安全要求和相应的技术对策,并探讨了面向防灾防疫一体化的紧急转换技术可行性。

图2-1技术路线图

  三、研究内容

  本研究针对高度建成环境这类特定城市风险、空间和资源现实,核心内容从以下三方面展开:

  (一)解决用地紧张和高度建成现实下,避难空间体系组织与避难需求高效匹配的模型方法问题。

  用地粗放管理时代,避难空间体系规划建设缺乏科学的理论模型支撑,因此,呈现出诸多与避难需求不想匹配造成的资源浪费和服务效率低下的现象。本研究提出避难行动计划是避难空间体系规划、建设和提升的理论基础和工作蓝本。避免既有研究和实践集中在避难场所本体上谈提升的弊端,梳理了适合我国城市避难行动的需求为依据,提出匹配需求的避难空间体系网络组织的模型和方法,以及为完善避难需求服务,从避难场所本体的规划和设计、避难配套保障服务供给角度,为我国避难空间体系而非单体的供需匹配和韧性提升,提供全新视角、模型与技术途径。

  (二)解决转变发展模式的存量提质时代,固定避难空间选型上的理念难转变问题。

  在快速建设期的上个时代,建筑抗灾设防能力普遍不足。这种局限性导致标准规范和实际工作中,形成了以室外场地搭帐篷避难为主的模式。对于深圳这样的非强震且气象灾害频繁的地区,以及对于北方严寒地区,室外应急避难场地无法提供有效的避难服务。即便是强震地区,震后恢复阶段也需要坚固、实用、服务全面的室内场所以保障高质量的避难生活。因此在保障避难建筑达到特殊设防标准的情况下,需要考虑多灾种避难的兼容性问题以及不同城市地区气候环境问题,全面提升避难空间的人性化程度和避难生活品质供给。基于此,本研究提出应因地制宜,侧重建筑型应急避难场所,统筹结合优化室内外应急避难场所分工,形成以建筑型避难空间为主导的避难空间体系。

  (三)解决高度建成环境下挖掘既有建筑物的避难化改造潜力,所需的技术策略及技术要求不明确的问题。

  现阶段,由于高度建成环境下城市用地的局限性,仅依靠开放空间的避难生活不仅品质低劣,其规模也无法满足密集人口的避难需求;加之气象灾害频繁地区和严寒地区对室内避难场所的客观需求,既有建筑结建避难场所成为实践中的常态。然而,由于缺乏专门的改造标准和技术审查,现阶段被列为室内避难场所的建筑物,常常存在未经系统性加固改造和必要避难设计的情况,其安全性和避难服务能力等方面均存在不足。本研究通过对应急避难场所布局容量、场地设计、物资配备、安全设防的分析得出,中小学校和大型体育场馆两类建筑的建设标准与应急避难场所的标准较为接近,具有作为应急避难场所的潜质;但其尚存的楼房老旧、难以移动固定设施多、防寒防风性能差等问题,需进行韧性改造才能提供合格的避难服务。基于此,本研究针对既有建筑物的避难化改造应用提出明确的技术策略要求和审查要点,从存量提升角度实现高度建成环境下避难空间体系的韧性增强。

  四、创新点与特色

  本研究以策略提升为核心,针对高密度城市发展的现实需要,主要从以下三个方面进行了探索和创新:

  (一)提出避难行动计划是避难空间体系规划、建设和提升的蓝本。

  本研究避免以往研究和实践集中在避难场所本体上谈提升的弊端,以避难行动规划为依据,梳理科学的避难空间体系、避难场所本体的规划和设计,以及避难配套保障服务的供给,为我国避难空间体系而非单体的韧性提升提供全新视角和技术途径。

  (二)提出高品质城市避难空间体系需要赋予建筑型避难空间以主导地位。

  为走出上个时代建筑抗灾设防能力普遍不足的局限性导致以室外场地避难为主的体系模式,从根本上改善现阶段观念和技术体系下,室外避难生活在抗寒、抗风、防晒、防雨、等方面的舒适性缺陷,以及缺乏个人隐私、特殊照护等人文关怀等低品质现象,本研究参照国际先进经验,提出优化室外、室内避难分工结合,建筑型避难空间为主导的避难空间体系,达到8分钟室外临时紧急避难和15分钟室内固定短、中、长期避难生活的国际先进标准。

  (三)针对高度建成环境下既有建筑物的避难化改造的技术策略研发。

  由于高度建成环境下城市用地的局限性,仅依靠开放空间的避难生活不仅品质低劣,其规模也并不能满足密集人口的避难需求。而现阶段被列为室内避难场所的建筑物,常常有未经系统性加固改造和必要避难设计的情况,其安全性和避难服务能力都存在不足。本研究特别针对高度建成环境下既有建筑物、开放空间和设施的避难化改造应用,研发具有可靠性和可操作性的技术策略和方法,以期为我国在未来全面进入存量规划时代,高度建成环境下的避难空间体系韧性增强提供实践策略参考。

  五、成果市场推广应用前景分析  

  本研究针对高度建成环境这类特定城市风险、空间和资源现实,核心解决三方面的关键技术问题,为我国在未来全面进入存量规划时代,高度建成环境下的避难空间体系韧性增强提供了扎实的研究基础、清晰的研究框架和切实可行的实践策略参考。

  (一)提出匹配需求的避难空间体系网络组织模型方法,提升避难服务效能。

  选取代表性的重点区域超大城市深圳,通过对现阶段深圳避难空间体系规划布局、场地设计等现状情况的全面调查摸排,剖析政策和技术等方面导致现有场馆难以满足避难需求的原因;梳理适合我国城市避难行动的需求作为依据,从系统论的角度,溯源避难行动的特征,提出匹配高效避难需求的单元化避难服务的多层级空间组织模型;并从避难场所本体的规划和设计、避难配套保障服务供给角度完善避难需求服务,为我国避难空间体系而非单体的供需匹配和韧性提升,提供新视角、模型与技术途径。

  (二)构建以建筑型避难空间为主导的避难空间体系,提升避难服务品质。

  提出高品质城市避难空间体系需赋予建筑型避难空间以主导地位的理念。通过理念转变,从根本上改善现阶段观念和技术体系下,室外型避难场所难以满足居民在非强震、但台风暴雨等气象灾害多发地区和严寒地区的应急避难需求,以及在强震地区的中长期应急避难需求。同时改善室外避难生活在抗寒、抗风、防晒、防雨、等方面的舒适性缺陷,以及缺乏个人隐私、特殊照护等人文关怀的低品质现象。在空间体系中,统筹结合优化室外、室内避难分工,形成以建筑型避难空间为主导的避难空间体系,达到8分钟室外临时紧急避难和15分钟室内固定短、中、长期避难生活的国际先进标准。

  (三)针对既有建筑物研发避难化改造的技术策略和技术要求,提升避难体系完整性。

  根据对应急避难场所的布局容量、场地设计、物资配备、安全设防等方面分析发现,中小学校和大型体育场馆两类建筑的建设标准与应急避难场所的标准较为接近,具备作为应急避难场所的潜力。但同时发现中小学校和大型体育馆尚且存在楼房老旧、难以移动的固定设施多、防寒防风性能差等问题,需经过改造以满足应急避难需求。因此对高度建成环境下既有建筑物的避难化改造应用,研发具有可靠性和可操作性的技术策略和技术要求,并特别针对中小学校和大型体育馆提出明确的技术要求和审查要点,以期为我国在未来全面进入存量规划时代,高度建成环境下的避难空间体系韧性增强提供实践策略参考。

  我国京津冀、长三角和粤港澳大湾区等各大重要经济区域,以及土地资源有限的中西部地区重点城市,城市化水平飞速进展,开发强度逐年增长,高密度特大城市及城市群逐渐形成,为我国参与国际竞争奠定了坚实的基础。但同时,随着近年对城市韧性建设问题的重视,反观这些城市高度建成环境下的城市空间发展现实,都暂未形成类型合理、功能完善、规模足量的应急避难空间体系。“利奇马”台风、“山竹”台风及地震等灾害下,多地均显露出应急避难空间体系的捉襟见肘。因此,本研究积极探索的全新视角、模型,以及体系韧性增强技术路径,可以为各地提供重要的参考。

  六、实施成效  

  研究成果于2022年5月完成,得到了评审专家的一致认可,认为本研究提出的对策体系面向实施,技术要点切实可行,对提升灾时应急避难韧性具有较高的应用价值和创新意义。本项目的实施成效主要包括:

  (一)规划技术的持续创新。包括以标准探索优化规划布局准则,研究申报深圳市地方标准《深圳市应急避难场所规划设计标准》;以软件开发升级规划技术方法,面向综合安全规划,适用于多种规划情景,多种多条件约束型安全服务设施的适宜性评价、规划布局设计、设施选址的计算模型与辅助决策系统,并取得软件著作权登记《防灾和应急设施适宜性评价与选址分析系统》V1.0;以课题研究攻关空间智能与应急避险调度决策,申报省部级课题研发基于空间智能决策的应急避险调度决策方法与模型系统。

  (二)实践推广应用。国土空间规划专题专项,持续衔接规划、建设与应急管理多领域。国家级新区规划:综合安全专项规划《河北雄安新区寨里组团控制性详细规划》应急避难场所、消防站、医疗、物资储备设施;国土空间规划:综合安全专项规划(现状评估与新增设施)《深圳市龙华区国土空间分区规划(2020-2035)综合防灾减灾规划专题研究》(盐田区、深超总、新疆塔城等地)深圳市新一轮应急避难场所专项规划;以及支撑应急会同规划部门编制《深圳市应急疏散救援空间规划(2020-2035)》。

  (三)国际、国内学术交流。国际经验深度探访、国内同行专题交流、关注多领域沟通融合。包括国际交流组织代表团出访日本防灾推进国民大会参会、展示中国避难场所建设,举办湾区自然灾害系统性风险高峰论坛,来自联合国、日本、新加坡、美国等专家、参会者近300人;国内交流:2020年中国城市规划学会学术季《系统性风险与我们的生活》、《从避难生活看城市精细化系统减灾》超1.3k人在线观看、《应急避难场所专题研讨会》(北京师范大学、深圳市应急管理局、龙华应急局、市规划国土发展研究中心、城安院、市应急学会、深圳大学等);专题讲座:深圳市建设科技促进中心建设科技讲堂(线上深圳高度建成环境下的避难空间体系韧性建设探讨)。

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