城市避震疏散空間評價方法的研究與實踐——以都江堰老城區為例

桑曉磊

文章在總結前人關于避震疏散規劃理論和方法的基礎上進行梳理和補充，嘗試性地建立起一套相對較為完整的評價方法體系，包括了對避震疏散空間的服務覆蓋、服務重復和服務質量等方面進行綜合評價。都江堰老城區是“5·12”大地震中嚴重受災的城市建設區之一，加上其人口較為密集、道路設施相對陳舊、避震疏散空間缺乏統籌安排等，是此次地震疏散和救援的過程中問題較多的地區之一，對其避震疏散空間進行評價分析，既有利于對文章提出的評價方法體系進行有效驗證，又有利于從中發現一些城市避震疏散的普遍性問題，從而得到一些具有普遍意義的研究結論。

1 避震疏散理論回顧

臺灣淡江大學的羅孝賢與莊世奇（2001）以“9·21”集集大地震為例，探討震災危機情況下的人類行為，通過適當的訪談與調查設計，以初次、二次及三次疏散的不同疏散型態分析并理清影響民眾疏散決策行為的因素，通過Logistic回歸模式的研究，作者從評估結果中發現初次疏散決策行為受個人風險認知的影響，最佳的預測因子為地震強度感受；二次疏散決策行為則以經濟能力為其考量；三次疏散決策行為基于受災情況不同而產生不同的影響[1]。臺灣的蔡卓芬（2001）將避震疏散的時序分成3個階段：分別是發震和災民自救的第一避難階段、災區自行緊急救援和外援進駐全面救援的第二階段，以及恢復和重建的第三階段，并在此基礎上分析了地震災后不同階段城市和居民的行為活動以及對應的防災空間系統[2]。日本的國土交通省在進行避震疏散相關系統研究時，將收容空間劃分為緊急避難空間、臨時避難空間、臨時收容空間和中長期收容空間，將道路系統劃分為避難道路、輸送救援道路和緊急道路，并分析收容空間和道路在地震災后的各不同時期發揮的避難、救援、安置和復原等不同功能（表1）。

表1 日本國土交通省提出的避震疏散相關系統不同的時序功能

美國馬薩諸塞州大學的Alexander Stepanov和James MacGregor Smith（2009）開展了基于交通網絡的多目標疏散路徑的研究，研究首先進行了基于交通網絡的疏散路徑的優化設計與分析，提出了一種優化出口路徑分配的方法，他們利用M/G/c/c因數相關影響模型來處理疏散道路上的阻抗和時間延誤，進而制定了優化路徑分配的整體規劃[3]。日本Horikiri等人（1999）針對阪神大地震受災災民進行疏散交通行為的調查分析，調查工作是以問卷訪問的方式進行的，該研究將地震發生后3年期間內的疏散交通行為分為兩個階段：一是地震發生后直接疏散至避難空間；另則為疏散后至回到固定住所之前，其中包括了地震發生后3天內及4天以上至3年內的疏散交通行為[4]。臺灣大學的朱子豪與蕭素月（2002）以南投市都市計劃區范圍為例，利用地震調查資料建構了一套適合于地震災害發生后人員避難疏散路線選擇的模式，探討通過兼顧安全和效率的方式，引導居民到達規劃的避難設施據點。臺灣開南大學的曾國雄等人（2006）認為災害預防、災害防護和災后重建是減少災害給人類造成痛苦和破壞的主要關注領域，重點是加強救援物資有效分配的能力。他們以南投市為例，為了救援運輸系統的設計，采用多目標規劃的方法創建了一個救援-分配模型。

2 避震疏散空間系統的評價方法

避震疏散的空間系統主要是指地震發生期間能夠為城市避難群眾提供安全庇護和臨時生活的避震疏散空間，按照所發揮的作用不同可以分為緊急避震疏散空間、長期避震疏散空間和中心避震疏散空間等。

2.1 避震疏散空間的選取

緊急疏散和轉移疏散的性質和目的有很大的不同。緊急疏散是地震突發的情況，居民的疏散行為是逃生本能的表現，緊急疏散的目的在于在最短的時間內得到安全庇護；而轉移疏散是地震主震過后，為躲避余震及次生災害的傷害，尋求安全庇護和臨時居住。避震疏散交通系統的評價應該充分考慮兩種疏散行為的特點。在疏散空間系統中，緊急避震疏散空間和長期避震疏散空間分別為緊急疏散和轉移疏散服務。因此對避震疏散空間系統的評價，也應該從緊急避震疏散空間和長期避震疏散空間兩個層面分別進行。

（1）緊急避震疏散空間的選取

緊急避震疏散強調的是最短的時間到達安全避難空間，因此緊急避震疏散空間選取的首要原則是“就近原則”，而且只是城市居民短時間的滯留，對規模的要求相對較低，城市中占地面積在0.1公頃以上的開敞用地皆可作為緊急避震疏散空間。城區中的公園、廣場和有操場的大專院校、中小學基本都符合標準，此外還有那些分布比較分散、面積足夠大的街頭綠地都應該被選作緊急避震疏散空間。

（2）長期（固定）避震疏散空間的選取

長期避難空間由于在提供地震庇護功能的基礎上要發揮臨時居住的功能，因此對其占地規模以及給水、污水、供電、環衛等多項基礎設施有著更高的要求。按照占地面積不小于1.0公頃的要求，能夠被選作長期（固定）避震疏散空間的用地，基本上以城市公園、廣場、大專院校和中小學為主，街頭綠地由于多數面積較小，且缺乏基礎設施的支撐，基本上不能作為長期（固定）避震疏散空間。

當然不是所有符合標準的開敞用地，都可以作為避震疏散空間，如內部含有歷史保護價值、生態保護價值的綠地、公園等，在考慮是否作為避震疏散空間時應當慎重。

2.2 避震疏散空間的設置標準

（1）緊急避震疏散空間

在地震突然爆發的時候，是真正意義上的“時間就是生命”，緊急疏散功能的發揮情況將關系到廣大居民的生命安全，因此緊急避震疏散空間的設置，應該更多地從“時間安全”角度考慮避震疏散空間的空間布局，盡量縮短居民緊急疏散的距離，使居民能夠在盡可能短的時間內到達，而對于居民在緊急避震疏散空間的舒適度的考慮，在不造成過分擁擠的前提下，可以放在次要位置。

與長期（固定）避難空間用地規模相比，緊急避難空間可視為小型避難用地，其規模要求較為寬松，很多小型的街頭綠地、廣場等開敞用地，都可以發揮緊急疏散的作用，這樣也有助于緊急避震疏散空間的靈活、均勻布局。

（2）長期避震疏散空間

轉移疏散主要是成功逃離和成功獲救的居民為了繼續躲避地震余震和次生災害，向長期避震疏散空間轉移的行為，相對于緊急疏散，轉移疏散對“時間安全”的要求有所降低，而舒適度的要求有所提高，因為居民在能夠得到臨時安置或者返回原住所居住之前，大概要有3天到2個星期甚至更長的時間，生活在長期避震疏散空間，加上空間內的生活空間、生存資源和衛生條件的限制，長期避震疏散空間內的舒適度則顯得更為重要。對長期避震疏散空間的評價，應該更多地關注其為避難的城市居民提供的服務質量（表2）。

表2 國內外避震疏散空間的評價指標對比表

2.3 評價的三大指標

對避震疏散空間的評價，主要通過服務覆蓋率、服務重復率和服務質量3個指標來衡量，前兩者是看避震疏散空間布局的合理性，而對服務質量的評價重在避免產生過于擁擠的情況。

（1）服務覆蓋率

服務覆蓋率是避震疏散空間基于通道網絡的基礎上，在一定距離（服務半徑）內能夠服務的區域占整個區域的面積比重，主要是用來衡量避震疏散空間的布點數量足夠與否。如果布點不夠、間距過大，就形成避震疏散空間服務不到的區域——“盲區”。

（2）服務重復率

避震疏散空間的布點也不是越多越好，太多了是對城市空間資源的浪費。服務重復率是指各避震疏散空間的服務區相互重疊的區域占總服務區的面積比重，從總體上衡量某一區域內緊急避震疏散空間的重復設置情況。通過對各重復區覆蓋次數進行分析，可以更加直觀地判斷出緊急避震疏散空間布點過于密集的區域。

（3）服務質量

對避震疏散空間服務質量的評價，主要通過空間的飽和度來衡量，可以根據以下的公式求得：

在避震疏散空間能夠提供的有效避難面積一定的情況下，服務質量是判斷防災疏散分區合理性的重要指標。同樣，在疏散分區人口一定的情況下，服務質量也是調整避震疏散空間規模和數量的重要依據。人口可分晝間人口和夜間人口，以此考慮居住人口和就業（就學）人口對各級避震疏散空間規模的需求。

3 都江堰老城區避震疏散空間系統評價分析

在都江堰老城區中，滿足用地規模要求的緊急避震疏散空間有36個，以街頭綠地數量最多，占到總數量的一半左右，其次就是中小學用地和城市休閑廣場，老城區公園不多只有2個，總占地面積為70.56公頃，占老城區面積的12.27%，有效避難面積為25.62公頃（圖1）。

1 都江堰老城區避震疏散空間分布圖

2 都江堰老城區疏散人口分布示意圖

3 緊急避震疏散空間服務覆蓋示意圖

都江堰老城區內能夠滿足規模要求（不小于1.0公頃）、空間較為開敞的長期（固定）避震疏散空間只有12個，其中中小學數量最多，其次是大專院校和公園，此外還包括了一塊面積較大的城市廣場和一塊街頭綠地。總占地面積為58.46公頃，占老城區面積的10.17%，有效避難面積為16.93公頃，老城區整體人均有效疏散面積為2.12平方米/人（圖2）。

3.1 緊急避震疏散空間評價

（1）服務覆蓋水平

按照統一的服務半徑對都江堰老城區內的36個緊急避震疏散空間進行服務覆蓋分析，發現雖然都江堰老城區緊急避震疏散的服務覆蓋率較高——在服務半徑為500米時達到了89.53%，但是還是存在著不少的服務“盲區”，例如蒲陽路社區的南部、紫東社區中部、觀鳳社區南部、西川社區中部以及奎光塔社區的東部等等，這些區域是今后緊急避震疏散空間規劃和建設時應該考慮增加布點的區域（圖3）。

（2）服務重復情況

都江堰老城區緊急避震疏散空間的服務區服務重復情況比較嚴重，不重復服務區的比例只有36.63%，重復4次以上的服務區為17.12%，最高重復次數高達9次。此外通過圖示分析，可以明確地判斷出都江堰老城區緊急避震疏散空間過于密集的區域。其中，最密集的區域是都江堰廣場（水廣場）和天乙街周邊的區域，其次就是觀鳳社區北部區域（圖4）。

（3）服務質量評價

“編制疏散規劃的主要挑戰在于劃定到指定避難空間的疏散分區”[5]。疏散分區的劃分過程是一個比較復雜的過程，既要為每一個居住地塊內的居民指定距離相對較近的避震疏散空間，又要保證居民聚集之后避震疏散空間內不至于過分擁擠。想要同時做到這兩點，疏散分區需要在考慮空間服務質量的條件下反復推斷論證，即疏散分區劃分時應當遵循同時兼顧距離和飽和度的“雙約束”。

疏散分區的重點內容就是在滿足疏散距離要求的情況下，決定這些有多種選擇的區域所對應的避震疏散空間。通過調節匯集到各避震疏散空間內的人口數量，尋求各避震疏散空間內人口飽和度都比較合理的分配結果。現以都江堰老城區的緊急避震疏散分區為例進行疏散分區方法分析（圖5）。

①疏散分區的初步劃分

疏散分區的劃分是個反復的過程，首先選取一個疏散分區的基準結果作為調節的依據。先不考慮空間的容量限制，盡量少通過橋梁、隧道等抗震薄弱路段，按照最短疏散路徑的方法，將老城區內緊急疏散空間能夠服務到的居住地塊進行分配，使其對應到最近的緊急疏散空間，得到一個緊急疏散分區的初步方案。

②服務質量對疏散分區效果的反饋

將地塊進行分配之后，進而將各地塊內的居住人口匯總到各自對應的空間內，與各空間自身所能提供的疏散負荷能力（按人均有效避難面積指標為1平方米/人計算）進行對比，通過人口飽和度指標衡量該緊急疏散分區方案的合理性。有個別分區存在飽和度過高的問題，如G-9、G-16和G-19三塊街頭綠地所對應的疏散分區，都在180%以上，人均有效避難面積在0.5平方米/人左右，特別是G-16的飽和度已經高達388%，人均有效避難面積只有0.2平方米/人，這幾個避震疏散空間所對應的疏散分區需要向其他空間調整（圖6）。

為了使各個避震疏散空間內的人口負荷相對均衡，避免過分飽和的情況出現，在疏散分區初步方案的基礎上，將那些過于飽和的疏散空間所對應的、還有其他選擇的地塊進行重新分配調整，并通過服務質量反饋的信息，繼續調整或者確定一個相對更為合理的疏散分區方案。

5 緊急避震疏散分區（以最短路徑為準）

6 緊急避震疏散空間的飽和度（以最短路徑劃分疏散分區）

3.2 長期避震疏散空間

3.2.1 服務覆蓋和服務重復

（1）服務覆蓋情況

通過對都江堰老城區長期避震疏散空間的服務覆蓋水平分析，發現服務半徑為1000米的時候，服務覆蓋率已經達到了84.64%，服務半徑為1500米，服務覆蓋率已經高達97.48%，幾乎已經可以全覆蓋了，更別說在按照國家標準服務半徑2000-3000米的時候了。

（2）服務重復情況

7 長期避震疏散分區（以最短路徑為準）

8 長期避震疏散空間的飽和度（按最短路徑劃分疏散分區）

9 各長期避震疏散空間人口容量與疏散分區人口對比圖（以最短路徑為準）

在2000米的服務半徑情況下，對都江堰老城區長期避震疏散空間的服務重復情況進行分析，發現大部分服務區的重復次數都在6次以上，中間部分更是出現了重復12次的情況（長期避震疏散空間共12個）。

由于具備大量的規模夠大、可作長期避震疏散空間的地方，都江堰老城區很容易就滿足了長期避震疏散空間對服務半徑的要求。但是在很多城市中由于中心城區廣場、公園等大面積開敞空間的預留不是很充足，通過服務覆蓋和服務重復情況的分析，能夠更加科學地評價其長期避震疏散空間的空間分布能否滿足避震疏散的要求。

3.2.2 服務質量評價

在長期避震疏散空間的評價中，服務質量的評價占主要位置，而影響服務質量的重要環節就是長期避震疏散空間的人口容量供應和疏散分區的劃分。

長期避震疏散空間的疏散分區劃分，同樣是一個需要經過初步方案——服務質量評價——方案調整——服務質量再評價等多次反復嘗試的過程，只不過在初步方案的形成上與緊急避震疏散空間有所不同，應該區別對待。下面對比一下以最短路徑為準則和以社區分界、自然分割為依據兩種不同劃分方法的效果。

（1）以最短路徑為準劃分的疏散分區及空間飽和度

10 長期避震疏散分區（以社區分界為依據）

11 長期避震疏散空間的飽和度（以社區分界為依據劃分疏散分區）

12 各長期避震疏散空間人口容量與疏散分區人口對比（以社區分界為依據）

如果跟緊急避震疏散空間的疏散分區劃分方法一樣，在不考慮每個空間容量限制的前提下，按照最短路徑的原則，將各個居住地塊里的人口分配到離其路徑距離最短的長期避震疏散空間內，通過分析其形成的避震疏散分區和對應的空間飽和度，就會發現人口容量與疏散分區人口搭配合理（飽和度100%左右）的點很少，其他的不是太過擁擠就是太過空余（圖7-圖9）。可見由于城市建設的初期，開放空間的建設對避震疏散需求的考慮有所欠缺，導致城市長期避震疏散在空間空間分布上的不均衡。

（2）以社區分界、自然分割為依據的疏散分區及空間飽和度

按照社區分界和山體、河流等自然分割進行疏散分區的劃分，效果相對較好，疏散人口分配得較為均衡，雖然還有小部分避震疏散空間的飽和度比較高，導致人均有效避難面積低于2.0平方米/人，但大部分在合理范圍之內（圖10-圖12）。

此外，以社區分界、自然分割為依據進行長期避震疏散空間的劃分，可以讓居民在避震空間內形成一個相對較為熟悉的社會環境，有助于相互扶持和實施高效的組織和管理。

4 結語

要區分對待緊急避震疏散場所和長期避震疏散場所的特點和要求：前者注重安全性——距離（時間）保障，對空間分布的要求較高；后者注重服務質量，對場所內的擁擠程度控制較為嚴格。此外應該加強街頭綠地的建設、充分發揮其作為緊急避震疏散場所的重要作用。

緊急避震疏散空間的布局情況的評價，需要通過整體的服務覆蓋率和服務重復率2個指標進行，既要防止布點數量不足或者過于分散，也要防止布點太多或者過于密集。對避震疏散空間服務質量進行評價，是避震疏散分區規劃和避震疏散空間布點規劃合理與否的有效驗證，是反饋機制。

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注釋①《北京中心城地震及應急避難場所（室外）規劃綱要（2009）》。

②《城市抗震防災規劃標準》（GB 50413-2007）。

③2008年國家質量監督檢驗檢疫總局發布的《地震應急避難場所場址及配套設施》（GB 21734—2008）將緊急避難場所的面積要求做了提高：“場址有效面積宜大于2000平方米，人均居住面積應大于1.5平方米”。文章考慮到指標體系的統一性，采用的是建設部發布的《城市抗震防災規劃標準》（GB 50413-