山地城市近郊村鎮抗震韌性設計策略

郭小東 安群飛 蘇經宇

山地城市近郊村鎮抗震韌性設計策略

郭小東 安群飛 蘇經宇

郭小東，北京工業大學北京城市與工程安全減災中心副主任、副教授，博士，兼任全國城市抗震防災規劃審查委員會委員兼辦公室副主任、中國城市規劃學會城市安全與防災規劃學術委員會副秘書長、建設部防災研究中心專家委員會委員。主要從事城鄉安全減災規劃、應急避難場所設計、文物建筑防災減災相關技術的研究。先后負責“十二五”國家科技支撐計劃課題、住房和城鄉建設部專項課題等10 余項，完成國內20多個城市的抗震防災規劃、應急避難場所布局規劃的編制以及3 個城市重要功能區的防災設計；發表學術論文30余篇，獲省部級科技進步一等獎1項，發明專利2項。

山地城市占我國城市總數約二分之一，由于其地理條件特殊，山地城市在地震災害影響下與平原城市相比主要有以下特征：①多災種疊加性；②災害不確定性和復雜性；③道路、公共開敞空間等避災和救災空間缺乏、安全性較差。城市近郊村鎮是中心城區外圍，受城市輻射影響較大，從空間特征和社區治理結構上呈現明顯鄉域特征。隨著城鎮化進程加速，中心城區外來務工人口不斷流入，近郊村鎮人口不斷增長，與有限城鎮空間的矛盾不斷增加，但防災能力較中心城區相比存在較大差距。在山地條件和城鎮化進程的綜合作用下，山地城市近郊村鎮存在較大的災害風險，災后造成的經濟損失和人員傷亡相對較多。由于地形地質環境的原因，災后救援難度也相對較大。

目前針對山地城市的防災多從宏觀角度，對災害風險控制理論體系的構建以及整體布局的優化等方面進行研究。傳統的防災研究和防災規劃更加側重物質系統的災害抵抗能力，往往難以應對災害的不確定性和復雜的城市系統。而韌性城市的研究及韌性設計的開展能夠更全面地解決城市災害風險問題，提升城市的防災水平，如表1。

表1 傳統防災與韌性防災對比

韌性設計概念及特征

1.韌性設計的概念

韌性是社會生態系統吸收或抵御擾動和其他壓力，使系統保持和恢復正常功能的能力。抗震韌性設計是以建立韌性的城市空間環境為目標，對物質要素和非物質要素在內的城鎮要素進行抗震韌性設計研究，其基本含義是為實現抗震韌性城市目標而對城市空間環境和組織結構的設計和組織。

2.韌性城市的基本特征

抗震韌性城市和傳統抗震防災相比，更加注重應對災害不確定性及城市復雜的非物質要素。城市的抗震韌性設計通常具有以下特征（表2）。

表2 韌性城市基本特征

韌性設計研究方法

1.韌性設計研究要素

對于韌性設計要素的研究主要從物質要素和非物質要素兩部分進行研究和優化，其中物質要素包括了建筑、公共開敞空間、道路等空間要素和基礎設施要素。非物質要素主要對村鎮功能、居民要素和組織要素進行探究。不同的要素通過影響城市內部的不同功能來支撐城市韌性。個體在災難后的表現或者災時保護城市居民或提供災后服務的物質要素。物質要素為典型的“人造”要素，這些要素在城市空間內相互作用，有可能在單獨的社區或區域匯總出現，有的遍布整個城鎮。

2.韌性設計方法

通過對物質要素和非物質要素的現狀評估，提出滿足韌性特征的優化設計策略，進而實現韌性城市的目標，設計流程如圖1。

圖1 韌性設計方法

山地城市地震災害特征及近郊村鎮現狀問題

1.山地城市地震災害特征

山地城市地形地貌復雜，地形高低懸殊，地層巖石特性復雜，褶皺斷裂發育，地殼活動頻繁，發生地質災害的頻率高。我國山地城市由于復雜的地勢，與平原城市相比，其地震發生頻率高，影響范圍廣。由于城鎮化的快速發展，大量的城鎮建設導致建設用地緊張，對山體的破壞式開發使地震發生時更易引發滑坡、泥石流等次生災害。

2.山地城市近郊村鎮現狀問題

山地城市近郊村鎮處于中心城區和廣大村鎮的交接處，位于中心城區邊緣。隨著城鎮化的快速發展，與中心城區的聯系日益緊密。由于近郊村鎮在經濟發展、村鎮建設等方面和中心城區有較大差距，所以在面對地震災害時，往往會產生更為嚴重的后果。通過對近郊村鎮現狀要素的分析和研究，提出針對性的韌性設計策略（如圖2）。

（1）建筑

建筑質量較差，多為磚砌體結構。部分落后地區還有大量空斗房存在。與中心城區距離較近，在土地利益的驅使下，部分居民私自搭建非正式住宅，結構安全無法得到有效保障。部分建筑選址建設在山腳下，發生滑坡、泥石流等次生地質災害時，建筑極易受到破壞，居民生命財產安全面臨較大安全隱患。

圖2 山地城市近郊村鎮抗震韌性現狀問題

圖3 山地村鎮道路類型

（2）道路

由于山地地理空間阻隔，近郊村鎮的可達性與平原城市相比較差。山地村鎮通常依地勢而建，主要有枝狀盡端路、環形盡端路和之字路等類型，如圖3。這些類型的道路與外界聯系較弱，通常只有一到兩個出入口，一旦道路發生堵塞會大大延誤避災和災后救援時間。同時“有路不達”的現象也較為突出，即在規劃中存在高架道路通過村鎮，但未設置進出口，無法從村鎮進入道路。大大削弱了近郊村鎮的可達性。在災害發生時，村鎮與外界聯系較差，難以滿足防災要求。

（3）公共開敞空間

公共開敞空間是城市防災空間的重要組成部分。承擔聚集災民，指揮管理和疏散轉移災民的作用。山地城市由于其特殊的地理條件，公共開敞空間呈現碎片化和小面積等特點。由于山地建設用地緊張，大量開山建房破壞了山體內部構造且房屋建設密度較高，在地震災害發生時存在可用避難公共開敞空間不充足和避難公共空間被破壞等情況。

（4）基礎設施

由于受到地形限制，村鎮布局分散，基礎設施投資大、服務范圍受限，導致基礎設施較為薄弱。市政基礎設施和公共服務設施數量少，質量差。同時，近郊村鎮外來人口增長較快，人口發展與配套設施不能匹配。滯后的基礎設施建設不僅無法滿足災時應急需求，正常使用也常常無法保障。

（5）城市功能

隨著城鎮化的發展，近郊村鎮原有的鄉村聚落格局發生了顯著的變化。近郊村鎮的大量青壯年選擇距離較近的中心城區進城務工。近郊村鎮原有的第一、第二產業受到強烈沖擊，由于距離中心城區較近，第三產業的發展也受到極大影響，僅有面向居民的零售業和為外地進城務工人員提供簡陋住宿的住宿業。近郊村鎮的功能單一，基本扮演了中心城區“臥城”的角色。由于功能的單一，長期存在鐘擺式的交通等問題。應對災害時，單一的城市功能對救災和災后城鎮恢復都有較大的負面影響。這是現存防災規劃不易解決的問題。

（6）居民要素

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山地近郊村鎮由于區位原因，受到快速城鎮化的影響較為明顯，本地居民外出務工，外地居民大量入住，村鎮傳統的鄰里關系和社區結構被打破。村鎮的人員凝聚力受到挑戰，在一定程度上影響了災害發生后的互救行為。

由于山地近郊村鎮距離中心城區交通便捷，且租金較低。其成為外來務工人口的聚集地和貨物的集散地。外來務工人口多長期租住（使用）民房。在公共設施使用和住房租賃中，難免和當地居民發生沖突和矛盾，加劇了對村鎮原有穩定、整體關系的破壞。且外來務工群體由于工作地點的不確定性，會發生頻繁的遷徙，這也進一步打破了村鎮穩定的社會空間組織。復雜的人員構成降低了近郊村鎮的伙伴協同能力和互救能力。

（7）組織要素

目前我國防災減災的模式通常是政府主導、自上而下的模式。政府制定指導性文件，提供資金和物資支持。本地居民被動的參與防救災活動。政府缺乏長期的資金支持和長效的運行機制，居民被動參與而缺乏話語權，對于防災減災的認識不夠，不易建立長期的信任和共同的防災意識。防災減災工作缺乏完善的制度保障和堅實的民眾基礎，居民對災害的適應和學習能力不足。

山地近郊村鎮抗震韌性設計策略

圖4 山地城市近郊村鎮抗震韌性設計策略框架

針對山地近郊村鎮現狀及存在的問題，通過對物質要素和非物質要素的梳理，提出抗震韌性設計策略，使各要素能夠滿足韌性城市的主要特征，提升山地近郊村鎮的抗震韌性水平，如圖4所示。

1.建筑要素

對無法滿足抗震要求的建筑進行加固或拆除。對新建重點建筑物提高設防等級，采用減隔震等先進的抗震技術，提升建筑物的整體抗震性能。以此增強系統面對地震災害的魯棒性（robustness）。

2.道路要素

圖5 山地村鎮關鍵節點地質災害排查

表3 防災道路兩側建筑退讓紅線

3.公共開敞空間

對公共開敞空間安全性和可達性進行評估，保證可利用公共開敞空間災時的安全性和可達性。保證公共空間配置的均等化，根據村鎮居民的人口密度確定開敞空間的容量；根據村鎮地形，安排不同大小的開敞空間用于緊急避難，坡度較大的地區可采用小空間配置；根據不同的用地性質，配置不同容量的空間。保證居住用地空間容量的充足，從而增強系統的魯棒性和高效性。針對山地條件下可利用公共開敞空間缺乏以及部分開敞空間可達性差的問題，選取安全性高、可利用空間大的室內公共空間用于災時避難，增強系統的冗余性，提升避災救災的能力。

4.基礎設施

市政基礎設施的配置應滿足居民的需求，在此基礎上，提升基礎設施的抗震設防能力，增設冗余基礎設施，增強系統的魯棒性和冗余性。

5.城市功能

針對村鎮功能單一的狀況，可采取由村鎮集體統一改造和修繕閑置建筑，并將建筑統一交由專業企業進行管理。發展本村鎮特色產業，引導居民就近、集中就業。豐富村鎮的功能，提升村鎮的功能復合性。災害發生時，復合的村鎮功能可以在一定程度上增強系統的冗余性和魯棒性。

6.居民要素

村鎮本地居民，由于受傳統鄉土社會的影響，實體聚集空間的交流能大大增強居民的歸屬感，居民歸屬感的建立是增強居民凝聚力，提升災害互救能力的重要環節。因此，應提升實體聚集空間的品質和數量。村鎮的外來務工人員，首先要保證其居住空間的安全性和宜居性，更重要的是創造利于外來務工人員交流融合的交往場所，促進外來務工人員的情感表達，為其提供具有包容性的村鎮空間。基于本地居民和外來務工人員凝聚力提升的要求，應打破現代村鎮建設中建筑單體和宅院獨立化的隔離狀態，改善空間層次，塑造“私密—半私密—半開放—開放”空間的多層次遞進、層次分明的外部空間，如圖6所示。通過空間優化增強居民的凝聚力，提升救災的效率。

圖6 外部空間優化

由于本地居民和外來務工人員普遍文化水平較低，災害意識淡薄。對于村鎮居民的防救災培訓至關重要。應定期組織防救災知識培訓和應急演練，提升居民的災害應對能力，增強居民對災害的認知和學習能力，進而提升系統的學習性，使居民在災后有能力對現有狀態做出調整，積累經驗，應對未來的災害干擾。

7.組織要素

建立政府協調，本土化實施，多方參與的抗震韌性組織架構（圖7）。完善組織的規章和制度，在村鎮防災組織和管理中引入“PPP”模式，促進投資主體的多元化，減輕政府的投資管理壓力，形成長效救災管理機制。增強村鎮居民的參與性，融入社區組織建立社區志愿者團隊，增強居民的自救互救能力。引入防災領域專家學者和專業技術人員，提供科學完善的技術支撐。

圖7 抗震韌性組織框架

結語

在獨特的自然地貌和城鎮化發展的雙重作用下，山地城市近郊村鎮災害風險增大。但作為城鎮化發展的重要載體和組成部分，山地城市近郊村鎮的防災減災尤為重要。韌性設計策略的研究通過具體要素的優化為山地城市近郊村鎮的防災減災提供了具體的措施和對策，為建設安全韌性的山地城市近郊村鎮提供了有力的支撐。