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、包容性城市和動態城市。相關城市管理者在城市發展過程中不斷形成新的規劃理論,總結新的規劃設計方法;相關的技術路線也根據城市的外部環境來得到調整或優化,城市對各種環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]。據研究,世界上超過50%的人口居住在城市中,并且這一數據仍在增大。由于全球氣候變化和不同地區的復雜政治環境,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。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劃設計人員以及相關研究學者現在都在探索對可持續發展城市建設要素的發掘和理解。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]。從中國科學和規劃領域專家的研究成果來看,在城市規劃和治理中,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劃框架,如圖1 所示,其氛圍是“脆弱性分析、政府監管、預防和不確定性為重點的規劃”。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,評估城市非正式空間的規模及其社會經濟環境,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督,與彈性相關的各種行為者需納入計劃和協作中,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,通過街區和建筑設計來協調脆弱地區的發展,創建可持續的城市形態。

圖1 彈性城市規劃框架
在海外,彈性城市正在發展中,而中國也在繼續建設低碳城市、生態城市、低碳生態城市和智慧城市。目前,主要挑戰在于如何應對由全球氣候變化、破壞性的環境條件以及經濟和社會發展引起的城市災害。如何利用外界來使城市發展更加靈活,需要因地制宜地考慮屬于我國的建設計劃。當前,引入適當的方法來建立中國城市靈活性將有助于在中國傳播城市靈活性理論。擴大規模效應,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城市規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劃和設計的情況下,常規建設項目規劃的數據無法應用在彈性建設規劃中。城市規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,可以為城市規劃和設計帶來明顯收益。如今,在中國進行的相關研究,其數據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,在中國低碳生態系統的建設的背景之下,彈性智能城市的建設正成為我國城市建設和發展的重要課題和內容。靈活的城市發展需要適當的城市規劃和設計系統,以促進城市發展和壯大。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團體的承認和接受。這是發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展的重要基礎[4]。但是中國需要根據中國的現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、公眾和相關行業的更多目光。需要加強宣傳彈性城市建設對中國社會發展的重要性。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劃和布局。并考慮城市的長期發展。可以根據指標對城市建設提出宏觀建議。
目前,中國的城市規劃設計可以分為3 個步驟:第一步,彈性評估現有計劃和設計,并通過新指標和先前指標不斷更新評估的內容和標準。這項專業評估在規范化的方向上促進了彈性的城市建設的發展,并將其與城市規劃設計結合在一起。第二步,提出適當的規劃和施工方法和技術準則,提出適當的預算方法,保證能夠成功完成框架設計,并利用現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域進行不同的詳細規劃和設計。評估和識別不同區域和功能區中的漏洞,通過彈性建設城市,為城市往更高層次的發展做好萬全的準備。

圖8 柱頂鑄鋼節點應力分析

圖9 支座節點應力
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;對復雜節點進行有限分析,保證節點安全。本工程可為類似工程設計提供參考。