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当自然灾害来袭建筑如何充当一个合格的守护者?

时间: 2024-05-12 22:51:47 |   作者: hth手机版下载

  本篇将从与自然灾害相关的建筑理念,灾难前的建筑防御及灾后重建等角度对自然灾害下的建筑相关联的内容进行阐述。

  早在2016年威尼斯双年展上就特别强调了怎么样应对自然灾害可能会成为建筑的未来主要的当务之急之一。

  在双年展中种族隔离、不平等、边陲、卫生系统、自然灾害、住房、资源短缺、移民、犯罪、交通、浪费、污染和社区参与等纷繁的社会议题被作为多元的维度与建筑放在一起,供人思考,或者说面对自然灾害的来袭,慢慢的变多的设计师在不同角度产生了新的思考,灾害发生前对结构材料等方面的理性思考与创新想法。

  还有景观建筑师面对复杂的社会和生态问题时提出的新思考,通过四个基本策略的讨论,就未来可能有的疫情防控和未来发展趋势提出理性的分析和思考。1)加强栖息地的保护 2)应对气候平均状态随时间的变化 3)合理的城市规划和放缓城市扩张 4)支持城市和现代化农业模式。

  由此可见面对不断加剧的自然灾害社会问题等等,设计师们也在不断地对建筑们进行新的思考与判断。

  而在新思潮产生的同时,对于自然灾害的抵御来说,制定并落实可持续性的建筑策略更是不可或缺的增强抗灾能力的基石。

  在建筑领域,“提升韧性” 正是解决方案之一。尤其在全球气候变暖导致的极端天气频发的大背景下,我们应该一个更安全、健康、稳固的庇护所。

  国际上简称LEEDTM,是目前在世界各国的各类建筑环保评估、绿色建筑评估以及建筑可持续性评估标准中被认为是最完善、最有一定的影响力以及商业化最为广泛的评估标准。

  人们已经明白制定具适应性和韧性的策略的重要性,因为这样不止能大大的提升建筑物本身的资产价值、还可以对冲因气候风险而可能会引起的高昂代价。

  根据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的数据,过去 3 年中美国共经历了 44 次、损失达到 10 亿美元量级的灾难,每年造成的经济损失高达 1,522 亿美元。

  做好韧性规划可以帮助建筑物或者空间为此类事件提前做好充分准备,并能够在受灾后迅速恢复。

  一座赋有韧性的建筑,必须有能力抵御可预测的自然灾害和气候影响,包括洪水、极端大风、地震、海啸、干旱、野火、山体滑坡、极端高温和冬季风暴等。

  同时项目团队识别这些气候风险和建筑物潜在的弱点,还在建筑规划设计过程中,将建筑变得更节能、适应性更强,并能提升应对气候平均状态随时间的变化带来的自然灾害影响的能力。

  在全球,尤其是飓风和龙卷风多发的地区,首当其冲的风险就是极端大风—— 因此我们应该首要考虑这种天气下屋顶的防范能力。

  强飓风的风力可以轻易地掀起分段式的屋顶材料并产生风载碎片,这些危险的碎片会对受灾建筑和周围建筑造成二次且更严重的破坏。

  无论是新建筑还是既有建筑,都能够最终靠加固、加厚屋顶甲板的方式避免屋顶被吹翻。

  业内专家的建议是使用钉子(用于新建建筑)和强力粘合剂(用于既有建筑)将屋顶材料固定在屋顶框架或墙壁上,以便固定和保护屋顶免受风载碎片的影响。

  ·进一步强化屋顶的加强固定措施,还可以选择那些可以抵御超过一般建筑规范所规定的风速要求的产品,这也是个可行的方案。

  设施管理人能应用这种更为严格的加强固定措施,对楼宇做改造,例如在现有屋顶和止水缝上使用防水膜,以免受强风和大雨的侵害。

  此外,极端天气对建筑造成的损害最有可能发生在屋顶和墙壁的连接区域,因此护墙的设计非常重要。

  出于对屋顶可持续设计和韧性设计的双重考虑,用于发电的太阳能光伏板也是需要加固的。

  大多数与建筑相连的太阳能系统都安装在屋顶上,极易受到极端天气的影响。所以太阳能机架安装系统要被设计地非常稳固且可承受大风。

  此外,即便受到冰雹和风载碎片的侵袭,质量过关的太阳能电池板也是有能力去应对和抵抗风险的。

  在选择安装太阳能电池板的供应商时,需要非常留意这一点并问清楚他们关于这套系统的风雪荷载力。

  (补充:极端高温也会影响气候格局,中国工程院院士、中国气象局气候变化特别顾问丁一汇指出,今夏我国降雨的高频次和高强度,与北半球持续变暖紧密相连。)

  以极易受高温侵袭的美国乔治亚州为例,数据估算该州 2015 年全年有 20 天危险的高温天气,而到 2050 年,这一个数字将达到 90 天。

  建筑本应承担保护使用者的责任,但极端高温却进一步加剧了建筑物的制冷负担。

  但我们可以有应对措施。使用高反射率屋顶材料,可以大大降低建筑的热吸收,同时这也符合 LEED 减少热岛效应得分点策略。

  此外,屋顶或墙面绿植也是一种降温解决方案;就墙体而言,使用吸收太阳热能系数较低的玻璃,特别是在外墙的东侧和西侧,也是降低建筑热吸收的另一种方法;

  再者,为建筑规划设计外部箱体或外部遮光装置,也可以最大限度地减少热高峰条件下的热吸收。

  一个通风可控、绝缘良好的密闭建筑,能够大大减少在极端高温条件下建筑内外的气流流动。这些策略不但可以减少建筑常规运营期间的能源消耗,还能够积极应对极端的风雨事件。

  密封性更好的建筑结构和围护结构还有另一个好处 —— 可以在季节性野火事件中保护建筑的使用者不受烟雾影响。

  现在季节性的野火慢慢的变多,不仅会威胁到火场中人的生命,还会迫使周边居民在室外空气质量受影响的情况下躲进室内。

  如果建筑拥有能力足够的过滤设施的高质量通风系统,使用者们就可以安心地在安全的室内空间里继续工作。

  LEED 认证体系中,也相应提供了针对通过过滤和防止污染来改善室内空气质量的得分策略。

  然而,即便是前期规划阶段设计一流的建筑,若缺少定期维护保养,机械系统也会失效并无法达到预期的效果。

  为此,LEED 和一些地方法规还明确要求对新建筑的系统来进行调试,从而确保建筑能够严格按照设计参数建造并达到预期效果。

  对于那些相对较老的建筑,需要保证按时进行检查,让过滤器和暖通空调(HVAC)设备在潜在的季节性火灾发生前已做好充分应对的准备。

  雪灾危险性尤为巨大,且更糟的是它无法预测。业主最好能提前准备一整套应对极端暴风雪的计划。

  根据 FEMA 的《雪荷载安全指南》,制定一个暴雪事件响应预案和除雪计划是很重要的,这适用于新建建筑和既有建筑。

  ·减少室内热损失。LEED 针对项目团队提出的策略目标是,在断电或供暖中断的情况下,能保证所有原本正常使用建筑的人,都能继续享有温度适宜的活动空间。

  ·防止坍塌。就像强风和暴雨事件一样,屋顶加固策略也是抵御冬季风暴的有效措施。具体来说,就是将屋顶系统的雪荷载设计在 1.2 倍或以上,来防止潜在的坍塌。

  ·屋顶处理。LEED 增强韧性(试行)得分点鼓励项目团队提供文档记录项目怎么样应对防止有可能性的冰坝的形成。

  在低坡度的屋顶上,这一得分点的目的是防止屋顶的排水沟附近结冰;而对于坡度较高的屋顶,在设计时应考虑增加阁楼隔热层和密封天花板。

  另外,在屋顶边缘的屋顶甲板上也应增加一层防水膜以形成屏障,防止覆冰和水的渗透。

  最后,在有空调和没有空调的空间之间的屋顶通道门周围,要安设适当的在允许电压下不导电的材料、密封剂和防风雨条,甚至是接合垫(gaskets)也是可行的方法之一。

  ·墙壁处理。项目团队和设施经理应思考在所有墙壁、门和穿墙处使用绝缘和密封材料,以避免管道的冻结。

  通过室内温度的控制,也可以有效的预防室内管道结冰,例如居家生活使用的水管和消防喷淋系统的管道等。

  当极端天气事件发生时,这些投资对建筑使用者乃至周围社区带来的好处,将超越节能收益。

  在这个复杂多变的世界里,一座安全可靠的建筑可以创造许多显性和隐性的价值。从这个方面看,优质建筑的确赋予品质生活。

  当灾难不可避免的发生后,随之而来的问题也会更多,对于建筑规划设计来说,也诞生了“应急建筑”这一建筑类型。

  如非必要,没有人会主动期待一座“应急建筑”的诞生。“应急建筑”的本质是建筑的一种极端形式,被描述称为是“在生存边缘的建筑”。

  在其设计中,除了考虑其应急性、实用性、经济成本…等因素外,慢慢的变多的应急建筑也在现代科技、现代美学的基础上,从材质的采用、 美观的角度等各方面思考其对灾后人群的居住环境和心灵健康的影响。

  在永久性建筑还未能建成的时间里,“应急建筑”作为一种过渡性建筑,在灾后重建的过程中有着非常大作用。特别是近年来全球各地发生的慢慢的变多重大的灾难性事件,将“应急建筑”的研究需求推向前端。

  在2012年汶川地震发生半个月后,日本著名建筑师 坂茂先生即参与了灾后援建项目。他在当地考验查证后,设计出了“纸管板房”。

  主要结构为24cm的纸管构造物,材料长度和厚度可以随意改变,既防水防火也能回收再加工利用。

  坂茂在接受媒体采访时表示:作为职业建筑师,我们的使命是改善生活环境。我们只是在做我们的工作。

  相比“彩板房”强物质、弱人文的特性,坂茂的 “纸房子”仍不忘强调建筑给人带来的心理感受,同时也没放弃对美学的追求。

  而来自四川成都的中国建筑师刘家琨,还利用本地材料和技术制作了建筑“再生砖”,在汶川大地震发生后投入使用。

  灾情发生后,刘家琨到灾区进行现场调研,他发现地震后的废墟清理很费时费力,于是用来自废墟的防疫喷洒处理后的瓦砾作为混凝骨料,掺和使用当地丰富的农作物秸秆,再加入水泥等,用当地原始的杠杆式机械压砖机器制成轻质砌块, 废物利用,作为灾区重建材料。

  这种建筑用砖既是废料在物质方面的再生,更是灾后重建在精神和情感方面的“再生”。

  火山爆发、地震、海啸、龙卷风…面对不同的自然灾害,世界各地的建筑师们纷纷创新创意,设计了各式各样应对不同场景需求的“应急建筑”示例,提供着更多的建筑思路和可能。

  于是,为了危难拯救与缓解恐惧,人类在被自然伤害时智慧地建造了 “应急建筑”;并在与自然灾害和疾病战斗时努力保持冷静和独立思考。

  合格的建筑师一定明白:灾后重建不能仅仅满足于物质层面的建构,应该体现最大限度的人文关怀。

  这种关怀,不是强者对弱者的同情,也不是对灾民的施舍,而是 用“家”的方式,让临时性的应急空间成为人类灾中诊治、相互交流和关怀的精神温暖场所。

  面对灾难面对庞大的自然灾害,人类是渺小的,但或许过往的每一次经历都能让我们在不可避免的灾难前有着充分的准备,在灾难后的至暗时刻有着镇定与希望。

  5.暴雨、水灾、飓风、暴雪、暴热,建筑也需要抵御自然灾害风险!并且这笔账不亏【LEED一下 涨知识】 - 知乎)

  6.灾难之下,设计师的创新贡献 来看这些充满人文关怀的应急建筑_刘家琨 (sohu.com)

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