自古以来,人们建造的用于居住和生产的建筑物除了满足人们休憩养生的要求之外,另一个重要作用就是防避自然灾害和人与动物的侵害。千百年来人们在抵御灾害方面积累了丰富的经验并得出了大量的理论成果和实践成果。无数古代建筑在经历了数次灾害后依然屹立不倒,挺立至今,而且还有许多建筑形式和建筑经验理论沿用至今,成为人类不朽的财富。在人类生息繁衍的过程中,建筑物在抵御灾害对人类的侵袭中发挥了重要的作用。但是,在今天人类群居生活空前繁荣的时期,建筑物一旦在灾害作用下破坏或失效就将会造成甚至比原生灾害更为严重的次生及衍生灾害。
防灾设计的内部构造
防灾建筑设计的内部构造
做好防灾减灾概念设计
事实也反复证明,灾害中建筑物的损毁是造成人员伤亡和财产损失的主要原因,研究表明,地震中90%以上的人员伤亡是建筑物倒塌所致。火灾中建筑物燃烧的烈焰和烟雾,以及疏散不畅是人员伤亡和财产损失的直接原因。建筑的使用中,人员物品的滑落、碰撞、坠落,以及室内空气污染、设备和管线事故等,往往与建筑设计不当或设计法规标准不完善有关。建筑对于人类虽功不可没,但亦罪不可赦。因此在分析了灾害的基本性质的基础上,便提出了在建筑设计中要进行防灾减灾的概念设计。
由于绝大部分灾害发生的不可预报或者难以精确预报的特点,因此决定灾害具有突发性。它们往往在短暂的时间内发生,有些仅在几秒钟内就可能造成破坏和损失,如地震、泥石流、爆炸等。
任何一个城市都可能会受到灾害的侵袭,而其受侵袭的城市所发生的灾害又是多种多样的,如地震、火灾、风灾、洪水等。每一种灾害又有其复杂的运动规律,会产生不同的破坏后果,因此相对于一种灾害也有其多样性等。
建筑师的方案构思是复杂抽象的思维,它是建筑创作的基础,而概念设计更侧重表现方案构思的本质特点,其主要目的就是要将设计意图、主要的立面造型特征和合理的平面布局等清楚地表达出来,使得建筑师与业主之间,在设计初期就能够进行相互交流。
防灾减灾概念设计就是要将防灾减灾的设计意图与立面造型平面布局等发生紧密的联系,使建筑物在建筑设计层面上实现防灾减灾的效果。
鉴于城市灾害对人民生命财产会造成巨大损失,建筑师进行建筑设计时积极运用概念设计的思想体现防灾减灾的设计目的将会产生重要意义,同时,也能使建筑师主动担负建筑安全的责任。设计过程中建筑师往往只注重以下几个方面:与规划的协调,房屋体型和周边环境的设计;合理布置和组织房屋室内空间;解决好采光通风、照明、隔音、隔热等建筑技术问题;艺术处理和室内外装修等。却很少考虑建筑的防灾减灾性能,这恰恰忽视了任何一个建筑从业人员最根本、最重要的一点,那就是建筑物最根本的目的是保障人们的生命和财产的安全,能在灾害作用下提供积极的防御能力。
在建筑设计阶段提倡防灾
减灾概念设计的思想和方法,有助于建筑师提高防灾减灾的意识和担负建筑安全的责任。概念设计本身就是一种创新设计,而防灾减灾概念设计又是一种基于功能的创新设计,为建筑师提供了创新的空间。是沟通建筑师与结构师的重要桥梁,在同一项目中虽然建筑设计与结构设计有商有量,但都停留在各自专业领域层面上,商量的目的也仅是为了达到自己的设计意图而得到的妥协和共识。这样只能导致双方的创新束手束脚,而防灾减灾概念设计的思想使建筑师与结构师的设计意图得到统一,不仅为建筑师提供了创新的广阔空间,更为建筑师与结构师搭起沟通的宽阔桥梁。
建筑设计中进行防灾减灾的概念设计从宏观上决定了建筑物的防灾能力,往往从宏观上决定的这种能力比结构上的抗灾和减灾更有效,而且宏观的概念设计也影响和决定了结构的细部构造和构件设计。因此防灾减灾的概念设计为建筑的防灾减灾提供了有利的先决条件。根据城市灾害的性质,建筑物防灾减灾设计的目的历来而且应该是建筑设计的重中之重。建筑物防灾减灾概念设计的设计实例自古有之,比比皆是,而且在我国具有强烈的地方色彩,在现当代建筑中更有经典之作。
现当代建筑中也有很多防灾减灾的创新建筑,比如意大利米兰皮瑞利大厦采用流线型平面增强了抗风能力;西尔斯大厦九筒束一身,沿高度隔数十层断其一二,这种束筒结构体系概念的提出和应用是高层建筑抗风结构设计的明显进展;香港中国银行与西尔斯大厦类似,将矩形筒换为三角形筒;埃菲尔铁塔形体设计成与风荷载作用下的弯矩轮廓线重合,抗风更显合理。这些建筑都达到了建筑与结构的完美统一,堪为现当代建筑防灾减灾概念设计的典型。
建筑设计中
防灾减灾概念设计的两种方法
适灾概念设计。适灾概念基于现代适灾规划设计思想,源于我国兼重天人的传统哲学思想,既在强调征服自然,抗御灾害的同时,又注重主动地适应自然,适应灾害环境,强调人类行为与自然力、自然环境协调适应的关系。建筑设计中的适灾概念设计就是针对灾害的性质和破坏规律在建筑设计中的建筑选址、布局、建筑形式等方面,趋利避害,提高建筑对灾害的适应性,积极适应灾害环境,从而最大限度地减轻灾害对建筑物的损坏,并为建筑物防灾减灾提供有利的先决条件。建筑适灾概念设计的思想可概括为选址因地制宜,趋吉避害;设计因灾而异,突出防灾重点;建筑主次有别,提高防灾综合效益;构造设以致用,注重防灾。
控灾概念设计。任何灾害都有其运动规律和破坏机理,现今在我国肆虐的各种灾害都有记录。根据记录结合科学技术手段掌握灾害一般运动规律和破坏机理自然不难,可在建筑设计中依据灾害破坏机理和运动规律按照一定的设计方法和原则进行灾害的控制就叫控灾概念设计。
随着城市规模的扩大和经济总量的增加,建筑物一旦在灾害作用下遭到破坏,将会造成巨大的人员伤亡和经济损失。在灾害作用下由建筑物损毁造成的人员伤亡和经济损失,建筑师负有不可推卸的责任。建筑师往往在建筑工程项目的总体上起着主导和协调作用,正如意大利著名建筑师奈尔维所说:“为了能够进行高度创造性的建筑设计活动,建筑师不必对一切细节都具备专门知识,但对建筑每一个专业都应具备清晰的一般概念,这正如一个优秀的交响乐指挥一样,必须懂得每一样乐器的可能性和局限性。”因此,建筑师在建筑防灾减灾的总体方案上承担着重要责任,在建筑设计中建筑师要运用防灾减灾概念设计方法,为建筑物提供防灾减灾的有利先决条件,以增强建筑物的安全性。
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