北京建設韌性城市的目標是抗“大震”

　　“韌性城市”對公眾來(lái)說(shuō)仍是一個(gè)陌生詞匯。這個(gè)最初從物理學(xué)演化而來(lái)的概念，自2012年引入我國以來(lái)，曾長(cháng)期徘徊在學(xué)術(shù)界的案頭文書(shū)里和研討會(huì )席間。

　　直到最近兩三年，這一概念才得到了廣泛關(guān)注。2017年6月，中國地震局提出實(shí)施的《國家地震科技創(chuàng )新工程》包含了四大計劃，“韌性城鄉”計劃就是其中之一。目前，黃石、德陽(yáng)、海鹽、義烏、北京等城市正在進(jìn)行韌性城市建設。北京作為全國首個(gè)把這一任務(wù)納入城市總體規劃的城市，地震安全韌性城市已進(jìn)入實(shí)質(zhì)性建設階段，目標是能夠抗御大震巨震的影響。

　　究竟何為韌性城市？北京將如何建設韌性城市？近日，記者就這些問(wèn)題專(zhuān)訪(fǎng)了北京市地震局總工程師、研究員邢成起。在他看來(lái)，韌性城市這一概念的提出，給城市應對災害的理念帶來(lái)了新的轉變，也是未來(lái)城市的發(fā)展方向。

　　[關(guān)鍵詞]

　　韌性城市

　　一是發(fā)生災害的時(shí)候，生命財產(chǎn)損失可控，也就是人員傷亡和財產(chǎn)損失小。

　　二是城市的主要功能不中斷或者可以快速恢復。

　　三是備災救災系統完善，而且能夠快速啟用，災害不發(fā)生鏈式反應，也就是次生災害少。

　　四是災后恢復的時(shí)間和程度能夠滿(mǎn)足社會(huì )的需求，也就是恢復快。

　　這要求城市在結構功能上要具有多樣性，就是有許多功能不同的組合，同時(shí)要有冗余性，就是有相同功能的可替換要素。

　　韌性：防災理念由“硬抗”轉變?yōu)?ldquo;以柔克剛”

　　新京報：能否介紹一下，什么是韌性城市？

　　邢成起：“韌性”和“韌性城市”是目前國際社會(huì )在防災減災領(lǐng)域使用頻率很高的兩個(gè)概念。韌性的概念實(shí)際上早就有，最初用來(lái)描述材料在外力作用下變形后的復原能力。上個(gè)世紀70年代初，這一概念被用于生態(tài)系統的研究中，后來(lái)逐漸擴展到了社會(huì )生態(tài)系統、工程系統等領(lǐng)域。本世紀初，韌性的理念被用于城市復雜系統，就產(chǎn)生了“韌性城市”的概念。

　　韌性城市是指城市或城市系統能夠化解和抵御外界的沖擊，保持其主要特征和功能不受明顯影響的能力。也就是說(shuō)，當災害發(fā)生的時(shí)候，韌性城市能承受沖擊，快速應對、恢復，保持城市功能正常運行，并通過(guò)適應來(lái)更好地應對未來(lái)的災害風(fēng)險。目前，這一概念已經(jīng)得到國際社會(huì )的普遍認可，也代表了未來(lái)城市的發(fā)展方向。

　　大約在2012年，我國學(xué)術(shù)界開(kāi)始關(guān)注韌性城市，最近兩三年這一概念得到廣泛關(guān)注并開(kāi)始用于實(shí)踐。隨著(zhù)研究工作不斷深入，韌性概念的含義也日益豐富，最新研究表明，韌性在整個(gè)防災系統中處于最頂端的位置，代表最高級別的安全。

　　新京報：韌性城市有何標準和特征？

　　邢成起：韌性城市建設會(huì )根據城市的特點(diǎn)、防災需求和災害風(fēng)險的種類(lèi)、大小，建立一套適合這個(gè)城市特點(diǎn)的韌性評價(jià)指標體系。這個(gè)指標體系通常是分層級、分領(lǐng)域建立的，一個(gè)城市可能會(huì )建立上百項甚至更多的指標，并采取定性和定量相結合的方法對韌性水平進(jìn)行評價(jià)。

　　從宏觀(guān)上看，韌性城市應該具有以下幾個(gè)主要特征：一是發(fā)生災害的時(shí)候，生命財產(chǎn)損失可控，也就是人員傷亡和財產(chǎn)損失??；二是城市的主要功能不中斷或者可以快速恢復；三是備災救災系統完善，而且能夠快速啟用，災害不發(fā)生鏈式反應，也就是次生災害少；四是災后恢復的時(shí)間和程度能夠滿(mǎn)足社會(huì )的需求，也就是恢復快。這就要求城市在結構功能上要具有多樣性，就是有許多功能不同的組合，同時(shí)要有冗余性，就是有相同功能的可替換要素。比方說(shuō)公共交通這方面，既有鐵路也有公路、航空等方式，一旦發(fā)生災害，如果鐵路中斷可以走公路、走航空等。

　　此外，還要有抵御沖擊的魯棒性、適應性、恢復力，以及學(xué)習和創(chuàng )新的能力，也就是要總結經(jīng)驗教訓，以創(chuàng )新方式提高城市的防災能力。

　　新京報：韌性城市的概念，給防災減災工作帶來(lái)了什么影響？

　　邢成起：這個(gè)概念的提出，實(shí)際上給城市應對災害的理念帶來(lái)了新變化。原來(lái)我們應對自然災害是“硬抗”。比方說(shuō)地震造成的生命財產(chǎn)損失，主要源自地震強烈震動(dòng)導致的房屋倒塌，那么傳統的做法主要是靠加厚、加粗墻體、柱體或增加鋼筋的數量把房子蓋結實(shí)來(lái)抵抗這種沖擊。

　　但事實(shí)證明，當地震比較大、超過(guò)當地抗震設防閾值的時(shí)候，房屋就扛不住了。所以“硬抗”的方法已經(jīng)很難應對這種極端災害，極有必要采取一種“以柔克剛”的做法，也就是應用“韌性”的理念來(lái)做好建設工程的抗震設防工作，當然也包括其他方面的災害預防和應對措施。

　　北京韌性城市建設針對地震風(fēng)險

　　新京報：北京為什么要建韌性城市，目前在該領(lǐng)域有什么不足？

　　邢成起：北京是我國大陸東部歷史上自然災害多發(fā)的地區，也是世界上少數幾個(gè)曾發(fā)生過(guò)7級以上大地震的特大城市之一。北京所處的構造位置，決定了北京具有發(fā)生強烈地震的地質(zhì)條件。據統計，公元294年以來(lái)，北京曾發(fā)生5.0到5.9級地震四次，6.0到6.9級地震六次，8級地震一次。其中，1057年大興6.8級地震，造成25000人死亡，1679年三河-平谷8級地震傷亡人數達10萬(wàn)人。地震是歷史上造成北京生命財產(chǎn)損失最嚴重的自然災害。

　　另外，城市規模越大、人口越密集、功能越復雜，城市的脆弱性就越高，如果不提前降低脆弱性、做好風(fēng)險防范，一旦發(fā)生大的災害后果就會(huì )很?chē)乐?。尤其對北京這樣的超大城市來(lái)說(shuō)，其災害風(fēng)險更是不容忽視，建設韌性城市就是要更加有效地降低這種風(fēng)險。

　　近幾年來(lái)，北京的防震減災工作發(fā)展很快，城鄉的防震減災綜合能力得到了大幅提升。但要抗御像1976年唐山7.8級、1679年三河-平谷8級那樣的大震巨震，北京的防震減災工作還需要持續加強。

　　再則，隨著(zhù)社會(huì )和科技的進(jìn)步，人類(lèi)在預防和應對自然災害方面的要求提高了，在重大災害發(fā)生時(shí)，不僅要求人員傷亡、財產(chǎn)損失要少，而且還要保證城市重要功能不中斷，對此傳統的防災減災思路和方法已難以為繼，而韌性城市理論為解決這樣的問(wèn)題提供了新的研究思路和技術(shù)途徑。

　　新京報：北京建設韌性城市的目標是什么？

　　邢成起：我們目前開(kāi)展的韌性城市建設，是基于地震風(fēng)險的韌性城市建設，也就是地震安全韌性城市建設，防范的是重大地震災害風(fēng)險，目標是能夠抗御大震巨震的影響。據分析，北京未來(lái)最大的自然災害風(fēng)險可能仍然還是地震。因此，應對地震災害風(fēng)險，北京的防御目標不能低，必須能夠抵御極罕遇地震的沖擊。

　　當然，這是一個(gè)非常艱巨的、需要長(cháng)期努力才能實(shí)現的奮斗目標。事實(shí)上，目前快速發(fā)展的防震抗震新理念新技術(shù)，也為實(shí)現這樣的防御目標奠定了基礎、提供了可能性，關(guān)鍵還是要積極行動(dòng)起來(lái)，不斷提高我們的城市韌性。

　　新京報：具體會(huì )從哪些方面落實(shí)？

　　邢成起：如何提升一個(gè)城市的韌性、從哪些方面提升城市韌性，需要綜合考慮所防范的災害風(fēng)險種類(lèi)、大小以及城市本身的特點(diǎn)等因素來(lái)確定。地震災害除了本身的自然屬性，還具有工程屬性和社會(huì )屬性。

　　我們在綜合分析這些因素和北京城市特點(diǎn)以及國內外防震抗震經(jīng)驗與教訓的基礎上，確定了北京地震安全韌性特征構成要素，包括地震環(huán)境與影響認知、工程韌性、社會(huì )韌性和制度韌性四個(gè)方面要素，這四個(gè)方面要素的提升再加上評估地震韌性水平共計五大方面，就構成了北京地震安全韌性城市建設的主要工作內容，同時(shí)也是我們提升整個(gè)北京地震安全韌性水平的五個(gè)著(zhù)力點(diǎn)。

　　這五大方面的工作內容非常豐富，涉及大震風(fēng)險源探測與評估、地震監測預測預警、地震動(dòng)精細區劃、城市系統脆弱性分析、抗震隱患排查與加固改造、抗震新技術(shù)應用、地震應急準備、地震地質(zhì)災害評估、韌性評價(jià)指標體系構建以及公眾防震減災意識與技能提升等等，涵蓋了整個(gè)防震減災業(yè)務(wù)體系的內容。它們相輔相成，缺一不可，需要協(xié)調統籌推進(jìn)。

　　計劃在通州城市副中心開(kāi)展試點(diǎn)

　　新京報：北京的地震安全韌性城市建設，現在進(jìn)展到了什么程度？

　　邢成起：北京是全國第一個(gè)把韌性城市建設任務(wù)納入城市總體規劃的城市，在推進(jìn)力度和實(shí)際進(jìn)展方面也比較大。北京的地震安全韌性城市建設探索研究始于2015年，目前已進(jìn)入實(shí)質(zhì)性建設階段。

　　今年2月，為落實(shí)新一版北京城市總體規劃相關(guān)任務(wù)，加快提升城市地震安全韌性，北京市地震局制定了行動(dòng)計劃和實(shí)施方案，并積極推進(jìn)各項工作的開(kāi)展。

　　在此之前，北京市地震局已經(jīng)針對韌性城市建設做了大量工作，包括：調研分析了推進(jìn)北京韌性城市建設的可行性、必要性和緊迫性，開(kāi)展了超大城市防震減災理念、特大城市地震安全重大關(guān)鍵問(wèn)題、地震風(fēng)險下韌性城市建設若干問(wèn)題等方面的研究，形成了一系列調研報告和研究成果等。目前，各項工作正在按計劃扎實(shí)推進(jìn)。

　　新京報：下一步還打算怎么做？

　　邢成起：最近，北京市地震局開(kāi)始實(shí)施一些重點(diǎn)項目，如清華園社區地震安全韌性評估示范工程、大中城市地震災害情景構建重點(diǎn)專(zhuān)項等。還協(xié)調相關(guān)大學(xué)和研究單位，準備編制和推動(dòng)出臺城市韌性設計方面的導則和規范，如地震安全韌性設計導則、建筑工程抗震韌性設計規范等，以促進(jìn)城市工程韌性的快速提升。

　　除清華園韌性評估示范項目外，我們還計劃在通州城市副中心開(kāi)展韌性城市建設的試點(diǎn)，為逐步在全市層面開(kāi)展地震安全韌性城市建設積累更多的經(jīng)驗。

　　將通過(guò)新技術(shù)新方法等多種途徑提高工程抗震能力

　　新京報：北京建設韌性城市有什么難點(diǎn)？還面臨哪些問(wèn)題？

　　邢成起：從組織管理的角度看，韌性城市建設是一項長(cháng)期的任務(wù)，也是一項龐大復雜的系統工程，涉及城市建設管理的眾多領(lǐng)域，這就需要把韌性城市建設任務(wù)納入城市發(fā)展規劃綜合考量，否則很難推進(jìn)，這一點(diǎn)北京已經(jīng)做到了。當然，具體的組織管理方面的任務(wù)很多，需要一步一步地扎實(shí)推進(jìn)。

　　從技術(shù)角度來(lái)看，難點(diǎn)也比較多。比如在超大城市環(huán)境里如何更有效地開(kāi)展活動(dòng)斷層與強震風(fēng)險源探測，地震精細區劃怎么做更好，如何合理地構建符合北京特點(diǎn)的韌性評價(jià)指標體系，以及如何解決抗御大震巨震的問(wèn)題等等。這些工作都有技術(shù)上的難點(diǎn)，但通過(guò)努力也是可以逐步解決的。

　　從實(shí)施層面來(lái)說(shuō)，任務(wù)很重，特別是老舊房屋的加固改造，基礎設施和生命線(xiàn)工程的抗震隱患排查和除險加固，還有新建、改建、擴建工程的新增風(fēng)險的控制問(wèn)題，再就是高層、超高層建筑物地震時(shí)非結構損壞風(fēng)險的防治問(wèn)題?？傊?，所有這些任務(wù)加起來(lái)實(shí)際上相當繁重。

　　新京報：將如何解決那些難點(diǎn)問(wèn)題？

　　邢成起：通過(guò)大量調研，我們對許多問(wèn)題已經(jīng)有了一些解決的思路或方案。比方說(shuō)抗御大震巨震的問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題的核心在于，如何在北京一直執行的抗震設防標準上，也就是基本地震烈度為八度，相當于6級地震的設防標準上，去解決抗御7級乃至8級地震的問(wèn)題。顯然，我們不可能把北京的八度基本烈度提高到九度、十度乃至更高，這在經(jīng)濟成本和抗震設計上都是不可取的，也是難以做到的。

　　那么靠什么？除了靠嚴格執行最新的抗震設防標準即全國第五代地震區劃圖外，還必須靠地震精細區劃、抗震新技術(shù)新方法應用等多種途徑來(lái)實(shí)現。地震精細區劃可以為工程建設提供比以往更精細、甚至個(gè)性化的抗震設防參數，同時(shí)還可以有效地避開(kāi)活動(dòng)斷層和不利抗震場(chǎng)地的影響，從而可以從基礎上最大限度地減少重大地震災害風(fēng)險?？拐鹦录夹g(shù)新方法的應用，如隔震技術(shù)，能夠使建設工程的抗震能力提高數倍，這就為在不提高抗震設防烈度的情況下實(shí)現抗御更高強度地震的沖擊提供了可能。當然這只是大概的思路，里面具體的問(wèn)題還很多，需要進(jìn)一步加強研究和實(shí)踐。

　　我國已有7000多棟建筑物采用隔震技術(shù)

　　新京報：目前國際上韌性城市建設情況如何？我國建設處于什么階段？

　　邢成起：從國際上看，總體上發(fā)達國家由于經(jīng)濟實(shí)力強，同時(shí)也因近年來(lái)陸續遭到了重大的災害沖擊，韌性城市的推進(jìn)相對較快。例如美國紐約制定實(shí)施了《一個(gè)更強大、更有韌性的紐約》建設計劃，防控的風(fēng)險主要是洪水和風(fēng)暴潮；英國倫敦制定實(shí)施了《管理風(fēng)險和提高韌性》計劃，防范的主要是洪水、高溫和干旱。日本則頒布了一項《國土強韌性政策大綱》，提出了推進(jìn)整個(gè)國家的一個(gè)韌性提升計劃，防控的目標主要是地震和海嘯風(fēng)險。

　　我國的韌性城市建設目前處于起步階段，但不論是理論研究還是實(shí)際推進(jìn)都比較快，近年來(lái)已有一些城市陸續提出開(kāi)展韌性城市建設。2017年6月，中國地震局提出實(shí)施《國家地震科技創(chuàng )新工程》，包含四大計劃，“韌性城鄉”計劃是其中之一。這也是我國提出的第一個(gè)國家層面上的韌性城市建設計劃，相信我國的韌性城鄉建設步伐會(huì )進(jìn)一步加快。

　　新京報：建設過(guò)程中具體可使用什么樣的技術(shù)？

　　邢成起：比如建房子的時(shí)候，可采取新的或更加有效的抗震技術(shù)。像隔震技術(shù)，它是在地基與上部建筑結構之間設置隔震層或隔震裝置，以阻止地震動(dòng)傳遞到上部結構，從而減輕上部建筑結構的振動(dòng)。據周福霖院士研究，隔震技術(shù)相較于傳統抗震技術(shù)，能將建筑物的抗震能力提高4到8倍。因此它在應對罕遇、極罕遇地震作用方面潛力巨大。

　　隔震技術(shù)這幾年發(fā)展較快，技術(shù)日趨成熟。目前我國大約有7000多棟建筑物和1300多座橋梁采用了隔震技術(shù)。北京在建的大興國際機場(chǎng)航站樓，在其地基與上部結構之間設置了1300多個(gè)隔震支座，建成后將是國內最大的單體隔震建筑。四川蘆山縣人民醫院在2008年汶川地震恢復重建時(shí)，醫院門(mén)診樓也采用了隔震技術(shù)，結果在2013年蘆山7.0級時(shí)整棟建筑及其玻璃門(mén)窗和室內設施均完好無(wú)損，成為我國首幢經(jīng)過(guò)大震考驗的隔震建筑，因其良好的抗震性能也被媒體稱(chēng)為“樓堅強”。類(lèi)似的情況，國際上也不乏其例。

　　新京報：建設韌性城市對城市規劃發(fā)展、居民生活有何啟示？

　　邢成起：隨著(zhù)城市人口、功能和規模的不斷擴大，各種災害風(fēng)險也在不斷增加。頻發(fā)的公共安全事件，如地震、洪澇、風(fēng)暴潮、危險品爆炸、環(huán)境污染、傳染病流行以及恐怖襲擊等等，給城市帶來(lái)了巨大的生命財產(chǎn)損失。建設韌性城市，可以有效地降低城市的脆弱性，提高城市的災害抵抗力、適應力與恢復力，確保城市安全和可持續發(fā)展，這就是韌性城市建設的意義所在。

　　城市規劃發(fā)展，安全是第一位的。韌性城市建設，涉及城市的土地合理利用、工程建設和管理的方方面面，所以必須納入到城市的發(fā)展規劃，并嚴格落實(shí)，才能實(shí)現提高韌性的預期目標。

　　從社會(huì )公眾角度來(lái)說(shuō)，作為城市居民，一方面應該關(guān)注所在城市的安全問(wèn)題，同時(shí)也應積極參與到韌性城市的建設當中，全社會(huì )共同努力形成合力，提高城市的防災韌性，大家就會(huì )生活在一個(gè)更加安全的環(huán)境里。公眾參與的方式很多，比如參與社區開(kāi)展的應急演練和防震減災知識宣傳活動(dòng)，了解和掌握必備的防震減災知識和自救互救、應急避險的技能，自覺(jué)維護和保護好社區的防災減災設施，當然有條件的還可以加入地震應急志愿者隊伍，從事更多的防震減災活動(dòng)。