北京建設韌性城市的目標是抗“大震”

　　“韌性城市”對公眾來說仍是一個陌生詞匯。這個最初從物理學演化而來的概念，自2012年引入我國以來，曾長期徘徊在學術界的案頭文書里和研討會席間。

　　直到最近兩三年，這一概念才得到了廣泛關注。2017年6月，中國地震局提出實施的《國家地震科技創(chuàng)新工程》包含了四大計劃，“韌性城鄉(xiāng)”計劃就是其中之一。目前，黃石、德陽、海鹽、義烏、北京等城市正在進行韌性城市建設。北京作為全國首個把這一任務納入城市總體規(guī)劃的城市，地震安全韌性城市已進入實質(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，記者就這些問題專訪了北京市地震局總工程師、研究員邢成起。在他看來，韌性城市這一概念的提出，給城市應對災害的理念帶來了新的轉變，也是未來城市的發(fā)展方向。

　　[關鍵詞]

　　韌性城市

　　一是發(fā)生災害的時候，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(tǒng)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。

　　四是災后恢復的時間和程度能夠滿足社會的需求，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”是目前國際社會在防災減災領域使用頻率很高的兩個概念。韌性的概念實際上早就有，最初用來描述材料在外力作用下變形后的復原能力。上個世紀70年代初，這一概念被用于生態(tài)系統(tǒng)的研究中，后來逐漸擴展到了社會生態(tài)系統(tǒng)、工程系統(tǒng)等領域。本世紀初，韌性的理念被用于城市復雜系統(tǒng)，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(tǒng)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，當災害發(fā)生的時候，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，并通過適應來更好地應對未來的災害風險。目前，這一概念已經(jīng)得到國際社會的普遍認可，也代表了未來城市的發(fā)展方向。

　　大約在2012年，我國學術界開始關注韌性城市，最近兩三年這一概念得到廣泛關注并開始用于實踐。隨著研究工作不斷深入，韌性概念的含義也日益豐富，最新研究表明，韌性在整個防災系統(tǒng)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：韌性城市建設會根據(jù)城市的特點、防災需求和災害風險的種類、大小，建立一套適合這個城市特點的韌性評價指標體系。這個指標體系通常是分層級、分領域建立的，一個城市可能會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行評價。

　　從宏觀上看，韌性城市應該具有以下幾個主要特征：一是發(fā)生災害的時候，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(tǒng)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；四是災后恢復的時間和程度能夠滿足社會的需求，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，同時要有冗余性，就是有相同功能的可替換要素。比方說公共交通這方面，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了什么影響？

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

　　但事實證明，當?shù)卣鸨容^大、超過當?shù)乜拐鹪O防閾值的時候，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險

　　新京報：北京為什么要建韌性城市，目前在該領域有什么不足？

　　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(qū)，也是世界上少數(shù)幾個曾發(fā)生過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(jù)統(tǒng)計，公元294年以來，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(shù)達10萬人。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(guī)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、做好風險防范，一旦發(fā)生大的災害后果就會很嚴重。尤其對北京這樣的超大城市來說，其災害風險更是不容忽視，建設韌性城市就是要更加有效地降低這種風險。

　　近幾年來，北京的防震減災工作發(fā)展很快，城鄉(xiāng)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(xù)加強。

　　再則，隨著社會和科技的進步，人類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，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(tǒng)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題提供了新的研究思路和技術途徑。

　　新京報：北京建設韌性城市的目標是什么？

　　邢成起：我們目前開展的韌性城市建設，是基于地震風險的韌性城市建設，也就是地震安全韌性城市建設，防范的是重大地震災害風險，目標是能夠抗御大震巨震的影響。據(jù)分析，北京未來最大的自然災害風險可能仍然還是地震。因此，應對地震災害風險，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，這是一個非常艱巨的、需要長期努力才能實現(xiàn)的奮斗目標。事實上，目前快速發(fā)展的防震抗震新理念新技術，也為實現(xiàn)這樣的防御目標奠定了基礎、提供了可能性，關鍵還是要積極行動起來，不斷提高我們的城市韌性。

　　新京報：具體會從哪些方面落實？

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

　　我們在綜合分析這些因素和北京城市特點以及國內(nèi)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、社會韌性和制度韌性四個方面要素，這四個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(nèi)容，同時也是我們提升整個北京地震安全韌性水平的五個著力點。

　　這五大方面的工作內(nèi)容非常豐富，涉及大震風險源探測與評估、地震監(jiān)測預測預警、地震動精細區(qū)劃、城市系統(tǒng)脆弱性分析、抗震隱患排查與加固改造、抗震新技術應用、地震應急準備、地震地質(zhì)災害評估、韌性評價指標體系構建以及公眾防震減災意識與技能提升等等，涵蓋了整個防震減災業(yè)務體系的內(nèi)容。它們相輔相成，缺一不可，需要協(xié)調(diào)統(tǒng)籌推進。

　　計劃在通州城市副中心開展試點

　　新京報：北京的地震安全韌性城市建設，現(xiàn)在進展到了什么程度？

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

　　今年2月，為落實新一版北京城市總體規(guī)劃相關任務，加快提升城市地震安全韌性，北京市地震局制定了行動計劃和實施方案，并積極推進各項工作的開展。

　　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(diào)研分析了推進北京韌性城市建設的可行性、必要性和緊迫性，開展了超大城市防震減災理念、特大城市地震安全重大關鍵問題、地震風險下韌性城市建設若干問題等方面的研究，形成了一系列調(diào)研報告和研究成果等。目前，各項工作正在按計劃扎實推進。

　　新京報：下一步還打算怎么做？

　　邢成起：最近，北京市地震局開始實施一些重點項目，如清華園社區(qū)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專項等。還協(xié)調(diào)相關大學和研究單位，準備編制和推動出臺城市韌性設計方面的導則和規(guī)范，如地震安全韌性設計導則、建筑工程抗震韌性設計規(guī)范等，以促進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展韌性城市建設的試點，為逐步在全市層面開展地震安全韌性城市建設積累更多的經(jīng)驗。

　　將通過新技術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？還面臨哪些問題？

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

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

　　從實施層面來說，任務很重，特別是老舊房屋的加固改造，基礎設施和生命線工程的抗震隱患排查和除險加固，還有新建、改建、擴建工程的新增風險的控制問題，再就是高層、超高層建筑物地震時非結構損壞風險的防治問題?？傊羞@些任務加起來實際上相當繁重。

　　新京報：將如何解決那些難點問題？

　　邢成起：通過大量調(diào)研，我們對許多問題已經(jīng)有了一些解決的思路或方案。比方說抗御大震巨震的問題，這個問題的核心在于，如何在北京一直執(zhí)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(zhí)行最新的抗震設防標準即全國第五代地震區(qū)劃圖外，還必須靠地震精細區(qū)劃、抗震新技術新方法應用等多種途徑來實現(xiàn)。地震精細區(qū)劃可以為工程建設提供比以往更精細、甚至個性化的抗震設防參數(shù)，同時還可以有效地避開活動斷層和不利抗震場地的影響，從而可以從基礎上最大限度地減少重大地震災害風險?？拐鹦录夹g新方法的應用，如隔震技術，能夠使建設工程的抗震能力提高數(shù)倍，這就為在不提高抗震設防烈度的情況下實現(xiàn)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，里面具體的問題還很多，需要進一步加強研究和實踐。

　　我國已有7000多棟建筑物采用隔震技術

　　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)濟實力強，同時也因近年來陸續(xù)遭到了重大的災害沖擊，韌性城市的推進相對較快。例如美國紐約制定實施了《一個更強大、更有韌性的紐約》建設計劃，防控的風險主要是洪水和風暴潮；英國倫敦制定實施了《管理風險和提高韌性》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》，提出了推進整個國家的一個韌性提升計劃，防控的目標主要是地震和海嘯風險。

　　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際推進都比較快，近年來已有一些城市陸續(xù)提出開展韌性城市建設。2017年6月，中國地震局提出實施《國家地震科技創(chuàng)新工程》，包含四大計劃，“韌性城鄉(xiāng)”計劃是其中之一。這也是我國提出的第一個國家層面上的韌性城市建設計劃，相信我國的韌性城鄉(xiāng)建設步伐會進一步加快。

　　新京報：建設過程中具體可使用什么樣的技術？

　　邢成起：比如建房子的時候，可采取新的或更加有效的抗震技術。像隔震技術，它是在地基與上部建筑結構之間設置隔震層或隔震裝置，以阻止地震動傳遞到上部結構，從而減輕上部建筑結構的振動。據(jù)周福霖院士研究，隔震技術相較于傳統(tǒng)抗震技術，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。

　　隔震技術這幾年發(fā)展較快，技術日趨成熟。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。北京在建的大興國際機場航站樓，在其地基與上部結構之間設置了1300多個隔震支座，建成后將是國內(nèi)最大的單體隔震建筑。四川蘆山縣人民醫(yī)院在2008年汶川地震恢復重建時，醫(yī)院門診樓也采用了隔震技術，結果在2013年蘆山7.0級時整棟建筑及其玻璃門窗和室內(nèi)設施均完好無損，成為我國首幢經(jīng)過大震考驗的隔震建筑，因其良好的抗震性能也被媒體稱為“樓堅強”。類似的情況，國際上也不乏其例。

　　新京報：建設韌性城市對城市規(guī)劃發(fā)展、居民生活有何啟示？

　　邢成起：隨著城市人口、功能和規(guī)模的不斷擴大，各種災害風險也在不斷增加。頻發(fā)的公共安全事件，如地震、洪澇、風暴潮、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(xù)發(fā)展，這就是韌性城市建設的意義所在。

　　城市規(guī)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(guī)劃，并嚴格落實，才能實現(xiàn)提高韌性的預期目標。

　　從社會公眾角度來說，作為城市居民，一方面應該關注所在城市的安全問題，同時也應積極參與到韌性城市的建設當中，全社會共同努力形成合力，提高城市的防災韌性，大家就會生活在一個更加安全的環(huán)境里。公眾參與的方式很多，比如參與社區(qū)開展的應急演練和防震減災知識宣傳活動，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，自覺維護和保護好社區(qū)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。