9 种可行方案,抗洪建筑设计

9 种可行方案,抗洪建筑设计

洪水是全球建筑面临的重大问题,包括建筑界的宝藏范斯沃斯住宅也一次又一次地受其困扰。尤其在美国,三分之一的陆地特别是北方平原、中西部以及南部地区在今春都有泛洪风险。去年四月,致命的洪水使莫桑比克、马拉维、津巴布韦和伊朗部分地区严重受灾,导致估计至少1000人死亡、数千万人流离失所。尽管建筑无法处理最致命的洪水,甚至不能提供完全的保护,但是我们仍可能——而且有必要——采取多种保护性措施来减少损失并救援生命。

Flood in St Mark’s Square, Venice. Image © Mclein / Shutterstock"Fold&Float" is formed of a light, foldable steel structure specifically designed for emergency situations. Image © So?© Flickr user benjamin73frDomino Park / James Corner Field Operations. Image © Barrett Doherty+ 14

© Flickr user Sumaiya Ahmed
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为此,第一步要查明房屋或建筑是否建造在泛洪区域。可以通过查看网上就有的洪水地图,其中包括由美国联邦紧急管理署运营的网站。如果在区域内,那么建筑师和委托方可以决定他们是否愿意重新选址,或者保留选址但采取必要的保护手段。如果选择后者,那么我们在以下提供了9种措施。

Brisbane sits on a flood plain. This map shows the 1893 flood of the Brisbane River (Compiled 1970). Image © Queensland State Archives on Flickr / Licensed Under Public Domain
Brisbane sits on a flood plain. This map shows the 1893 flood of the Brisbane River (Compiled 1970). Image © Queensland State Archives on Flickr / Licensed Under Public Domain

将建筑升高至泛洪水位线以上

首先,如果洪水确实会出现,建筑师应当将建筑建造在泛洪水位线以上来尽量减小损失。特定区域的水位线上升可以在网上找到,可用诸如FEMA运营的洪水上升预估基准查看器之类的软件。有了这样的信息,建筑师就可以看出应该将建筑抬升多高,以及该用何种方法。抬升建筑的一种通常方法是将结构建造在柱或桩上,或者单纯将实基建高。若想了解更多具体如何实施的信息,建筑师应当评估该地区的气候以及历史洪灾,并参考网上可阅的信息,如有关海岸建造的这本手册

Guadalupe River House / Low Design Office. Image © Casey Dunn
Guadalupe River House / Low Design Office. Image © Casey Dunn

用抗洪材料建造

抗洪材料指的是能与洪水接触72小时以上而不会严重受损的材料。洪水包括静水或流动水,在大多数情况下会导致基础墙位移、结构坍塌、罐体漂移、冲刷等等问题。“严重受损”指的是造成的损害需要清洁或低成本美观修复工作,比如粉刷。为了避免这些损害,抗洪材料必须持久且耐潮,例如水泥、有釉瓷砖、闭孔泡沫隔层、钢制五金、压力处理船用胶合板、瓷砖、防水胶、聚酯环氧树脂涂料,等等。

© Flickr user Andre Pierre
© Flickr user Andre Pierre

使用涂层、密封剂以及饰面薄板

现有两种防洪手段:干类与湿类。干类防洪阻止洪水进入屋内,湿类防洪则允许水流入屋内。涂层、密封剂以及饰面薄板属于前者,因为它们阻止洪水抵达内部。一张防洪饰面薄板的组成包括一层砖,加上一层防水膜,将外墙密封以阻止水渗入。在内墙,建筑师应当在水线以下使用可冲洗的闭孔泡沫隔层。同样的,涂层和密封剂也可应用于基础、墙、窗以及门口来防止水由缝隙进入房屋,因为这些开口很少被做成防水密封设计以抵抗洪水。

Flood of the River Trave in the historic Old Town of Luebeck, Germany. Image © Maren Winter / Shutterstock
Flood of the River Trave in the historic Old Town of Luebeck, Germany. Image © Maren Winter / Shutterstock

将暖通设备以及机械、管路、电路系统组件抬升或进行防洪改造

大体上,将服务设备移至洪水线以上是对其实施保护的最佳手段。这些设备包括供暖、空调、水暖用具、洁具、管道系统,与包括配电板、电表、开关以及插座在内的电器件。这些元件就算短时间被洪水浸没,也会严重受损而必须替换。尤其是电器,在短路时会导致火灾。最好将这些器件升高至洪水线以上,如果有必要的话,将他们做成防洪设计,无论是使用防水箱、屏障、涂层或其他手段,都要保护好这些敏感器件。有关更细致的要求,建筑师可以参考市政条例。

固定燃料罐

未固定的燃料罐能轻易地跟着洪水移动,并撞向墙、损坏其他财产,如果破裂还将导致燃油混入水中而引起污染,而就算是埋藏式油罐也会由于浮力被推向表面。因此,将燃油罐固定很有必要,可以将它们与足够重的水泥板相连以抵抗水力,或用带子缠绕并连接地面锚固。

© Jeff Knight, The Valley Reporter on Flickr
© Jeff Knight, The Valley Reporter on Flickr

安装地基通风口或井泵

湿类防洪的一个例子是使用地基通风口,使得洪水流过房屋而不积聚在周围。虽然这个方案可能看起来有点反直觉,考虑到对室内财产可能造成的损失,但是实际上它提供了洪水的排放口,减小了洪水对窗和墙造成的水压危害。如果室内——通常是地下室——事先使用了防洪材料、静压开口,并保护好重要设备,虽然洪水过后仍需清扫工作,但可以限制住损害。井泵则是一种在洪水多发的时候,将水排出地下室的设备,推荐用井泵加上备用电池,这样在停电时也能继续运转。

建造永久性屏障

在可能受灾的建筑周围放置永久屏障可以防止洪水的直接接触,这样的屏障应当是由水泥或石砖建造的防洪墙,或是由内部不渗水的压实土建造的防洪堤。这似乎是最简单粗暴的方案,但无论是防洪墙还是防洪堤都需要大范围的维护工程,而且防洪堤的建造还需要相当多的土地和可用土壤。

© Flickr user benjamin73fr
© Flickr user benjamin73fr

设置下水管道防回流阀

下水管道防回流阀可以阻止洪灾中的下水系统将水回流至屋内。在某些易受灾地区,这个问题很普遍,并且可能导致难以修复、危及住户健康的损害。一般来说,闸阀比碟阀更好,因为其密封在洪灾中能抵抗更高的洪水压力。

草坪坡度向外倾斜

最后一个减小损害的方法是将草坪坡度从房屋向外倾斜。如果坡度向房屋倾斜,雨水就会积聚在房屋周围,反之,向外倾斜的坡度则将雨水向外导流。为此,草坪应当使用含有黏土与沙的粘重土壤,将表面径流排向如街道下水口这样更合适的地方。

Domino Park / James Corner Field Operations. Image © Barrett Doherty
Domino Park / James Corner Field Operations. Image © Barrett Doherty

译者:张乃文

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关于这位作者
引用: Cao, Lilly. "9 种可行方案,抗洪建筑设计" [How Can Architecture Combat Flooding? 9 Practical Solutions] 09 6月 2020. ArchDaily. (Trans. Jiang Yao) Accesed . <https://www.archdaily.cn/cn/940894/kang-hong-jian-zhu-de-9chong-ke-xing-fang-an>

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