■ 王晓峰 WANG Xiaofeng 陈 易 CHEN Yi
街区一般被认为是一个舶来词汇,出自英文“block”。国内外关于街区的定义很多,“城市街区”往往被简单定义为:“被城市街道环绕,并用于建设的最小区域。”城市街区构成了城市的肌理,并成为“城市肌理的基本单元”。根据功能,城市街区大致可分为:居住街区、商业街区、公共建筑街区、商住混合街区等若干类型。由于居住建筑量大面广,且与人身安全密切相关,所以,本文主要关注居住街区安全场地的布置策略。
居住街区安全场地亦可以称为“居住街区应急避难场所”,可以认为是:街区内部临时的、应对小型局部灾害的室外安全场地。它是城市应急避难场所体系的延伸,可以根据灾害的情况,决定场地内的群众是否滞留、是否疏散、是否向街区外的避难场所转移。在国际上,一般将应急避难场所分为四级,其中最低一级是“紧急避难场所”,指可以为需要避难的民众提供临时或就近避难的场所[1]。本文的居住街区安全场地就属于这种室外临时聚散地(或称紧急避难场所或临近避难场所)。
目前,国内的应急避难场所主要针对地震灾害分为三级,都属于安置型[《地震应急避难场所场址及配套设施的国家标准》(GB21734—2008)] 。日常生活中的其他灾害(如:爆炸、火灾等),大多属于局部性灾害,历时时间较短,往往不涉及大规模的安置。因此,街区内的安全场地往往显得更加必要,有助于为受灾人群提供暂时避难,并延伸和完善城市的安全网络。
发生灾害时,主要涉及逃生、救护和救灾等几类行为,在规划安全场地时,也需要考虑上述各类活动的需要。安全场地首先必须保证自身的安全,同时,需要考虑安全区域与安全道路,二者组成了完整的室外安全场地。安全场地还应该便于进出,具备必要的设施(如:应急照明,必要的盥洗、厕所等设备),如果有可能的话,应尽量靠近医疗急救点,或有坚固的遮挡物,以应对各种特殊情况。
图1 避难救援活动示意图
灾害的种类很多,特点各不相同。最常见的、影响比较大的城市灾害一般是爆炸、火灾,二者亦经常互为因子,同时发生。以火灾为例,当灾情发生时,主要有以下几类行为:居民们先撤离至街区安全场地,然后再选择回家或是疏散至上一级的安全场地或安置所;消防队员进入救灾;消防队员或救护人员将伤者运至安全场地,或就地救助或由救护车接走伤病员。
灾情发生时,消防人员、逃生人员、救援人员以及相关车辆往往混合在一起,相互影响,场面混乱,大大影响了救助效率,甚至会造成二次灾害。因此,有必要对三者进行必要的区分,保证其安全。消防车应该可以直达受灾建筑物;受灾人员应该可以直达街区安全场地,同时也可以从街区安全场地撤离至街区外;救护人员和救护车应直达或靠近安全场地,图1就较为清晰地描绘了上述几种情况。受灾人员从灾点向外疏散至街区安全场地,并进一步视情况疏散至街区外;消防车及消防人员尽可能直达受灾建筑物,尽量减少与受灾人员疏散流线的交叉,提高效率;同时,救护车辆最好能直接到达街区安全场地,救护人员也可以随后进入受灾建筑进行救援。
根据对已有消防案例的分析可以总结出:消防队从接到报警到抵达现场的时间约为7~13min,大多在10min左右[2]。在10min内,能够撤离的人员一般已经可以撤至街区安全场地。消防人员到达后,一方面开始扑灭火灾,另一方面开始救出困在建筑物内无法撤离的群众。结合图1的分析,可以得出如下结论:① 消防车与救护车应该尽量避免重合,以减少人员混杂;②居民疏散路线与救护人员路线是重合的,且二者是逆向的;③居民疏散路线与救护人员路线在使用时段上有一定的区别。
根据人体工程学及现有相关规范,本文尝试量化四个指标:人均避难面积、安全场地容量、最长疏散距离、道路宽度。
2.2.1 人均避难面积
街区安全场地的特点是面积规模小,不考虑长期安置,其人均避难面积目前似乎并没有一个确切的指标。国标《地震应急避难场所场址及配套设施的国家标准》(GB21734—2008)中提出人均避难面积1.5m2/人,这一数据考虑了帐篷就宿面积;同时,《铁路旅客车站建筑设计规范》(GB50226—95)中提出:老弱残候车室的面积1.3mm2/人,因此可以看出,选取1.5mm2/人作为人均避难面积是可行的,且考虑了一定的冗余。
2.2.2 安全场地的容量
街区安全场地容量是指安全场地所能容纳的人数,这一数据当然与住宅内的人数有关。我国居住建筑是按单元来设计的,因此,可以粗略地通过如下方程估算人数和安全场地的容量:S=S1×a=c×h×μ×a ,其中,S指街区安全场地的面积;S1指每单元所需安全场地面积;a指每幢住宅的单元数;c指住宅的层数;h指每个单元内每层的户数;μ指每户所需面积=3×1.5=4.5(常数,每户以3人、每人需要避难面积1.5m2推算)。
以6层的常见多层住宅为例:假设每一单元每层3户,则S1=6×3×4.5=81m2。
以低于100m的常见高层住宅为例,100m最高可建约33层,假设每一单元每层3户,则S1=33×3×4.5=445.5m2。
以超过100m的超高层住宅为例,根据《建筑设计防火规范》(GB 50016—2014)的规定:“100m以上的住宅建筑应设置避难层,第一个避难层距室外地面的距离不大于50m”,据此可以初步推定:疏散到室外的人员位于50m以下,50m以上的居民则疏散至相应的避难层。50m一般可以设计18层,按每一单元每层3户,则S1=18×3×4.5=243m2。
如果每栋楼都按3个单元计,则6层、33层、18层楼所需室外安全场地S分别约为250m2、1 400m2、730m2。
从以上分析可以看到,① 街区安全场地的大小与建筑类型、人数密切有关,每栋楼所需安全场地的面积是每一单元所需安全场地面积与单元数的乘积;② 由于高层住宅的间距较大,因此仍有可能满足安全场地的需要;③ 由于灾害并不经常发生,因此,一些绿地可以作为安全场地计算,建筑物之间的街坊安全场地,在考虑一定冗余度的情况下,也可以互相结合使用(具体数据还需要未来单独研究)。
2.2.3 最长疏散距离
人们一般依靠步行离开建筑物,据研究数据显示,此时的步行速度为2km/h,极限时间为10min[3],则平均速度V≈33m/min。室外疏散时间要去除在建筑物内所耗的时间。参照《建筑设计防火规范》(GB 50016—2014)的编制理念,将楼梯的一段距离按其投影长度的1.5倍计算(表5.5.29中注4:跃廊式住宅内,小楼梯的一段距离可按其投影长度的1.5倍计算) 。根据t=d/v,d为折合为水平道路的楼梯段距离,每层楼梯路线约为7.2m(转弯距离以每个1m计);v为疏散速度≈33m/min。则33层楼在建筑内消耗的时间约为7~8min;18层住宅楼约为4min。换言之,住在高层的人们在紧急情况下,步行走到室外的时候就已经接近极限,这就需要在门口设有一定的开敞场地或者是适当加宽室外疏散道路,让体弱者能够暂时喘息(量化室内疏散时间是一个复杂的问题,涉及多种情况,这里仅按一般情况估算)。通过以上分析,本文暂选取7min作为高层住宅的室内疏散时间,这样,在室外的极限疏散时间为3min,最长疏散距离亦即街区安全场地的最大服务半径不宜超过100m。以此类推,6层最长疏散距离为270m。为安全起见,高层和多层混合建造的街区,建议采用100m。
2.2.4 道路宽度
图1显示,疏散路线与救护路线重合时,其道路宽度应该考虑:一个救护人员协助一个受灾人员,加上一股通行人流,即至少应该按三股人流计算,每股人流以0.55m计算,至少需要1.65m。如果疏散道路分别与消防车道、救护车道合用时,应在消防车道的基础上加两至三股人流,即5m左右。综合避难过程状况及日常生活中的机动车停放,疏散道路宽度采用5m比较合适。
图2 设想街区安全场地布局策略示意图
街区安全场地布置主要涉及如下基本原则:① 最近原则:从建筑物出入口至街区安全场地的距离越短越好。街区宜增加、增大开口数,以方便人们向街区外撤离;② 共享原则:为节约土地,街区安全场地可以与宅间绿地和小区中心绿地相结合,几幢住宅之间的安全场地可以共享;③ 互不干扰原则:不同人流尽量互不干扰,减少交叉,提高效率。根据上述原则可以推想街区安全场地的理想布置方式。
目前,全国各地的街区普遍存在尺度过大、过于封闭、缺乏防灾考虑等问题,为此,中共中央、国务院于2016年2月6日在《中共中央关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》中明确指出:今后“不再建封闭住宅小区,已建成的要逐步开放”。各地规划部门随之开展了细化研究,提出了一系列对策。上海规划部门在《上海市控制性详细规划技术准则》(2016年修订版)中提出:进一步缩小街坊尺度,居住社区的道路间距由250m缩小为200m,街坊面积控制在4hm2以下。
参照《上海市城市规划管理技术规定》(2011年修订版)中第23、34、49条的相关要求,设想上海市浦西内环线内一街区:街区周边道路规划红线宽度24m,道路中心线间距200m;住宅以6层多层住宅与18层高层住宅组成;街坊采用上海地区最常见的行列式布局,北侧布置高层住宅,南侧布置多层住宅;日照间距以1∶1为要求;容积率1.8,以此作为条件,得到街坊的总平面图(图2)。
3.2.1 安全场地的融合
可以看到,如果每幢住宅都有独立的安全场地,则占地面积很大,会与绿地布置、绿化率等指标要求产生矛盾。考虑到灾害(尤其是爆炸、火灾等灾害)一般不会在各幢住宅内同时发生,因此,可以考虑安全场地的融合问题。如 :安全场地可以与绿地结合,此时需要对种植的植物具有一定的限制;几幢住宅楼可以合用安全场地,但此时必须确保彼此之间有畅通的道路系统相互连通、互相协调;靠近入口处的安全区域既为街区内部服务,同时也应该与城市融合。
3.2.2 网络化的道路系统
街区道路系统设计时,应该充分考虑救灾疏散的需求,尽量减少灾害发生时各种车辆和人流可能产生的交叉。安全场地之间应该形成网络化的格局,把分布在各处的安全场地有效地联系起来,同时,联系的道路系统应尽量平直,便于人们认知和选择。这种联系既包含街区与街区之间的联系,也包含街区内各个安全场地之间的联系;既涉及建构方便的道路系统,也涉及街区内道路与街区周边城市路网的关系。
3.2.3 开放式的街坊边界
目前,居住街坊一般都建有围墙,且按要求设有2个出入口,这样的布置方式固然在心理上有助于防盗,但不利于救灾。围墙不利于缩短疏散与救灾的路线长度;不利于救灾车辆与救护车辆的各行其道;不利于减少人流交叉;不利于居民快速疏散至街区外面;围墙本身在灾害来临时也是一个危险因素,倒塌时会对路人造成伤害,同时其塌落碎片会挤占相邻道路,减小通行宽度……因此,从防灾的角度出发,有必要对“设置围墙”的问题进行再思考。
一种对策是去掉围墙,依靠完善每幢住宅的门禁系统、加强保安巡逻等方式保障安全。这一方式符合国家提倡的“拆除围墙”的要求,符合未来居住区发展的趋势,但在现阶段仍有实施困难;另一种对策是采取折中的方法,保留围墙,但是预先增加设置救灾时的车辆出入口和人流出入口,这一对策在现阶段具有较强的现实性。
3.2.4 加强智能街区建设
随着智慧城市理念的普及和电子网络监控技术的广泛应用,“智慧街区”的技术条件已经成熟。首先,可以通过完善的监控系统,减少或提前预知灾害发生的可能性,降低灾害的发生率;其次,可以将物联网、电信、指挥中心、消防、医院、交警、公安、综合管网等控制系统联系起来,成为一个智慧网络,更好地发挥协同防灾的作用;此外,智能化技术可以充分整合街区的空间资源,使之在救灾时能自动呈现最大程度的开放,保证人流的快速疏散,同时也能保证居民生活各方面的安全。
街区安全是韧性城市建设中的重要一环,街区安全场地是避难过程中的第一站,街区安全网络与城市安全系统的结合,有助于形成完整的城市救灾避难系统,实现韧性城市的目标。因此,街区安全场地设计是街区规划设计中不可缺失的重要环节。
通过本文的分析亦可以知道,密路网、开放式街区不仅是城市未来发展的方向,在城市韧性方面亦有较大的益处。在完善智能化管控,保证居民日常安全的同时,适度开放街区,有助于提高救灾效率,有助于韧性城市建设。