地震灾后过渡型安置房模块化设计研究

金郅祥 傅欣

关键词：地震 灾后安置 过渡型安置房 模块化设计 应用设计

引言

地球地质环境复杂多变，世界各地地震灾害频繁发生。根据《中国环境统计年鉴2019》[1] 等相关数据统计，2000年至2018年，中国共遭受了239余次破坏性地震灾害的破坏，受灾面积达30多万平方公里，直接经济损失累计约3680亿元。尽管，通过世界各个组织的通力协作、各学科长期不间断的研究，在预防和应对突发地震灾害方面取得了长足的进步。但是，对于近年来在我国境内发生的一些重大地震灾害，如汶川地震、玉树地震、芦山地震等地震灾害面前依然无法充分的应对。因此，在应对重大地震灾害时，需要进行充分有效的救援之外，更需要一套切实可行的灾难应急预案和设施，而震后过渡型安置房则是灾后应急安置工作中重要的一环。面对自然灾害，完善震后过渡型安置房设计策略显得更为迫切。笔者将从地震灾后过渡型安置房研究现状出发，分析各类型安置房的主要特征和总结设计策略的优劣势，并提出满足地震灾后安置需求的过渡型安置房模块化设计策略。

一、地震灾后过渡型安置房研究概况

（一）国内地震灾后过渡型安置房研究概况

对于地震灾后的应急避难研究与应用，国内外均有不同的研究成果和应用实例。相较欧美等发达国家，我国在该方面的理论研究和实践发展的相对缓慢。自汶川特大地震爆发之后，关于灾后过渡安置的诸多问题和困境才受到人们的充分关注。同时，我国也出台了如《汶川地震后恢复重建总体规划》[2] 《国务院关于印发汶川地震灾后恢复重建总体规划的通知》[3] 等相关举措。此后，国内不同领域的学者围绕地震灾后安置这一课题，分别从震后安置建筑设计，震后生态恢复、震后心理疏导等多角度、多层面提出了各自的观点与举措，并在各学科领域形成了一定的研究成果。

根据安置性质和时间跨度的不同，地震灾后安置主要由应急性安置阶段、过渡性安置阶段和永久性安置阶段三个阶段组成，如表1。[4] 应急性安置阶段处在灾难发生的第一时间，灾民主要采取露宿或自行搭建临时棚布等方式进行自救、紧急避险脱离危险区域，以满足基本的生命安全和生活保障。过渡性安置阶段主要集中在灾难发生后1至2个月，主要采取有：应急帐篷、过渡安置房、自建简易房和封闭式临时安置场所等安置方式。安置周期主要取决于永久性安置住房的建设进度，其中汶川地震后都江堰地区重建用时3年、玉树地震重建用时2年。永久性安置阶段，即永久性住房建设完毕，灾民重新回到正常的生活状态。

由于第二安置阶段具有持续时间长、安置形式多、涉及层面广等特点，因此该阶段是地震灾后至全部永久安置工作结束前安置灾民的重要阶段。在2008年汶川地震灾后过渡安置过程中，过渡安置方式主要是在安置区大规模的建造活动板房，以对灾民进行第二阶段的集中安置。然而，以活动板房为主要形式的过渡安置房也暴露出一些弊端，如在其现场搭建过程中浇筑的混凝土地基占用了大量耕地和后期重建恢复时所需的土地、安置房建设过于密集易产生火灾等安全隐患，这些问题导致实际安置和重建恢复效果并不十分理想。

在活动板房制造配给上，政府采用的是不计成本的保障式安置，尽可能多地生产安置板房，这就导致过渡安置板房的生产采购的供给量远超出实际需求量，过量的活动板房造成资源浪费。此外，由于活动板房大多采用聚苯乙烯夹芯板，自然降解十分困难，可持续性再利用价值低。大面积的建造也会占用甚至损坏大量的耕地和建设用地，给后续重建和复耕工作增加困难。例如，1976年唐山地震后预计1982年初步重建完成，而实际上直到1986年灾后重建才基本结束。其中，灾后大量建造的简易房占据了大量的重建用地，延缓了重建速度。[5] 显然，我国地震灾后过渡型安置房应用现状自汶川地震后，仍存在着供需失衡、运输不便、使用舒适性差、安置密度大、气候及地形适应性差、绿色可持续性低等问题。[6] 随着建筑技术和可持续发展意识的日益提高，再生纸、农作物纤维等生态材料经过标准化、模块化处理后开始应到灾后临时住房的设计中，为灾后过渡型安置房设计不断提供新的思路。

（二）國外地震灾后过渡型安置房研究概况

国外对于震后临时西过渡住房的理论研究和应用起步较早，20世纪70年代就开始对其系统性地总结与探索，如乐施会（Oxfam）等非政府组织，Ian Davis，Fred Cuny等学者的研究和实践。其后，联合国有关机构和众多非政府组织陆续提出应对灾害指导性文件中也将临时过渡安置房作为重要内容之一。[7]

日本作为地震灾害多发国，在灾后过渡型安置房的理论研究和设计实践方面成果丰富，研究内容主要为灾后安置规划问题和安置房设计，以及防灾避险系统设计，并设计出一系列灾后过渡型安置建筑。[6]例如，日本建筑师坂茂，长期致力于临时建筑的研究，并经其成果广泛运用于灾后过渡安置，为灾民提供一个可靠的临时避难场所。1995年日本阪神地震后，坂茂首次尝试将纸管用于建设临时过渡建筑——Paper-Loghouse。该临时过渡建筑以30个填满砂石的啤酒箱为基础;围护体系采用直径108mm的预制纸管并排形成围合墙体;屋顶采用双层PVC薄膜，可根据天气变化调节闭合，既增强了室内的透气性，又可以调节室内温度。[8] 该临时过渡建筑除了别其他形式的过渡建筑在经济性、适应性上占明显优势之外，其建造也相对简单，无需复杂的工序和大型机械，可以更迅速的投入使用。

二、地震灾后过渡型安置房设计策略及特征归纳

由于永久性安置住房无法在较短时间内建成并投入使用，必然导致过渡性安置阶段需要持续较长时间，而在长期的临时安置生活中，灾民的生活方式和心理状态必然受到较大的影响。同时，过渡安置房的长期使用，也会出现生活空间混乱、卫生条件逐渐下降、个人隐私无法保证等问题。因此，如何将灾民尽早的、平稳地从灾后不安的状态过渡到有序正常的生活状态，是地震灾后过渡安置房设计需要解决的问题。

根据对现有地震灾后过渡安置房设计策略以及优劣势的分析，如表2。结合灾后过渡安置房的制备、运输、组装、使用、回收各个环节存在的问题，归纳出以下设计原则：

1.结构低技术化：低技术性的结构有助于在现场组装环节中便捷、快速地建造。降低建造的技术门槛让灾民以及志愿者也可以参与到建造工作中去，一方面，可以弥补大规模建造时专业建造人员可能存在短缺的问题，另一方面，更重要的是灾民和志愿者的共同参与，可以激发灾民对于灾后生活的信心，提升整个安置区人们的凝聚力。

同时，可靠的低技术结构也能有效地减少日后常规的维护成本。

2.空间模块化：针对地震灾害常突然发生这一特性，首先解决的是在制备、运输和现场组装环节中能迅速且有效实施的问题。空间模块化设计可以预先在工厂中预制完成相应的空间模块，在现场根据需求进行快速组装建造，有效提高过渡性安置的安置效率。其次，过渡型安置房作为灾难应急储备物资，不仅需要满足可工业化重复性生产，而且在平时的储备保存上，模块化的设计可将立体的安置房拆分进行“扁平化”储存，充分降低储存时所占用的空间和储存成本。最后，运输环节上，模块化的构件可充分适应不同运输工具对于尺寸和重量的要求，提高运输效率。

3.材料可持续化：随着技术的进步和人们对于保护自然生态环境的意识的不断提高，新型可持续性材料的创新应用也在过渡型安置房设计中不断体现。再生纸筒、新型木材、复合竹材、复合麦秸等可循环材料经过优化后应用到过渡型安置房设计中，既满足了建筑坚固、防水、防潮、保温、阻燃等基本功能，也大大提高了安置房的回收再生效率，最大限度地降低了对环境的影响。

4.功能人性化：现有过渡安置的活动板房，因追求快速高效的生产供给，而忽视了灾民安置生活的切身需求，缺少一些人性化的功能设计。在过渡安置房的使用环节中，功能的人性化设计能最大程度上贴合灾民的生活方式，满足大多数灾民对于功能上的需求。人性化的设计让灾民在使用过程中能切身感受到舒适和便利，同时也为之后更平稳地回归到正常生活状态打下基础。

5.组团模式小规模化：汶川地震中大规模使用的活动板房，不仅在外观上过于单调统一，长期居住必然会使灾民感到压抑，而且活动板房大规模的集中安置也极易在安置过程中产生群体矛盾事件，不利于安置区的稳定发展。[5] 灾民的过度集中安置，一方面是大量的灾民聚集，使灾前原有的人际关系结构很难形成，人与人之间缺乏彼此间的信任。另一方面是过多的灾民聚集安置，难免产生出易相互传染的消极情绪，不仅不利于灾民自身灾后心理疏导，甚至极端情况下敏感的情绪可能引发群体矛盾事件。因此，整体安置规划布局采用小规模组团形式，可降低灾民社交的难度，形成一个灾民彼此照顾、相互扶持的良性稳定的安置环境，同时激发灾民灾后重建的信心。

三、地震灾后过渡型安置房模块化设计研究

（一）低技术化的结构模块

在过渡型安置房结构设计上，既要满足工业化生产的模块化结构形式，也要符合现场便于快速组装的低技术设计原则。支撑模块主要采用预制立柱和连杆等。立柱根据构件与构件之间连接模式和组合形式不同，一共分为四向连接、三相连接、两向连接、双向连接和单向连接五种柱式，如图1。过渡型安置房除保证基本功能设施外，更要具有低技术快速组装的特点。在运输过程中可将围护、支撑两套系统拆分运输至现场组装。现场组装过程中，模块化的围护板材与立柱只需完成简单的拼接、插入、固定等工序既可完成拼装，如图2。

在构件材料运用上，过渡型安置房的围护模块以及连接模块主要采用生态复合板材和天然竹材料。根据吕志涛与张齐生院士在5·12汶川地震后建造的复合竹材抗震生态安居示范房的实践启示，在安置房的建构中尝试应用张齐生院士研制的新型轻质生态可持续的复合竹质板材。对于我国木材人均占有量极低的现状来说，使用生长快速的竹子更符合生态可持续发展，且竹子与木材类似，都可和秸秆、木屑、塑料等其他物质混合生成新的人造板材。经过加工的复合竹质板材不仅具有竹子本身良好的韧性，而且通过改进克服了天然竹子的缺陷，例如低温开裂、发霉腐烂等问题，使复合竹质板材的性能更加稳定。此外，在制作复合竹质板材的过程中混合了阻燃物质和防水材料，使其具备良好的防水防火的功能，大大提高了材料的安全性。

（二）人性化的空间设计

本设计中的地震灾后过渡型安置房由具有必要功能的生活模块、围护模块以及连接模块三大部分组成。过渡型安置房必须具备灾后完备的安置生活功能。空间设计上，提取出灾后基本生活的三种功能模块，即休息模块、卫生模块和餐厨模块，并对相应空间模块进行标准化模块设计，模块外部尺寸分为4.2×2.8×3.0m、1.4×2.1×3.0m（长×宽×高），如图3。根据模块组合形式不同，可分为以下四个模块组合方式：组合方式1，餐厨模块和卫生模块竖向拼合在休息模块一侧，将基本生活动线置入安置房内部，提高室内外空间利用率;组合方式2，三种功能模块依次放置，以围合出半开放式院落空间;组着方式3，餐厨模块和卫生模块置于休息模块两侧，安置房可相互交错放置，利于规模化组合;组合方式4，餐厨模块和卫生模块横向拼合在休息模块一侧，与方式1组合形式相似，亦可提高室内外空间利用率，如图4。模块的内部设施选取上，安置房各模块内设置预制单人床、整体式餐厨柜、桌椅等基本生活设施，如图5。其中，卫生间采用预制一体式卫生间，下置废水收集箱，经过处理后可统一排放至污水处理点，集中处理。一体式卫生间在具备良好的防潮防水性能的同时，可最大限度利用现有空间满生活需求。在休息模块中除床、桌椅外也预留了部分空间，为灾民后续进行自主改造提供一定可能。

通过比较过往震后过渡安置房的设计特点不难发现，由于灾后安置状况较为紧急，大多安置房的建设都采用一层高的板房联排安置的形式。大量相同高度、相同形状的板房，易使灾民视觉上产生疲劳感和压抑感。安置房与安置房之间形成的狭长的巷道也大幅压缩了灾民的室外活动空间，使安置生活变得枯燥无味。因此，为解决在安置过程中灾民对于空间上的多样需求，在满足基本的灾后安置生活的基础上试验性的置入半开放式的室外空间，以拓展灾民安置生活的室外活动空间，丰富灾民室外的活动方式，进而达到通过多样的空间设计改善灾民生活方式从而安抚灾民心理的目的。如图6，上下并存的半开放式室外空间，为灾民之间的良性互动提供了一个开放性的场地，灾民可以自主利用场地，赋予场地新的意义。在空间层面上丰富了安置房外部空间层次的视觉感受，拓展了外部空间使用功能;在社交层面上通过提供半开放的物理空间拉近了灾民与灾民之间的社交距离和心理距离，增加灾民的归属感和信任感。

（三）小规模的组团模式

相较大规模的灾后安置，小规模模块组团式安置则更为灵活。灾民面对陌生的生活环境和社交环境，小规模组团式安置使灾民更容易相互熟悉，达到相互照顾相互扶持的自发性维护安置区的状态，有效降低震后安置的维护成本和难度。本设计将安置房整体视为独立模块进行空间组合，可组合为横向组团模式和围合组团模式。横向组团模式是将安置房左右相互连接，一字排开形成联排结构，与大多安置区安置房组合形式类似，如表7。其优势是最大限度利用土地面积，尽可能多地安置灾民。围合组团模式是将安置房与安置房之间形成半封闭式的围合空间，如图8。其优势是人口密度较低，居住舒适。围合出的空间可作为灾民的活动空间，既保证私密性的同时提升灾民室外活动空间，增強灾民对安置生活的归属感和邻里的熟悉感、信任感。

结语

在当今中国乃至全球地震灾害频发的背景下，地震灾害带来的人员伤亡和经济损失巨大，也不断引发人们的思考。持续推动地震灾后安置房的设计与建造水准，成为一个现实而迫切的问题。因此，地震灾后过渡型安置房作为震后安置过程中重要的一环，其理论研究与设计建造应受到重视与不断改进。根据分析归纳出的地震灾后过渡型安置房设计原则，提出可在现场迅速构建出功能相对完善的居住空间的模块化安置房设计方案。模块化的建筑构件有利于大规模工业化生产、运输和组装;人性化的功能设计增加灾民安置过程中的舒适性;生态材料的使用使其具有良好的可持续性和经济性。作为地震灾后过渡型安置房模块化设计的概念性设计方案，设计上还有许多地方需进一步完善与继续深入研究。本次设计探讨尝试提出灾后过渡型安置房设计方案，为今后进一步探索发展地震灾后过渡型安置房的设计建造提供有益思考和参考意义。