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、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劃的城市，地震安全韌性城市已進入實質性建設階段，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，也是未來城市的發展方向。

　　[關鍵詞]

　　韌性城市

　　一是發生災害的時候，生命財產損失可控，也就是人員傷亡和財產損失小。

　　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”轉變為“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系統的研究中，后來逐漸擴展到了社會生態系統、工程系統等領域。本世紀初，韌性的理念被用于城市復雜系統，就產生了“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，當災害發生的時候，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，這一概念已經得到國際社會的普遍認可，也代表了未來城市的發展方向。

　　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：一是發生災害的時候，生命財產損失可控，也就是人員傷亡和財產損失小；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，以及學習和創新的能力，也就是要總結經驗教訓，以創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損失，主要源自地震強烈震動導致的房屋倒塌，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來抵抗這種沖擊。

　　但事實證明，當地震比較大、超過當地抗震設防閾值的時候，房屋就扛不住了。所以“硬抗”的方法已經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的地區，也是世界上少數幾個曾發生過7級以上大地震的特大城市之一。北京所處的構造位置，決定了北京具有發生強烈地震的地質條件。據統計，公元294年以來，北京曾發生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10萬人。地震是歷史上造成北京生命財產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、做好風險防范，一旦發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，在重大災害發生時，不僅要求人員傷亡、財產損失要少，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的奮斗目標。事實上，目前快速發展的防震抗震新理念新技術，也為實現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外防震抗震經驗與教訓的基礎上，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容非常豐富，涉及大震風險源探測與評估、地震監測預測預警、地震動精細區劃、城市系統脆弱性分析、抗震隱患排查與加固改造、抗震新技術應用、地震應急準備、地震地質災害評估、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務體系的內容。它們相輔相成，缺一不可，需要協調統籌推進。

　　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，目前已進入實質性建設階段。

　　今年2月，為落實新一版北京城市總體規劃相關任務，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，北京市地震局已經針對韌性城市建設做了大量工作，包括：調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。還協調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展規劃綜合考量，否則很難推進，這一點北京已經做到了。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。總之，所有這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：通過大量調研，我們對許多問題已經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、抗震新技術新方法應用等多種途徑來實現。地震精細區劃可以為工程建設提供比以往更精細、甚至個性化的抗震設防參數，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。抗震新技術新方法的應用，如隔震技術，能夠使建設工程的抗震能力提高數倍，這就為在不提高抗震設防烈度的情況下實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，總體上發達國家由于經濟實力強，同時也因近年來陸續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。據周福霖院士研究，隔震技術相較于傳統抗震技術，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，醫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設施均完好無損，成為我國首幢經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劃發展、居民生活有何啟示？

　　邢成起：隨著城市人口、功能和規模的不斷擴大，各種災害風險也在不斷增加。頻發的公共安全事件，如地震、洪澇、風暴潮、危險品爆炸、環境污染、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展，這就是韌性城市建設的意義所在。

　　城市規劃發展，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展規劃，并嚴格落實，才能實現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境里。公眾參與的方式很多，比如參與社區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。