当自然灾害来袭，建筑如何体现自有的“韧性”？

2016年6月26日，美国弗吉尼亚州的暴雨引发洪水，导致24人死亡；2021年7月13日，德国、比利时、卢森堡等国遭遇洪水造成170人丧生，灾后重建持续了两年；2023年7月10日，日本福冈县久留米市，日本九州等地遭暴雨侵袭并引发洪水和山体滑坡，灾害导致7人死亡，36万人撤离......全球范围内，自然灾害对人类产生着巨大的不可磨灭的影响。

建筑如何充当一个合格的守护者？本篇将从与自然灾害相关的建筑理念，灾难前的建筑防御及灾后重建等角度进行阐述。

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对于自然灾害的抵御来说，制定并落实可持续性的建筑策略是不可或缺的增强抗灾能力的基石，而“提升韧性”正是解决方案之一。尤其在全球气候变暖导致的极端天气频发的大背景下，更需要一个安全、健康、稳固的庇护所。

对于所谓“韧性建筑”，LEED有更加细致精准的解读与定位。（注：LEED（Leadership in Energy and EnvironmentalDesign）是由美国绿色建筑协会建立并推行的《绿色建筑评估体系》。）

飓风侵袭之后的房屋 

做好韧性规划能够帮助建筑物或者空间为此类事件提前做好充分准备，并能够在受灾后迅速恢复。一座有韧性的建筑，必须有能力抵御可预测的自然灾害和气候影响，包括洪水、极端大风、地震、海啸、干旱、野火、山体滑坡、极端高温和冬季风暴等。

那么，LEED 及韧性设计是如何做到的？

一. 如何应对狂风暴雨

在全球，尤其是飓风和龙卷风多发的地区，首当其冲的风险就是极端大风 —— 因此需要首先考虑这种天气下屋顶的防范能力。考虑到强风来袭，在减灾层面，可以采用多种策略来应对：

1.加固、加厚屋顶甲板

强飓风的风力可以轻易地掀起分段式的屋顶材料并产生风载碎片，这些危险的碎片会对受灾建筑和周围建筑造成二次且更严重的破坏。

无论是新建筑还是既有建筑，都可以通过加固、加厚屋顶甲板的方式避免屋顶被吹翻。

业内专家的建议是使用钉子（用于新建建筑）和强力粘合剂（用于既有建筑）将屋顶材料固定在屋顶框架或墙壁上，以便固定和保护屋顶免受风载碎片的影响。

还可以选择那些可以抵御超过一般建筑规范所规定的风速要求的产品。设施管理人员可以应用更为严格的加固措施，对楼宇进行改造，例如在现有屋顶和止水缝上使用防水膜，以免受强风和大雨的侵害。

常见屋顶防水板 

此外，极端天气对建筑造成的损害最有可能发生在屋顶和墙壁的连接区域，因此护墙的设计非常重要。

可以考虑使用防水板和墙顶设施减少屋顶和墙壁受到大风影响和雨水渗透。对于低坡度建筑，则可以给屋顶添加额外的密封膜，用于密封和防水。

2.让太阳能光伏板更加牢固

出于对屋顶可持续设计和韧性设计的双重考虑，用于发电的太阳能光伏板也是需要加固的。大多数与建筑相连的太阳能系统都安装在屋顶上，极易受到极端天气的影响。所以太阳能机架安装系统需要被设计得非常稳固且能够承受大风。

即便受到冰雹和风载碎片的侵袭，质量过关的太阳能电池板也是有能力去应对和抵抗风险的。在选择安装太阳能电池板的供应商时，需要特别留意这一点并问清楚他们关于这套系统的风雪荷载力。

3.让建筑与水和谐共生

濒临北海的荷兰，被称为“低地之国”，其中1/4的国土低于海平面。对于治水、防洪，荷兰人的经验特别丰富。

荷兰Powerhouse公司设计了世界上最大的漂浮办公大楼。位于鹿特丹马斯河上的Rijnhaven港口，成为该市大规模可持续建设的典型案例。建筑最大的亮点是如果水位因气候变化而上升，它将会持续漂浮，而不是被海水淹没。建筑实现了趣味和功能并重，它通过提供滨水公共空间，乃至一个自然水系游泳池，成为新开发的港口环境中的一个亮点。

为减少建筑建设过程的排碳，建筑完全由木材建造。建筑共三层楼，可通过木质栈桥进入。屋顶一侧800平方米的太阳能电池板将充分利用自然能源，另一侧则为充分利用雨水并为建筑调节气温的屋顶绿化。

二. 如何应对极端高温

北极圈温度飙升至48℃

气候变化会继续导致极端高温，并进一步严重影响人们的健康和福祉。（注：极端高温也会影响气候格局，中国工程院院士、中国气象局气候变化特别顾问丁一汇指出，今夏我国降雨的高频次和高强度，与北半球持续变暖紧密相连。）

以极易受高温侵袭的美国乔治亚州为例，数据估算该州 2015 年全年有 20 天危险的高温天气，而到 2050 年，这个数字将达到 90 天。

2023年7月10日土耳其伊兹密尔被烧毁的树林

建筑本应承担保护使用者的责任，但极端高温却进一步加剧了建筑物的制冷负担。

使用高反射率屋顶材料，可以有效降低建筑的热吸收，同时这也符合 LEED 减少热岛效应得分点策略。此外，屋顶或墙面绿植也是一种降温解决方案；就墙体而言，使用吸收太阳热能系数较低的玻璃，特别是在外墙的东侧和西侧，也是降低建筑热吸收的另一种方法；

屋顶绿化

再者，为建筑设计外部箱体或外部遮光装置，也可以最大限度地减少热高峰条件下的热吸收。

建筑顶部遮光装置

一个通风可控、绝缘良好的密闭建筑，可以减少在极端高温条件下建筑内外的气流流动。这些策略不仅可以减少建筑常规运营期间的能源消耗，还能够积极应对极端的风雨事件。

三. 如何应对野火烟雾

密封性更好的建筑结构和围护结构还有另一个好处 —— 可以在季节性野火事件中保护建筑的使用者不受烟雾影响。

现在季节性的野火越来越多，不仅会威胁到火场中人的生命，还会迫使周边居民在室外空气质量受影响的情况下躲进室内。如果建筑拥有足够能力的过滤设施的高质量通风系统，使用者们就可以安心地在安全的室内空间里继续工作。

LEED 认证体系中，也相应提供了针对通过过滤和防止污染来改善室内空气质量的得分策略。

然而，即便是前期规划阶段设计一流的建筑，若缺少定期维护保养，机械系统也会失效并无法达到预期的效果。为此，LEED 和一些地方法规还明确要求对新建筑的系统进行调试，从而确保建筑能够严格按照设计参数建造并达到预期效果。

对于那些相对较老的建筑，需要保证定期检查，让过滤器和暖通空调（HVAC）设备在潜在的季节性火灾发生前已做好充分应对的准备。

四. 如何应对暴风雪灾

雪灾危险性尤为巨大，且更糟的是它无法预测。业主最好可以提前准备一整套应对极端暴风雪的计划。根据 FEMA 的《雪荷载安全指南》，制定一个暴雪事件响应预案和除雪计划是非常重要的，这适用于新建建筑和既有建筑。

1.减少室内热损失

LEED 针对项目团队提出的策略目标是，在断电或供暖中断的情况下，能够确保所有原本正常使用建筑的人，都能继续享有温度适宜的活动空间。

2.防止坍塌

就像强风和暴雨事件一样，屋顶加固策略也是抵御冬季风暴的有效措施。具体来说，就是将屋顶系统的雪荷载设计在 1.2 倍或以上，来防止潜在的坍塌。

3.屋顶处理

LEED 增强韧性（试行）得分点鼓励项目团队提供文档记录项目如何应对防止有可能性的冰坝的形成。在低坡度的屋顶上，这一得分点的目的是防止屋顶的排水沟附近结冰；而对于坡度较高的屋顶，在设计时应考虑增加阁楼隔热层和密封天花板。

另外，在屋顶边缘的屋顶甲板上也应增加一层防水膜以形成屏障，防止覆冰和水的渗透。

最后，在有空调和没有空调的空间之间的屋顶通道门周围，需要安装适当的绝缘材料、密封剂和防风雨条，甚至是接合垫（gaskets）也是可行的方法之一。

4.墙壁处理

项目团队和设施经理应该考虑在所有墙壁、门和穿墙处使用绝缘和密封材料，以避免管道的冻结。通过室内温度的控制，也可以防止室内管道结冰，例如居家生活使用的水管和消防喷淋系统的管道等。

消防喷淋装置

当极端天气事件发生时，这些投资对建筑使用者乃至周围社区带来的好处，将超越节能收益。

在这个复杂多变的世界里，一座安全可靠的建筑可以创造许多显性和隐性的价值。从这个角度看，优质建筑的确赋予品质生活。

五. 如何做好灾后修复

当灾难不可避免地发生后，随之而来的问题也会更多，对于建筑设计来说，也诞生了“应急建筑”这一建筑类型。

“应急建筑”的本质是建筑的一种极端形式，被描述称为是“在生存边缘的建筑”。在其设计中，除了考虑其应急性、实用性、经济成本…等因素外，越来越多的应急建筑也在现代科技、现代美学的基础上，从材质的采用、 美观的角度等各方面思考其对灾后人群的居住环境和心灵健康的影响。

地震灾后重建的九寨沟县漳扎镇小学

在永久性建筑还未能建成的时间里，“应急建筑”作为一种过渡性建筑，在灾后重建的过程中有着巨大作用。特别是近年来全球各地发生的越来越多重大灾难性事件，将“应急建筑”的研究需求推向前端。

坂茂设计的纸管校舍

在2012年汶川地震发生半个月后，日本著名建筑师坂茂先生即参与了灾后援建项目。他在实地考察后，设计出了 “纸管板房”。

主要结构为24cm的纸管构造物，材料长度和厚度可以随意改变，既防水防火也可以回收再加工利用。

1995年，日本神户地震灾后，坂茂用啤酒箱和硬纸筒搭建的应急住宅

2018年，日本冈山县洪水灾后，坂茂用纸和织物隔板搭建的疏散中心

相比“彩板房”强物质、弱人文的特性，坂茂的 “纸房子”仍不忘强调建筑给人带来的心理感受，同时也没有放弃对美学的追求。相比冰冷的钢板，纸管和木材质感带给人的直接感受更加温暖、安全和轻松。

而来自四川成都的中国建筑师刘家琨，还利用本地材料和技术制作了建筑 “再生砖”，在汶川大地震发生后投入使用。

家琨建筑 再生砖样品

灾情发生后，刘家琨到灾区进行现场调研，他发现地震后的废墟清理很费时费力，于是用来自废墟的防疫喷洒处理后的瓦砾作为混凝骨料，掺和使用当地丰富的农作物秸秆，再加入水泥等，用当地原始的杠杆式机械压砖机器制成轻质砌块， 废物利用，作为灾区重建材料。

再生砖在威尼斯双年展

这种建筑用砖既是废料在物质方面的再生，更是灾后重建在精神和情感方面的“再生”。火山爆发、地震、海啸、龙卷风…面对不同的自然灾害，世界各地的建筑师们纷纷创新创意，设计了各式各样应对不同场景需求的“应急建筑”示例，提供着更多的建筑思路和可能。

加利福尼亚火灾反光隔热避难小屋

耐候性纺织物临时庇护所

最后，灾后重建不能仅仅满足于物质层面的建构，应该体现最大程度的人文关怀。这种关怀，不是强者对弱者的同情，也不是对灾民的施舍，而是 用“家”的方式，让临时性的应急空间成为人们灾中诊治、相互交流和关怀的精神温暖场所。

高强度塑料管编织之家

资料引述：

1.2016第十五届威尼斯建筑双年展信息汇总_世界之旅 (archiworld.com.cn)

2.CIFI示范项目，中国，SUP Atelier - 谷德设计网 (gooood.cn)

3.ESSENTIAL WORKERS: How to Preventing Future Pandemics - 谷德设计网 (gooood.cn)

4.LEED绿色建筑认证体系全面介绍 - 知乎 (zhihu.com)

5.暴雨、水灾、飓风、暴雪、暴热，建筑也需要抵御自然灾害风险！并且这笔账不亏【LEED一下 涨知识】 - 知乎 (zhihu.com)

6.灾难之下，设计师的创新贡献 | 来看这些充满人文关怀的应急建筑_刘家琨 (sohu.com)7.GDO100 

原标题：《当自然灾害来袭，建筑如何体现自有的“韧性”？》