本文是一篇工程论文,本文基于韧性的概念,提出具有消防安全韧性的历史文化街区概念,识别系统影响因素,并建立历史文化街区的消防安全韧性评价体系,为历史文化街区的消防安全建设提供一条新的思考途径。
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
历史文化街区是城市内具有一定规模的历史地段,它不仅存有珍贵的文物建筑及历史建筑,而且能比较真实地体现当地特色的传统格局和历史风貌,传承城市文化脉络[1]。随着社会的不断发展,历史文化街区的消防安全面临着巨大挑战,相关火灾仍时有发生:2011年云南独克宗古城发生火灾,335户受灾,导致242栋房屋被烧毁,同时还造成大量珍贵的文化艺术品损毁;2018年四川阆中古城发生火灾,燃烧的房屋为木结构,过火面积约为40m2。2019年4月法国巴黎圣母院突发大火,其中轴塔在火中坍塌。同年,日本首里城发生大火,首里城内的正殿等多栋建筑物几乎被完全烧毁。历史文化街区是城市的一部分,其发生的火灾不同于普通火灾,若历史文化街区内发生火灾,则不仅会威胁群众的生命财产安全,还极大可能造成国家的文物及历史建筑等珍贵文化遗产遭受不可弥补的损害。历史文化街区代表着所在城市的历史文化形象,凝结了城市的文化魅力和精神内核,其独特的不可再生特性,也使得国内对历史文化街区的保护也越来越重视。十四五规划曾明确提出要通过预防为主、防抗救相结合的方式全面提高事故预防和灾害发生的能力,并强调需要将统筹加强防灾备灾体系建设纳入地方规划计划之中,各级政府和相关单位也将相关保护规划纳入到当地的总规划任务中。
近年来,国内学者大多注重对历史文化街区的空间形态、规划方法、发展与更新方面的研究,缺乏针对街区系统消防安全方面的研究。由于历史文化街区建设年代较为久远,其建筑材料多为木或砖木结构,质量参差不齐,街区内存在建筑耐火等级低;街区空间布局不合理、建筑间距小、密度大;基础设施老化、更新缓慢等问题,使得自身抵御火灾风险的能力也十分薄弱,达不到现代消防安全的要求。由于历史文化街区价值不可再生的特性,不能简单的通过拆除重建达到消防要求,故只能考虑提升系统整体消防安全状态以达到降低火灾风险或提升火灾承载及适应的要求。当今城市的发展以增量建设为主,而历史文化街区属于既有的存量建设区域,这就为城市建设发展提出了存量治理的新要求。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 韧性理论研究现状
(1)韧性概念研究
早在1973年,Holling[6]将韧性一词纳入生态系统研究的新角度中,认为生态韧性为生态系统在重组后和形成新的结构平衡前,可以吸收转化扰动的能力。此后,韧性的概念被进一步引申、转化,进入生态学、社会学等研究领域,形成工程、生态、社会生态和演进等韧性,开启了韧性研究的热潮,产生了许多新的研究成果,并逐渐形成了韧性研究的演进与延伸脉络[7-10]。
Labaka等[11]将韧性理解为社会生态系统动态发展的一种视角,它将由生态系统发展而来的适应性管理融入社会系统,形成了社会-生态韧性;Jahre等[12]认为韧性不仅仅是回到均衡状态的能力,还包括适应能力,它们相互交织并互为补充。IPCC[13]将系统具有的能够吸收、干扰和维持同样基础结构和功能的能力定义为韧性;黄浪[14]等认为系统安全韧性应是系统在特定时空内面对风险威胁时维持、修复和优化系统安全状态的能力。联合国减灾署[15]定义韧性是系统或社会在遭受危险时能及时通过有效的方式抵抗、吸收、适应和恢复影响的能力,包括保护和恢复系统或社会的基础设施及功能。
Berkes等[16-18]认为系统的动态变化过程中存在多个平衡状态,且系统更新或维持的平衡状态或不同于原始状态,而韧性则为不考虑系统状态变化,仍保持系统稳定的能力。在解决系统如何达到韧性平衡状态问题的背景下,适应性循环的扰沌模型被提出。霍林[19]提出的适应性循环的扰动模型中,系统不是处于某一特定的稳定状态,而是在不断成长阶段、守恒阶段、释放或创造性破坏阶段、重组阶段这四个阶段。这四个阶段不是简单连续的单一循环,而是各个阶段交叉重叠,相互影响作用的循环系统,包括了时间空间等维度,并且是处于不断变化的状态的。Colantonio等[20-23]认为韧性在系统中可表现为吸收和应对不确定冲击时的强健性和恢复或达到新的稳定状态的迅速性。在脆弱性与韧性关系的问题上,杨敏行等[19]认为脆弱性表现为韧性水平较低,且恢复能力有限。Siambabala等[24]认为无论任何一种系统都有一定程度的韧性。
第2章 历史文化街区消防安全韧性评价相关概念和理论基础
2.1 历史文化街区概念及特征
2.1.1 历史文化街区概念
《雅典宪章》早在1933年就提出了历史文化街区的具体概念,宪章中明确要求不得随意破坏具有较高历史价值的街区。1987年颁布的《华盛顿宪章》则明确指出历史文化街区不仅应包含城市和镇历史中心区和居民区,同时也应包括人与自然的环境要素。我国早在1982年就提出要对历史文化街区进行有针对性的重点保护,根据各地历史文化街区不同的历史、科学和艺术等价值进行不同程度的保护并划分保护区域[65]。自2008年我国提出要重点保护国家的历史文化街区以来,吸引大量专家进行研究,如:杨钊等[66,67]认为历史文化街区应具有一定规模且比较完整的历史建筑,并且与人类的社会生活方式直接相关。杨新海[68]则指出保护历史文化街区,应在管理体系得到系统化和完善的同时,不与城市的功能和人类生活脱节,认为历史文化街区应与现代生活很好地结合在一起,才能具有顽强的生命力。在《历史文化名城保护规划标准GB/T50357-2018》中,将历史文化街区明确定义为:经省、自治区、直辖市人民政府核定公布的保存文物特别丰富、历史建筑集中成片、能够较完整和真实地体现传统格局和历史风貌,并具有一定规模的历史地段。
历史文化街区的重要组成元素:文物保护单位、历史建筑和传统风貌建筑等,均已有明确定义:文物保护单位的定义为经县级及以上人民政府核定公布应予重点保护的文物古迹;历史建筑的定义为经城市、县人民政府确定公布的具有一定保护价值,能够反映历史风貌和地方特色的建筑物、构筑物;传统风貌建筑的定义为除文物保护单位、历史建筑外,具有一定建成历史,对历史地段整体风貌特征形成具有价值和意义的建筑物、构筑物;历史文化街区根据保护界限被划分为核心保护区和建设控制区。
2.2 历史文化街区消防安全问题
2.2.1 火灾起因分析
近年来,部分与历史文化街区相关的火灾如表2.1所示。
由表2.1分析可知,历史文化街区产生火灾的起因主要有以下几个方面:
(1)电气线路和设备老化
历史文化街区内的电气线路和设备过载或者线路老化短路、接触不良等都是导致电气火灾的原因。随着近年街区内的电气设施显著增加,原有设计的电路走线已经过时,不能满足现代社会的用电荷载需要,电气线路超负荷运行的情况普遍发生,而电气线路和设备的绝缘外壳大多为可燃材料,当线路超负荷运行时,电能会转化成热能,导致绝缘材料的温度升高,直至达到材料燃点,火灾发生。此外,电气线路的安装不符合周围环境要求也容易引起火灾,例如电线或设备选型不当、暗敷变明敷等,长此以往,火灾变得极易发生。在一般状态下,导线的使用寿命有限,在使用时易受到暴晒、高温、氧化等影响,使用寿命比预计时间更短,线路提前老化,这种现象在历史街区内部十分明显,电线乱接乱搭,同时区内人口密集,用电时常超负荷,因此更易产生火灾。
第3章 历史文化街区消防安全韧性影响因素分析 ....................... 17
3.1 基于WSR的街区消防安全韧性影响因素分析 ................. 17
3.1.1 影响因素识别 ............................... 17
3.1.2 影响因素筛选 .................................. 18
第4章 历史文化街区消防安全韧性评价体系...................... 31
4.1 消防安全韧性评价体系构建步骤 .......................... 31
4.2 消防安全韧性评价指标体系确定 .......................... 32
第5章 实例应用 ............................... 49
5.1 街区概况 ...................................... 49
5.1.1 街区范围 ........................ 49
5.1.2 街区历史 ......................... 49
第5章 实例应用
5.1 街区概况
某历史文化街区属于典型的城市中心历史片区,该街区内有大量文物古迹、书画艺术和碑刻等,“一庙、三学、两书院”是西安城市文脉的重要延续区,是陕西明清时期最著名的文化教育中心。街区内街道结构完整,关中特色传统民居云集,历史名人故居众多,是西安传统文化教育的典型代表。
5.1.1 街区范围
该街区保护面积约50.2hm2,其保护范围如图5.1所示,其中核心保护范围:东至陕西省黄金公司家属院界墙,西至南大街,南至西安城墙,北达东木头市,面积约33.8hm2;建设控制地带:东至西号巷,西至南大街,南至西安城墙,北至东木头市街北侧,总面积约16.4hm2。本文针对其核心保护范围为研究对象进行实例应用。
第6章 结论与展望
6.1 结论
历史文化街区呈现了城市文化的发展脉络,火灾可能对其造成不可逆转的损害。随着国家对历史文化街区保护愈加重视,对提升其韧性建设水平的重视程度也在不断提高,因此,研究历史文化街区的消防安全韧性,对建设具有韧性的历史文化街区具有重要意