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能够抵挡一切灾难的"诺亚方舟"可能存在吗?

2013-9-5 16:42| 发布者: ccbuild| 查看: 65| 评论: 0

摘要: 图中三角形建筑为美国设计师设计的诺亚方舟 资料合成图 海啸发生现场 资料图片 日本地震发生之后,如何在海啸中生存下来,成了人们非常关心的话题。 前不久,有新闻报道称,一名美国设计师 ...



图中三角形建筑为美国设计师设计的“诺亚方舟” 资料合成图



海啸发生现场 资料图片


日本地震发生之后,如何在海啸中生存下来,成了人们非常关心的话题。


前不久,有新闻报道称,一名美国设计师准备在美国的沿海城市新奥尔良建造一座可以在水上“漂浮的城市”,并已经设计出模型,这座漂浮的城市是为抵御飓风、防洪防灾而设计的。如果可行,将来就可以在沿海城市推广。这种建筑是否真的可行呢?


背景资料


一座可以漂浮在水上的城市


这座“漂浮城市”的设计者名叫凯文·肖彼费尔,他的设计灵感来自于2005年美国新奥尔良遭受的卡特里娜飓风灾难。


从设计图上来看,这座三角形的“漂浮城市”看起来像科幻电影里的未来城市,高达365米,总面积279万平方米,最多能容纳4万居民,里面有一切你能在普通城市里找到的东西,从旅馆到商店、赌场和学校,应有尽有,甚至配备着花园、特快升降机(针对通勤一族)和行人通道。


这座太空时代风格的建筑又被称为新奥尔良生态建筑城或是“诺亚方舟”,其表面安装了能抵御飓风的面板,而它独特的三角形结构又可让风暴从中间穿过,因此,里面的居民基本不会受到暴风的影响。


这座超级城市将会漂浮在一个固定的水池里,水池直径约365米,深约76米。虽然“诺亚方舟”是为新奥尔良设计的,但设计团队相信它适用于任何沿海城市。


应对地震等灾害有特定的建筑规范


简单来说分硬件措施和软件措施两种


这样一座听起来非常梦幻的建筑究竟是否可行呢?它是否能阻挡住海啸或洪水的威力呢?


记者采访了南京大学建筑与城市规划学院的翟国方教授,翟国方告诉记者,建筑基本的要素就是安全、实用、美观,一个好的建筑首先要考虑的就是安全,其次是实用,最后才是美观。


为了确保建筑的安全,每个国家都有相关的法律法规和规范,比如我国的《建筑法》等。而对特定的自然灾害,还会有特定的规范,如对地震就有《建筑抗震设计规范》;对洪水,根据城市的重要度我国也有不同的城市防洪标准。沿海地区的建筑,除了满足国家的法律法规的要求外,可能还需考虑如何防范或减轻地震、巨浪、海啸、台风、暴雨、内涝等灾害带来的损失。具体到江苏沿海地区,可能主要考虑的就是台风、巨浪、暴雨、内涝等灾害性气候造成的损失。


对于大地震、大洪水等巨灾的防范,目前我们已经形成了较为完善的理论和方法。简单来说就是一方面要有工程性措施,或者说硬件措施,如防洪堤的建设、建筑物抗震能力的提高,来减少外力的作用;另一方面要有非工程性措施,或者说软件措施,如预警系统的建设与完善、防灾意识的提高、灾害保险的加入、应急管理能力的增强等,也能减少灾害损失。


诺亚方舟的想法很大胆新颖


但防风的建筑结构并不只有三角形


以上所说的都是宏观建筑的防灾减灾方法,但是对于一栋单个的建筑来说,具体到防灾减灾中应该怎么样操作呢?比如应对海啸,一栋怎样的建筑可避免海啸袭击?而这次美国设计师设计的这座“诺亚方舟”,它是否能够抵挡强烈的海啸和飓风呢?


翟国方说,美国在密西西比河上建造的“诺亚方舟”式的建筑,从防灾的角度看,设计师的想法是很新颖很大胆的,但经济上是否合理,居民是否愿意去住,住了是否方便,还需研究。


因为只有一个设计图,具体到内部结构、框架及材料,新闻中没有具体说,只提到这是一个中空的三角形结构,外面有抵御飓风的面板,所以对它的安全性能暂时不好评价。不过东南大学建筑学院的一位老师告诉记者,如果从挡风的角度来说,一栋建筑减少风的受力面的方法其实有很多种,不一定是要建成中空的三角形,比如圆形或椭圆形的建筑结构也能减少风的受力面。而且建筑受风的影响还要看周围的环境和其他建筑的构造,如果一栋建筑正好建造在风口,那它受到的风的影响就会比其他建筑更多,所以建筑一般都要避免建造在山口或河谷,这样可以防止狭管效应和局部强风。


建筑防风除了运用本身的结构外,还跟建筑使用的材料有关,比如材料是否够坚固,不会风一吹就碎了,另外底部还可以设置一些防震垫,缓冲掉外界的一些力量。


其实针对地震的设计对其他的一些自然灾害都有用,因为房子只有坚固才不会被外力所侵害。


海啸对单个人来说是可怕的


但对建筑的破坏力没有地震来得大


对于海啸也是一样,东南大学土木工程学院的一位老师告诉记者,在地震引发海啸的灾难中,海啸的推力应该比地震所产生的力量要小,海啸只是从一个方向带来的推力,而且只是从外部袭击,而地震的力量来自底部,而且横纵都有力量。海啸最令人恐惧的是它对单个人的影响,海浪一下扑过来时会将人卷入水中窒息而死。而对于一些高而坚固的建筑来说,力量完全可以抵挡。所以海啸对建筑的破坏力没有引发海啸的地震来得大。如果一栋建筑能在地震中毫发无损地生存下来,那么在海啸中也应该可以。


所以这位老师说,如果海啸来临,关键是走在大街上的单个的人,人的力量无法对抗海啸,只有一条路——往高处跑,而如果周围有坚固的高楼,也可以往高楼上面跑。


日本这次海啸暴露了新的问题


海啸级别超过防洪堤设防标准,房屋轻质结构较多


而翟国方也告诉记者,这次日本地震引发海啸的巨大伤亡,是因为没有预料到灾难会这么严重导致的。


日本的防灾技术与水平其实是世界一流的。这次宫城县地震,由于该地史上最大震级为里氏8.0级,所以当地的设防也是以里氏8.0级、烈度7度来进行的。尽管这次发生了大大超过设防标准的地震,但由于地震而伤亡的人数是很少的。这次的伤亡主要是由于超过设防标准的特大地震造成的海啸超过了防洪堤的设防标准,翻过防洪提而引起的。事实上,宫城县的沿海防洪堤号称是世界最长、最高的防洪提,据说曾进入吉尼斯纪录。但由于没有考虑到会有这么厉害的海啸,所以导致了巨大的伤亡。


另外,日本的建筑,特别是民宅主要是考虑抗震,一般是轻质的、木结构房子较多,抵抗海啸的考虑较少。这是这次地震中暴露出来的一个新问题,目前已经在日本国内引起讨论,相信今后会以某种方式给予解决。


建筑的设计


要考虑经济能力


“零”风险的建筑是不可能的


对于这次美国人设计的“诺亚方舟”,翟国方认为,建筑的设计也要考虑国情和经济接受能力。我们必须认识到灾害是不可能100%防御的,也就是说“零”风险理论上是不存在的,而且随着风险的愈来愈小,进一步削减风险的单位成本会愈来愈大,而我们的财力是有限的,所以我们必须考虑多大的风险在目前的财力前提下是我们能忍受或接受的。


这种漂浮的城市,其成本和造价应该不会低。其实,如果仅仅从预防水灾的角度来设计建筑,另一位美国人的设想似乎更好。前几天,一位前美国海军船舶设计师大卫·内尔森也提出了一项大胆的设想,修建一个“漂流社区”。所谓“漂流社区”指的是一个位于船上的小区,总长约180米,这里有像陆地上一样的180间公寓,还有超市、高尔夫球场、游泳馆、饭店等一系列配套设施。据悉,这个独一无二的小村庄预计花费一亿零九百万美元才能打造成功。


设想一下,如果两栋建筑的坚固度是一样的,那么一座具有发动机的漂浮城市应该比一个只能固定在某处浮动的城市要更灵活,至少灾难来时前者还能开动逃跑。但正如专家所言,越想降低风险那费用支出就要更多,因为考虑的因素更多。


鲜花

握手

雷人

路过

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