城乡规划研究

摘 要 在传统的城市安全研究中根据各学科特点采取的安全对策很容易造

成对城市承灾体的割裂看待ldquo耐灾rdquo概念将承灾体作为一个整体提供给承灾体

一种更好地应对灾害不确定性和多灾种防救的思路本文从城市空间结构优化的

角度对耐灾城市进行研究强调城市规划在城市安全问题研究日益综合化的背景

下所具有的重要意义具体从三个层面进行分析首先在个体层面尽可能保

证城市重要目标的安全这样当灾害发生时城市的基本功能才能够得到保障其

次在群体层面对城市空间和设施进行系统化建设发挥其系统的安全保障功能

最后在整体层面城市的布局和形态结构是城市多目标功能实现的基础对城

市耐灾性的提高具有重要的意义

关 键 词 耐灾城市空间结构优化方法

Abstract In the traditional urban security research the security measures derived from

different subjects can easily lead to the separation of urban disaster victims The concept

of ldquodisaster resiliencerdquo considering disaster victims as a whole provides a better way to

deal with disaster uncertainty and multiple disaster relief This paper studies the disaster

resistant cities from the perspective of urban spatial structure optimization and emphasizes

the significance of urban planning in the context of the increasingly comprehensive study

of urban security issues Three parts are included Firstly at the individual level the safety

of the cityrsquos critical targets should be ensured so that the basic functions of the city can be

guaranteed when disasters strike Secondly at the group level the systematic construction

of urban space and facilities will help to strengthen its security function Finally at the

whole level the urban layout and spatial structure are the basis of the citys multi-objective

function which is of great significance to the improvement of urban disaster resilience

Keywords disaster resilience urban spatial structure optimization methods

中图分类号TU984

文献标识码A

DOI1012049jurp201703010

文章编号2096-3025（2017）

10-0076-10

作者信息

张翰卿

安海波

武汉大学城市设计学院副教授博士武汉大学城市设计学院硕士研究生

耐灾理念导向的城市空间结构优化方法

张翰卿 安海波 Zhang HanqingAn Haibo

Methods of Urban Spatial Structure Optimization Based on Disaster Resilience Concept

基 金 项 目 国 家 科 技 支 撑 计 划 项 目

（2014BAL05B07）资助

76 ｜ 城乡规划 2017 年第 3 期

综观中外城市发展的历史安全保障一直是城市建设的

首要任务提出ldquo人类聚居学rdquo的希腊建筑师Doxiadis曾说过

ldquo一个城市必须在保证自由安全的条件下为每个人提供

最好的发展机会这是人类城市的一个特定目标rdquo[1]

以前城市安全较多地关注自然灾害和战争带来的影响

ldquo9 ∙ 11rdquo恐怖袭击非典等事件发生后城市安全问题呈现

出新的特点一些学者甚至用ldquo风险社会rdquo的理论加以解释 [2]

2007年联合国人类住区规划署（UN-Habitat）发表了题为《加

强城市安全》（Enhancing Urban Safety and Security Global

Report on Human Settlements）的全球人居报告我国当前正

处于快速城市化和社会转型的关键时期城市安全问题显得

尤为突出

传统的城市安全研究主要是基于还原论的思想用分

解简化的方式看待城市的安全问题各个学科领域不

同侧重的研究也没有一个统一的分析框架采取的城市安

全对策很容易造成对城市承灾体的割裂看待从而带来许

多矛盾和问题这种客观现状要求城市规划应该用新的视

角审视城市的安全规划问题 [3]

1 研究背景

当前灾害研究领域形成了一个共识灾害具有很

大的不确定性很多灾难变量不是人们能够控制的在此

认知基础上联合国国际减灾策略（UNISDR）提出了耐灾

（Disaster Resilience）的概念 [4]灾害研究的出发点从ldquo抗

灾（Disaster Resistance）rdquo逐渐转向ldquo耐灾rdquo努力提高城

市对灾害的弹性更多关注能够控制的灾害元素例如减

轻城市的易损性和提高城市对抗灾害压力的敏感性降低

灾害造成损失的潜力针对灾害破坏后的快速恢复进行规

划耐灾概念将承灾体作为一个整体看待提供了一种承

灾体能够更好地应对灾害的不确定性和多灾种防救的思路

以前在技术理性占据主导强调工程防灾的背景下

城市规划在安全防灾中所起的作用是被动从属的ldquo耐灾城

市rdquo概念的提出强调了城市规划方法在安全防灾中的重要

地位和作用

城市空间结构是各种人类活动与功能组织在城市地域

上的空间投影从城市空间结构优化的角度切入对耐灾城

市的研究提出了一个体现城市规划学科特点的城市安全

问题研究的视角明确了城市规划专业本身所特有的安全

问题研究范畴强调了城市规划在城市安全问题研究日益

综合化的背景下所具有的重要意义

2 相关研究综述

21 城市灾害与城市空间结构的关系研究

城市安全与城市空间结构关系的研究分散在各学科领

域主要体现在地理学和城市规划设计等学科中

自然灾害（地震地质灾害洪水）与城市选址布局

形态关系同属传统的研究领域阪神大地震反映出城市生命线

系统防灾的重要性新奥尔良飓风水灾对传统工程的防灾作用

提出质疑JAPA（Journal of the American Planning Association）也出版了相关专辑对此进行讨论 [5]国内学者俞孔坚等认为

工程防洪具有局限性而从城市可持续发展的角度提出ldquo洪

水安全格局rdquo的概念强调生态措施的防洪作用 [6]

技术灾害和社会灾害与城市空间结构关系的研究近年来

越来越受到人们的关注ldquo9 ∙ 11rdquo恐怖袭击后有学者讨论

恐怖袭击对城市形态的影响 [7]针对性的案例研究如耶路撒

冷 [8] 和伦敦 [9]城市骚乱与城市移民及郊区政策的关系也受

到关注JAPA还出版专辑讨论了传染病与城市规划的关系 [10]

冷战与城市规划的关系这些也都成为城市历史研究领域的

一个方向 [11]

总体上看对城市灾害与城市空间结构关系的研究主要

采取灾害案例分析的方法对自然灾害与城市空间结构关系

的研究较多规划方法在防灾中的作用也越来越受到重视

但技术灾害和社会灾害与城市空间结构关系的研究才刚刚起

步且相互影响的机制更复杂研究的难度也更大

22 城市空间结构耐灾性能研究

2010 年后ldquoResiliencerdquo的概念在城市学科中越

张翰卿 安海波 耐灾理念导向的城市空间结构优化方法

Urban and Rural Planning 2017 NO3｜ 77

城乡规划研究

来越占据主流2013 年 Springer 出版社先后编辑出版的

Resilience Thinking in Urban Planning [12] 和 Resilience in

Ecology and Urban Design [13] 两本书比较具有代表性

同时ldquoResiliencerdquo在学术会议中也成为关注的重点

如2013 年 ACSPAESOP（美国和欧洲规划院校联盟）

联合年会的主题是ldquo规划弹性的城市和区域（Planning for

Resilient Cities and Regions）rdquo第七届国际中国规划学

会（IACP）年会的主题为ldquo创建中国弹性城市rdquo国内相

关概念则主要出现在城市规划学科 [14] 和地理学科 [15] 的综

述性论文中

城市空间结构与耐灾性能关系的研究主要包括Penny

Allan 通过对灾后城市社区适应行为和空间联系的考察指

出城市形态设计可能会加强城市的耐灾性 [16]Jon Coaffee

整理了过去 10 年英国出现的不同类型的弹性（Resilience）

设计强调新一代的城市弹性实践正将弹性嵌入到地方场

所营造（Place-Making）的活动中 [17]Yan Guo 以汶川地

震后都江堰城市灾后重建为例讨论了灾后城市耐灾设计

的框架 [18]Lhomme 以洪灾为例应用系统方法强调技术

网络对城市耐灾性的重要意义 [19]从论文的角度看当前

国内外相关的研究仍以定性研究为主但已经开始出现定

量评估方法的研究探索

23 城市空间结构安全优化方法的研究

城市形态与城市防灾的关系受到日本学者的重视神

户市从大地震中吸取教训要将神户建设成多核心的网络

型城市 [20]在国内段进等提出建立间隙式的城市空间结

构有利于提高城市防灾 [21] 的能力两国学者都认识到集中

式的城市形态对安全防灾的不利影响

在防灾空间系统的研究方面日本学者对防灾生活圈

展开了系统的研究台湾学者蔡柏全借鉴日本的防灾经验

对防灾空间系统进行了研究并将研究结果应用于防灾规

划编制的实践中 [22]国内吕元 [23]王薇 [24] 等以防灾空

间系统规划为题撰写了博士学位论文苏幼坡编著出版了

《城市灾害避难与避难疏散场所》的专著 [25]同济大学李

杰 [26] 从生命线工程系统抗震防灾的角度提出对供水管网

和燃气管网结构进行安全优化提高其可靠性并建议开

发相关的分析软件

现有的基于安全考虑的城市空间结构优化的研究主

要针对某一主要的自然灾害（如地震）进行经过优化的

城市空间结构实际上对防范其他类型的灾害（如技术灾害

和社会灾害）也有效果需要从ldquo耐灾城市rdquo的角度进行

系统的归纳和总结

3 ldquo耐灾城市rdquo的基础理论

31 耐灾性的概念

ldquoResiliencerdquo①的概念没有被引入到灾害研究前更

多地被理解为恢复性或弹性英文 Resilience 源自拉丁

文 Resilio 意思是跳回的动作《牛津英语词典》的解释

是 (1) 回跳和反弹的动作(2) 伸缩性《韦氏词典》将

Resilience 定义为ldquo针对灾祸和变化一种能够恢复或容易

调整的能力rdquo

作为纯粹机械力学概念的ldquoResiliencerdquo是指材料在没

有断裂或完全变形的情况下 因受力而发生形变并存储恢

复势能的能力20 世纪 70 年代开始 ldquo恢复力rdquo这一概念

首先从力学被引入生态领域 用以描绘系统承受压力及回

复到原有状态的能力目前 它已经成为生态灾害和气

候变化等多个学科领域共同关注的对象

随着全球范围内对灾害问题的日益关注以及对灾害研

究的不断深入 ldquoResiliencerdquo作为衡量灾害系统的一种属

性被引入灾害学领域 并且受到越来越多的灾害学家的关

注开始研究其在灾害管理中的重要性

① ldquoResiliencerdquo在国内城市研究的相关学科中倾向于翻译为ldquo弹性rdquo当前翻译为ldquo韧性rdquo的情况更多ldquoDisaster Resiliencerdquo被相应地翻译为ldquo灾害弹性rdquo

和ldquo灾害韧性rdquo本文翻译为ldquo耐灾rdquo更为简洁

78 ｜ 城乡规划 2017 年第 3 期

32 ldquo耐灾城市rdquo的含义和特点

321ldquo耐灾城市rdquo的定义

Godschalk 将ldquoResiliencerdquo的概念引入到城市灾害的

研究中并将ldquo耐灾城市（The Disaster Resilient City）rdquo

定义为ldquo能够承受严重的打击但既未引起立刻的混乱也

未形成永久的损害无论是从自然灾害还是恐怖袭击的影

响中恢复考虑预期而设计的lsquo耐灾城市rsquo将会建立在对

过去城市灾害经验进行总结的基础之上尽管它们可能会

屈服于灾害力但是它们不会断裂rdquo[27]

Godschalk 的模型强调将可恢复性作为一种处理不确定

性的方法因为人们很少能够预测灾害作用的频度和强度

由于社区系统的易损性在灾害事件前不能被完全知晓城

市设计必须具有抵抗灾害的力量容纳极端灾害而不破坏

的弹性和快速从灾害影响中恢复的耐用性

322ldquo耐灾城市rdquo的组成

传统的防灾规划关注物质系统对灾害的承受力因为

物质系统的瘫痪会导致即刻的损害或危险的结果然而

未来的防灾规划还必须关注如何教会城市社区用制度去防

灾和有效地回应灾害因为它们对建立耐灾城市具有重要

的责任

Godschalk认为一个耐灾的城市是一个由可持续的物质

系统和社区构成的网络 [27]物质系统指的是城市的结构和自

然环境要素包括道路建筑基础设施通讯设施土

壤地形地质等物质系统作为城市的身体在灾害发生

时其ldquo骨骼rdquoldquo动脉rdquo和ldquo肌肉rdquo必须能够幸存并发挥作用

在巨大的压力下如果它们遭受太大的损害以至于不能修复

那么损失将会扩大恢复也会变得缓慢一个城市如果没有

能够恢复的物质系统将会在面对灾害时非常易损

社区是指城市中的社会和制度性要素包括在城市中发

挥作用的正式或非正式的稳定的由某一类人组成的社团

如邻里代理机构组织企业特遣部队等社区在城市

中扮演着大脑的作用指挥行动回应需要从经验中学习

在灾难发生时社区必须能够幸存并发挥作用在极端情况

下如果社区垮掉了比如决策不果断或回应滞后那么一

个没有恢复能力的社区在灾害中尤其易损

ldquo耐灾城市rdquo是坚固且有弹性的不是脆弱和易碎的

城市中由道路设施组成的生命线系统被设计成能够面对

洪水飓风地震和恐怖袭击新的建设被引导着远离已

知的高风险区现状的有危险性的开发被重新安排到安

全区域建筑经过改造能够满足防灾规范的要求城市的

自然环境系统被保护用来维持有价值的防灾功能政府

非政府组织和私人组织拥有准确的关于灾害易损性和灾害

源的信息由有效的通讯网络连接起来并在一起工作

323ldquo耐灾城市rdquo的特点

Godschalk 进一步归纳了耐灾的物质系统和社会系统具

有的特点 [27]耐灾的物质系统是散布的没有特定的位置

是小的半自主的单位是标准的可移动的要求没有

秘密的部分和特殊的技能是稳定的用于万一失误情况

下的保全装置设计（Fail-Safe Design）能够执行早期缺

陷的检查耐灾的操作系统是有效率的可逆的自主的

和可扩充的

耐灾的社会系统能够容纳多样性能够在同一时间

满足多个目标公平地分配利益和价值慷慨地补偿主要

的受损者有较高的易达性耐灾的经济系统通过动用增

加的基金能够提供广泛有潜力的金融支持享受高

利率更快捷的投资回报平等分割利益和价值耐灾

的环境系统会将负面的影响最小化有一个能够再度充满

（Replenishable）的广泛的资源基础

Godschalk 总结其他作者的说法列出一系列耐灾系统

的特点这些特点能够应用于物质系统和社会系统以建立ldquo耐

灾城市rdquo[27](1) 冗余性系统采用多节点设计确保一个

部分的失效不会导致整个系统崩溃(2) 多样性多个部分或

节点与中心节点相对应应对场地的特殊威胁(3) 效率持

续的系统能量提供与能源的消耗成正比(4) 自动化能够独

立于外部控制而运作的能力(5) 力量抵抗灾害和袭击的能

力(6) 依赖性整合系统元素彼此互相支持(7) 适应性

张翰卿 安海波 耐灾理念导向的城市空间结构优化方法

Urban and Rural Planning 2017 NO3｜ 79

城乡规划研究

从经历中学习的能力和对变化的适应能力(8) 合作多种

机会和激励促进纳税人的广泛参与

Godschalk 关于ldquo耐灾城市rdquo概念的提出将当前学术

界对灾害研究的最新认识成果引入到城市规划学科的灾

害研究中使得建立真正属于城市规划学科的安全研究范

式成为可能他同时还提出为了应对城市安全问题的不

确定性将城市作为完整的物质和社会系统来研究的理念

克服了传统城市安全研究对城市系统的割裂

4 城市空间结构的安全优化

41 优化目标和原则

411 优化目标

现有的防灾规划中涉及城市空间的内容多分散于各单

灾种的规划中且涉及的内容多是针对某个功能空间体系

的局部研究没有从宏观层面把握城市空间布局的防灾意

义忽略了城市空间系统的整体防灾研究结果各灾种的

防灾规划各行其是条块分割造成不协调甚至互相矛盾

并导致各防灾设施过渡重复设置造成人力物力财力

的浪费

如果城市没有形成一个统一的具有良好防灾能力的

空间结构只是单一地强化各专项防灾规划或加强工程性

的防灾措施那么就不能从整体上提高城市的安全能力

其实各类灾害的防治措施和支持条件有一定的共性城

市安全空间的系统化研究就是要充分利用城市空间的防灾

特性对相关的空间元素进行防灾整合发挥其最佳效能

既要防止各类型的灾害防救空间各行其是造成相互矛盾

或重复建设又要最大限度地发挥空间日常所承载的其他

城市功能如商业休闲交通娱乐等这样才能提高

城市空间资源利用的效率

412 优化原则

虽然对各种灾害的预测技术不断提高但城市灾害的

发生不可能从根本上杜绝而随着城市复杂程度的日益提

高一些人为的致灾事件更是防不胜防因此在尽量预

防灾害发生的同时也要提高城市空间的耐灾性从城市

灾害防救的角度对城市空间进行系统的规划和安排

Godschalk 归纳的耐灾系统的特点也可以作为城市空

间结构优化的原则但针对物质空间的特点以下几方面的

原则显得更为重要(1) 强调同种功能的重复配置(2) 强调

同种功能实现途径的多样化提供弹性选择(3) 强调构成

要素的系统化发挥整体的优势作用(4) 强调承灾体抵抗

灾害和袭击的能力

可以从三个层面考虑增强城市空间的耐灾性第一

在个体层面要尽可能保证城市重要目标的安全这样在

灾害发生时城市的基本功能可以得到保障第二在群体

层面要对城市空间和设施进行系统化的建设发挥其系

统的安全保障功能第三在整体层面城市的布局和形

态结构是城市多目标功能实现的基础对城市耐灾性的提

高具有重要的意义

42 城市重要目标的安全优化

421 城市重要目标的概念

美国学者 Sternberg 等从城市安全保障的角度对城市重

要设施的概念进行更为具体的归纳包括以下 10项内容 [28]

(1) 大量人群聚集和占用大型公寓和办公建筑体育

场和竞技场剧院购物中心娱乐公园露天市场旅

馆和夜总会其中许多场所缺乏保护被称为ldquo软目标（Soft

Targets）rdquo

(2) 应急中的要素医院应急指挥中心政府中心

警察和调查部门消防和其他第一回应（First Response）

的部门

(3) 突出的象征价值与国家力量和价值紧密联系的著

名构筑物和场所国家和历史纪念碑宗教机构大众文

化中心如果这些构筑物和场所受到破坏会打击民心

恐怖分子将借此达到宣传的目的

(3) 内部危险固定位置的危险物质生产储藏以及转

移设施如核电站大坝这些设施的破坏将会对场地附近

80 ｜ 城乡规划 2017 年第 3 期

的区域造成灾难性的影响

(4) 特别易损的居住者（区）医院学校精神病治

疗机构护理场所应急庇护所和监狱在突发事件管理中

居住在这些设施中的人相对于正常人群更缺乏应对灾害的

能力

(6) 特别易损的结构和场地位于地震断裂带的场地

沿着受飓风影响的海岸布置或者毗邻的固定或可移动的危

险物质的结构建筑形态奇异的结构或者结构冗余度有限

的场地可能在应对爆炸袭击时尤其易损

(7) 重要的工业和商业场地重要的制造工厂金融区

炼油厂和银行它们的破坏可能引起经济削弱

(8) 重要的政府功能联邦和州的行政立法和司法部

门的所在地主要的联邦办公建筑军事和调查指挥部

这些是可能同时具有象征性的目标

(9) 基础设施节点大桥机场地铁站海运港口

发电站主要的交叉口这些地方的损毁会导致基础设施

网络的连续性被破坏

(10) 在网络中的特殊性建筑或其他作为建筑枢纽的

结构例如卫生系统中主要的研究性医院或很少的几座

跨越大湖（The Great Lakes）连接起美国和加拿大的桥梁

我们可以分别从三个方面对城市重要目标的内涵加以

概括在重要性方面目标的安全对城市功能的发挥具有

重要的意义包括对城市物质功能和社会功能的影响(2)(3)

(7)(8)(9)(10) 均可以归为此类在危险性方面目标存在内

部风险一旦发生灾害容易对周边区域造成破坏性影响(4)

属于此类情况在易损性方面由于本身的结构所处地区

内部人员特点等因素表现出来的易损性(1)(5)(6) 属于这

类情况

422 优化内涵

提高城市重要目标安全性的途径很多考虑到应对多

灾种造成的损害要进行全方位的安全保障针对自然灾害

可以通过合理的选址来避免针对事故灾害可以进行安

全的用地布局来防护针对故意破坏可以对周边进行防

卫保护从防灾目标本身来考虑需要提高其工程结构的

耐灾性而本文更加关注通过优化城市内部空间结构的方

法来提高城市的耐灾性下面分别就空间特征呈点状的公

共设施（Facilities）和空间特征呈网络状的生命线（Lifelines）

的优化展开讨论

（1）公共设施的优化

多样性是公共设施优化的重要原则城市的重要功能

应由多种设施共同保障日本的中央灾害通讯系统就是一

个典型的例子考虑到流量太大或者灾害会引起公共电话

线路被堵塞为了保障指定部门和公共组织之间的通讯

日本内阁办公室准备了中央灾害管理无线通讯系统另外

还准备了固定电话和传真热线一个能够传输可视数据的

线路被用于接收通过直升机等交通工具获得的图像使远

程会议能够举行此外作为地面通讯网络的补充一个

利用卫星通讯线路的系统也已经被建设

同类设施的冗余配置和小型化也有利于保障自身安全

设施安全的一个重要原则就是要减少处于危险中的重要元

素的集中同样的服务功能由一个中心设施提供相比由

几个小一点的设施提供安全风险会更大 [29]

重要设施的ldquo平灾结合rdquo规划不仅对经济有利而且

由于日常的使用和维护在应急保障方面也更加可靠不

同于北京小汤山医院为有效控制非典所采取的临时应急建

设模式ldquo上海市公共卫生中心rdquo是一所融传染病隔离

治疗及科研于一体的医疗卫生中心它既是上海城市公共

安全系统的一个重要组成部分又是完善上海市医疗卫生

体系的一个重要项目它的规划设计就将平时功能与灾时

功能结合起来了

（2）生命线系统的优化

在遇到自然灾害时城市生命线尤其易损并影响广大

地区网络系统比单一结构更易被破坏因为大量分布的

任何一个元素失效整个网络的功能就可能明显地减少或

丧失网络系统扩展得越大各个层次被打断而导致的易

损性就越大网络可靠度的提高涉及到选择多样性的提供

要有多个供给源供给线路也要有多种选择机会

张翰卿 安海波 耐灾理念导向的城市空间结构优化方法

Urban and Rural Planning 2017 NO3｜ 81

城乡规划研究

唐山灾后重建的生命线系统规划就很好地体现了这些原

则交通方面确定城市每个方向都有两个出入口以加强

与邻近城市的联系供水方面采用多水源分区的环形供水

方案用水量大的企业须自备水源尽量保留城市的土井

供电方面采用多电源环路供电的方法将京津唐三个

电站用 22 万伏的高压线路并网使用防止一处电源破坏而

导致全部区域停电通讯方面采用有线与无线相结合分

开建设机房的方式有利于遭受灾害时的通讯联络 [30]

生命线系统实行分散化和自立化设计也有利于提高其

耐灾性系统的规模越大破坏所引起的影响范围就越大

修复也就越不容易因此适当将生命线系统小型化分

散化和自立化有利于提升系统的防灾减灾能力 [31]

生命线系统的安全可靠在很大程度上取决于网络的拓

扑结构形式对于大型复杂的生命线工程系统来说即

使单元结构具有较高的安全性仍然会经常出现丧失服务

功能 ( 如断水或断气 ) 的网络节点通过在必要的位置增设

或删减管段来使网络系统的功能达到最优是拓扑优化的

基本含义2000 年由 Albert 等提出的复杂网络抗毁性研究

开辟了该领域更加广阔的研究前景 [32]

43 城市空间系统的安全优化

431 城市安全空间系统概念

台湾建筑研究所参考日本的耐灾城市设计经验在其

编制的《都市计划防灾规划手册汇编》中指出都市防灾

空间系统主要由六大系统构成分别是避难道路医疗

物资消防警察依据不同的防救灾时序需求及机能

六大系统分别划分了与之对应的层级目的是希望在灾害

来临前事先做好防灾空间系统的规划 [33]本文根据安全

空间功能的特点分别从三个方面对此加以讨论

（1）避难空间

当发生突发性城市灾害时需要对居民进行有组织的

疏散和避难从避难者的角度看避难空间可以分为两种

类型一种是避难场所可以满足民众在灾难发生时紧急

临时的避难需要通常为民众居住地周边的道路空地及

开放空间另一种是临时及中长期的收容场所主要提供

大面积的室内外空间以便在灾害发生后进行人员安置这

种空间还要能够满足城市灾后恢复重建阶段的避难生活的

需要

（2）应急交通

道路网络在避难与救灾过程中最为关键其他防救灾

设施的功能发挥都以道路的正常运作为基础道路网络的

畅通能够保证在最短的时间内救灾者赶到灾区各类救灾

物资运输到避难场所以及避难居民安全抵达避难场所

（3）防灾设施

考虑到在灾害发生后要对灾害进行有效的控制减少

灾害带来的损失并满足城市恢复重建的需要完善的防

灾设施规划在其中发挥着重要的作用防灾设施主要包括

医疗物资消防警察等几种类型对应灾害发生的不

同阶段不同空间层次功能设施的具体形式会有所不同

432 优化内涵

（1）功能圈层级化

根据日本和台湾的防灾城市设计经验城市防灾生活

圈一般划分为邻里地区和全市三个层次邻里生活圈仅

拥有基本的防灾机能所提供的中心职能最少所服务的

人口数也最少但其本身的数量最多等级较高的地区防

灾生活圈拥有比邻里生活圈更完整的城市防灾机能还具

有支持邻里生活圈不足的防灾功能所服务人口数本身

的数量及其中心职能介于全市防灾生活圈和邻里生活圈之

间而全市防灾生活圈则拥有完整的城市防灾功能所提

供的中心职责最多具有支持邻里生活圈与地区防灾生活

圈不足的防灾功能所服务人口数最多但本身的数量最少

一般的邻里生活圈是以小学的服务半径为范围邻里

生活圈内除了具有防灾避难功能的学校小区公园等避难

据点外还有具备基本的紧急医疗设施的据点（诊所卫

生所等）及警察指挥据点（派出所警署）而消防物

资等其他防灾空间系统则由地区生活圈的防救灾设施来提

供支持

82 ｜ 城乡规划 2017 年第 3 期

初级避难场所

地区生活圈主要是以地区性的避难场所作为生活圈的

核心台湾和日本的防灾城市设计选择 2km 作为地区生活

圈的服务半径地区生活圈除了拥有地区性的避难据点（大

学区域公园小区公园）外还拥有消防救灾（消防分

局）警察指挥（警察分局）医疗救护（地区医院区

域医院及教学医院等）以及物资运送（仓储业物流业等）

等防灾空间系统 具有支持邻里生活圈的防灾功能

全市生活圈主要是以市级公园及体育场所等作为生活

圈的核心并以市政府为中心展开广泛的救援活动全市

生活圈拥有完整的避难据点（全市性公园体育场）消

防救灾（消防队）警察指挥（警察局）医疗救护（医

学中心区域医院）物资运送（仓储业物流业）以及

防救灾路网等防灾空间系统

（2）设施据点化

在各层级的防灾生活圈内部对避难空间和各类防灾

设施进行空间上的集中配套建设形成防灾活动据点有

利于其防灾应急功能的最大发挥

日本就有以地区公园为依托设计防灾据点的情况公

园的主体建筑成为现场指挥部体育场作为救灾物资的分

配点体育馆成为临时的物资储藏空间夜间露营场地作

为灾时炊事用地池塘成为储水槽游船停泊处作为抗震

码头大面积的草坪用作广域救援队的营地直升机停机坪

救护治疗和分配灾后恢复物资的场地

（3）空间体系化

城市道路系统在城市安全空间系统化的建设中扮演着

重要的角色城市中的各级各类防灾空间设施都要通过

应急交通加以联系其效率与通达性即道路系统是否发

挥正常功能会直接影响避难及救灾的成效通过对道路

防灾功能的强化将地域范围内不同层级不同功能的安

全空间和设施联系起来构成完整的空间体系使城市安

全空间发挥的功能最大化（图 1）[34]

44 城市总体布局结构的安全优化

441 城市安全布局结构概念

日本学者村桥正武认为建设防灾性城市结构应考虑以

下三个问题 [20]

城镇中心 用地发展 空间间隙

图1 城市防灾空间体系Fig1 Urban disaster prevention space system资料来源 转引自 谭纵波 [34]

图2 ldquo间隙式rdquo城市空间结构Fig2 The urban spatial structure of gap type 资料来源转引自段进等 [35]

图3 ldquo轴网式rdquo城市空间结构Fig3 The urban spatial structure of axle net type

资料来源转引自大阪府建筑都市部 [36]

避难通道通过道路两侧的防火建筑物形成阻燃屏障

初级避难场所

初级避难场所

减灾绿化防灾中心

提高避难场所周围的防火等级

次干道

城市干道

防火地区

图 例

避难通道通过道路两侧的防火建筑物形成阻燃屏障

城市干道

防火地区

区域性避难场所

建筑密集地区（存在城市减灾上的隐患需要改造）

【基本安全轴的形象】

避难圈域半径 2KM

基本安全轴

城市次干道 建设中道路

公园

张翰卿 安海波 耐灾理念导向的城市空间结构优化方法

Urban and Rural Planning 2017 NO3｜ 83

城乡规划研究

(1) 将城市功能分散到各个地区

(2) 空间设计和设施设计应留有余地各地区自成体系

(3) 形成具有多重性高度网络化的城市结构

多中心是一种特定的城市体系形态相关研究可追溯

到克里斯泰勒的ldquo中心地理论rdquo城市多中心结构的形成

可以通过ldquo间隙式rdquo（图 2）和ldquo轴网式rdquo（图 3）两种方

式实现ldquo间隙式rdquo适用于有较多开放空间的城市而ldquo轴

网式rdquo适用于较密集的城市形态

442 优化内涵

（1）ldquo间隙式rdquo城市空间结构

ldquo间隙式rdquo城市空间结构是指在保持城市空间高密度

集约用地的同时保留一些非建设的空间在区域范围内

表现为串珠式跳跃型的空间发展在城市内部体现为建成

区与农田森林绿化等生态绿地或开敞空间间隔相嵌的

空间肌理建立间隙式的城市空间结构将会有利于城市的

安全 [21]首先建立间隙式空间结构可以在城市各功能区

之间的间隙中设置绿地公园水面等生态型过渡空间

这些生态型间隙空间可以改善城市的生态环境当发生灾

害时也可以用作局部区域隔离和疏散的场地其次间

隙式的空间结构可以和城市的防灾分区结合起来使各功

能区之间既有相对的独立性又便于各方面的联系这样将

有利于城市防灾管治能够更有效地控制灾害的扩散最后

间隙式城市空间结构有利于城市整体均衡的发展避免出现

空间结构的极化现象有利于减少和分解各种社会矛盾有

利于资源分配的均衡性减少社会灾害隐患

（2）ldquo轴网式rdquo城市空间结构

ldquo轴网式rdquo城市空间结构主要是通过拓宽道路提升

沿街建筑的耐火能力以及结合河道和道路绿化将城市空

间分割成各自独立的空间单元对城市用地进行强制性的

安全分区 [35]

汶川大地震后由同济大学编制完成的ldquo都江堰重建

规划rdquo在抗灾空间系统规划中综合应用了以上两种空间结

构都江堰城区三级抗灾空间体系是在对原规划的抗灾布

局进行梳理和完善的基础上建立的城市的抗灾主通道和

避难主场所除了包括城市主要的放射型主次干道和主要的

城市公园外四条内江分支的河渠及其两侧也成为城区抗

灾和避难的主通道和重要场所在四条河渠之间的指状片

区内通过联系道路以及与河渠两侧沿岸的开放空间直接

连通的片区和组团绿地建立了呈枝状延伸的两级抗灾空

间系统将汇集避难人群和运送救灾物资的通道深入到人

口密集的组团内部从而进一步降低抗灾的脆弱性 [36]

多核心网络式的城市形态对于城市的防灾和灾后的应

急恢复具有重要的意义同时多核心的网络结构也有利于

城市多目标的实现有利于城市的可持续发展

我国深圳特区的规划就是一个较典型的例子20 世纪

80 年代在编制《深圳经济特区总体规划 1986mdash2000》的过

程中编制团队大胆吸收国外城市建设的成功经验明确

提出采用带状多中心组团式的结构布局各个组团规模大

小不等功能性质各异并有自己相应的各项配套设施

组团之间用天然绿化带进行分隔在城市空间上形成若干

条绿化走廊这种带状多中心式组团的结构有利于集中

资金分期分片集中开发城市开发一片受益一片

多中心组团式的结构是规划应对当时深圳城市发展不确定

性的一种策略而这种布局形态在城市安全方面也具有积

极的意义

5 结语

本文基于耐灾城市的理念从城市重要目标的安全

城市安全空间和设施的系统化建设城市布局和形态结构

的耐灾性能三个方面系统地讨论了城市空间结构的安全

优化方法明确了城市规划专业本身所特有的安全问题研

究范畴对确定城市综合的防灾规划编制内容具有一定的

参考价值

84 ｜ 城乡规划 2017 年第 3 期

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张翰卿 安海波 耐灾理念导向的城市空间结构优化方法

Urban and Rural Planning 2017 NO3｜ 85

综观中外城市发展的历史安全保障一直是城市建设的

首要任务提出ldquo人类聚居学rdquo的希腊建筑师Doxiadis曾说过

ldquo一个城市必须在保证自由安全的条件下为每个人提供

最好的发展机会这是人类城市的一个特定目标rdquo[1]

以前城市安全较多地关注自然灾害和战争带来的影响

ldquo9 ∙ 11rdquo恐怖袭击非典等事件发生后城市安全问题呈现

出新的特点一些学者甚至用ldquo风险社会rdquo的理论加以解释 [2]

2007年联合国人类住区规划署（UN-Habitat）发表了题为《加

强城市安全》（Enhancing Urban Safety and Security Global

Report on Human Settlements）的全球人居报告我国当前正

处于快速城市化和社会转型的关键时期城市安全问题显得

尤为突出

传统的城市安全研究主要是基于还原论的思想用分

解简化的方式看待城市的安全问题各个学科领域不

同侧重的研究也没有一个统一的分析框架采取的城市安

全对策很容易造成对城市承灾体的割裂看待从而带来许

多矛盾和问题这种客观现状要求城市规划应该用新的视

角审视城市的安全规划问题 [3]

1 研究背景

当前灾害研究领域形成了一个共识灾害具有很

大的不确定性很多灾难变量不是人们能够控制的在此

认知基础上联合国国际减灾策略（UNISDR）提出了耐灾

（Disaster Resilience）的概念 [4]灾害研究的出发点从ldquo抗

灾（Disaster Resistance）rdquo逐渐转向ldquo耐灾rdquo努力提高城

市对灾害的弹性更多关注能够控制的灾害元素例如减

轻城市的易损性和提高城市对抗灾害压力的敏感性降低

灾害造成损失的潜力针对灾害破坏后的快速恢复进行规

划耐灾概念将承灾体作为一个整体看待提供了一种承

灾体能够更好地应对灾害的不确定性和多灾种防救的思路

以前在技术理性占据主导强调工程防灾的背景下

城市规划在安全防灾中所起的作用是被动从属的ldquo耐灾城

市rdquo概念的提出强调了城市规划方法在安全防灾中的重要

地位和作用

城市空间结构是各种人类活动与功能组织在城市地域

上的空间投影从城市空间结构优化的角度切入对耐灾城

市的研究提出了一个体现城市规划学科特点的城市安全

问题研究的视角明确了城市规划专业本身所特有的安全

问题研究范畴强调了城市规划在城市安全问题研究日益

综合化的背景下所具有的重要意义

2 相关研究综述

21 城市灾害与城市空间结构的关系研究

城市安全与城市空间结构关系的研究分散在各学科领

域主要体现在地理学和城市规划设计等学科中

自然灾害（地震地质灾害洪水）与城市选址布局

形态关系同属传统的研究领域阪神大地震反映出城市生命线

系统防灾的重要性新奥尔良飓风水灾对传统工程的防灾作用

提出质疑JAPA（Journal of the American Planning Association）也出版了相关专辑对此进行讨论 [5]国内学者俞孔坚等认为

工程防洪具有局限性而从城市可持续发展的角度提出ldquo洪

水安全格局rdquo的概念强调生态措施的防洪作用 [6]

技术灾害和社会灾害与城市空间结构关系的研究近年来

越来越受到人们的关注ldquo9 ∙ 11rdquo恐怖袭击后有学者讨论

恐怖袭击对城市形态的影响 [7]针对性的案例研究如耶路撒

冷 [8] 和伦敦 [9]城市骚乱与城市移民及郊区政策的关系也受

到关注JAPA还出版专辑讨论了传染病与城市规划的关系 [10]

冷战与城市规划的关系这些也都成为城市历史研究领域的

一个方向 [11]

总体上看对城市灾害与城市空间结构关系的研究主要

采取灾害案例分析的方法对自然灾害与城市空间结构关系

的研究较多规划方法在防灾中的作用也越来越受到重视

但技术灾害和社会灾害与城市空间结构关系的研究才刚刚起

步且相互影响的机制更复杂研究的难度也更大

22 城市空间结构耐灾性能研究

2010 年后ldquoResiliencerdquo的概念在城市学科中越

张翰卿 安海波 耐灾理念导向的城市空间结构优化方法

Urban and Rural Planning 2017 NO3｜ 77

城乡规划研究

来越占据主流2013 年 Springer 出版社先后编辑出版的

Resilience Thinking in Urban Planning [12] 和 Resilience in

Ecology and Urban Design [13] 两本书比较具有代表性

同时ldquoResiliencerdquo在学术会议中也成为关注的重点

如2013 年 ACSPAESOP（美国和欧洲规划院校联盟）

联合年会的主题是ldquo规划弹性的城市和区域（Planning for

Resilient Cities and Regions）rdquo第七届国际中国规划学

会（IACP）年会的主题为ldquo创建中国弹性城市rdquo国内相

关概念则主要出现在城市规划学科 [14] 和地理学科 [15] 的综

述性论文中

城市空间结构与耐灾性能关系的研究主要包括Penny

Allan 通过对灾后城市社区适应行为和空间联系的考察指

出城市形态设计可能会加强城市的耐灾性 [16]Jon Coaffee

整理了过去 10 年英国出现的不同类型的弹性（Resilience）

设计强调新一代的城市弹性实践正将弹性嵌入到地方场

所营造（Place-Making）的活动中 [17]Yan Guo 以汶川地

震后都江堰城市灾后重建为例讨论了灾后城市耐灾设计

的框架 [18]Lhomme 以洪灾为例应用系统方法强调技术

网络对城市耐灾性的重要意义 [19]从论文的角度看当前

国内外相关的研究仍以定性研究为主但已经开始出现定

量评估方法的研究探索

23 城市空间结构安全优化方法的研究

城市形态与城市防灾的关系受到日本学者的重视神

户市从大地震中吸取教训要将神户建设成多核心的网络

型城市 [20]在国内段进等提出建立间隙式的城市空间结

构有利于提高城市防灾 [21] 的能力两国学者都认识到集中

式的城市形态对安全防灾的不利影响

在防灾空间系统的研究方面日本学者对防灾生活圈

展开了系统的研究台湾学者蔡柏全借鉴日本的防灾经验

对防灾空间系统进行了研究并将研究结果应用于防灾规

划编制的实践中 [22]国内吕元 [23]王薇 [24] 等以防灾空

间系统规划为题撰写了博士学位论文苏幼坡编著出版了

《城市灾害避难与避难疏散场所》的专著 [25]同济大学李

杰 [26] 从生命线工程系统抗震防灾的角度提出对供水管网

和燃气管网结构进行安全优化提高其可靠性并建议开

发相关的分析软件

现有的基于安全考虑的城市空间结构优化的研究主

要针对某一主要的自然灾害（如地震）进行经过优化的

城市空间结构实际上对防范其他类型的灾害（如技术灾害

和社会灾害）也有效果需要从ldquo耐灾城市rdquo的角度进行

系统的归纳和总结

3 ldquo耐灾城市rdquo的基础理论

31 耐灾性的概念

ldquoResiliencerdquo①的概念没有被引入到灾害研究前更

多地被理解为恢复性或弹性英文 Resilience 源自拉丁

文 Resilio 意思是跳回的动作《牛津英语词典》的解释

是 (1) 回跳和反弹的动作(2) 伸缩性《韦氏词典》将

Resilience 定义为ldquo针对灾祸和变化一种能够恢复或容易

调整的能力rdquo

作为纯粹机械力学概念的ldquoResiliencerdquo是指材料在没

有断裂或完全变形的情况下 因受力而发生形变并存储恢

复势能的能力20 世纪 70 年代开始 ldquo恢复力rdquo这一概念

首先从力学被引入生态领域 用以描绘系统承受压力及回

复到原有状态的能力目前 它已经成为生态灾害和气

候变化等多个学科领域共同关注的对象

随着全球范围内对灾害问题的日益关注以及对灾害研

究的不断深入 ldquoResiliencerdquo作为衡量灾害系统的一种属

性被引入灾害学领域 并且受到越来越多的灾害学家的关

注开始研究其在灾害管理中的重要性

① ldquoResiliencerdquo在国内城市研究的相关学科中倾向于翻译为ldquo弹性rdquo当前翻译为ldquo韧性rdquo的情况更多ldquoDisaster Resiliencerdquo被相应地翻译为ldquo灾害弹性rdquo

和ldquo灾害韧性rdquo本文翻译为ldquo耐灾rdquo更为简洁

78 ｜ 城乡规划 2017 年第 3 期

32 ldquo耐灾城市rdquo的含义和特点

321ldquo耐灾城市rdquo的定义

Godschalk 将ldquoResiliencerdquo的概念引入到城市灾害的

研究中并将ldquo耐灾城市（The Disaster Resilient City）rdquo

定义为ldquo能够承受严重的打击但既未引起立刻的混乱也

未形成永久的损害无论是从自然灾害还是恐怖袭击的影

响中恢复考虑预期而设计的lsquo耐灾城市rsquo将会建立在对

过去城市灾害经验进行总结的基础之上尽管它们可能会

屈服于灾害力但是它们不会断裂rdquo[27]

Godschalk 的模型强调将可恢复性作为一种处理不确定

性的方法因为人们很少能够预测灾害作用的频度和强度

由于社区系统的易损性在灾害事件前不能被完全知晓城

市设计必须具有抵抗灾害的力量容纳极端灾害而不破坏

的弹性和快速从灾害影响中恢复的耐用性

322ldquo耐灾城市rdquo的组成

传统的防灾规划关注物质系统对灾害的承受力因为

物质系统的瘫痪会导致即刻的损害或危险的结果然而

未来的防灾规划还必须关注如何教会城市社区用制度去防

灾和有效地回应灾害因为它们对建立耐灾城市具有重要

的责任

Godschalk认为一个耐灾的城市是一个由可持续的物质

系统和社区构成的网络 [27]物质系统指的是城市的结构和自

然环境要素包括道路建筑基础设施通讯设施土

壤地形地质等物质系统作为城市的身体在灾害发生

时其ldquo骨骼rdquoldquo动脉rdquo和ldquo肌肉rdquo必须能够幸存并发挥作用

在巨大的压力下如果它们遭受太大的损害以至于不能修复

那么损失将会扩大恢复也会变得缓慢一个城市如果没有

能够恢复的物质系统将会在面对灾害时非常易损

社区是指城市中的社会和制度性要素包括在城市中发

挥作用的正式或非正式的稳定的由某一类人组成的社团

如邻里代理机构组织企业特遣部队等社区在城市

中扮演着大脑的作用指挥行动回应需要从经验中学习

在灾难发生时社区必须能够幸存并发挥作用在极端情况

下如果社区垮掉了比如决策不果断或回应滞后那么一

个没有恢复能力的社区在灾害中尤其易损

ldquo耐灾城市rdquo是坚固且有弹性的不是脆弱和易碎的

城市中由道路设施组成的生命线系统被设计成能够面对

洪水飓风地震和恐怖袭击新的建设被引导着远离已

知的高风险区现状的有危险性的开发被重新安排到安

全区域建筑经过改造能够满足防灾规范的要求城市的

自然环境系统被保护用来维持有价值的防灾功能政府

非政府组织和私人组织拥有准确的关于灾害易损性和灾害

源的信息由有效的通讯网络连接起来并在一起工作

323ldquo耐灾城市rdquo的特点

Godschalk 进一步归纳了耐灾的物质系统和社会系统具

有的特点 [27]耐灾的物质系统是散布的没有特定的位置

是小的半自主的单位是标准的可移动的要求没有

秘密的部分和特殊的技能是稳定的用于万一失误情况

下的保全装置设计（Fail-Safe Design）能够执行早期缺

陷的检查耐灾的操作系统是有效率的可逆的自主的

和可扩充的

耐灾的社会系统能够容纳多样性能够在同一时间

满足多个目标公平地分配利益和价值慷慨地补偿主要

的受损者有较高的易达性耐灾的经济系统通过动用增

加的基金能够提供广泛有潜力的金融支持享受高

利率更快捷的投资回报平等分割利益和价值耐灾

的环境系统会将负面的影响最小化有一个能够再度充满

（Replenishable）的广泛的资源基础

Godschalk 总结其他作者的说法列出一系列耐灾系统

的特点这些特点能够应用于物质系统和社会系统以建立ldquo耐

灾城市rdquo[27](1) 冗余性系统采用多节点设计确保一个

部分的失效不会导致整个系统崩溃(2) 多样性多个部分或

节点与中心节点相对应应对场地的特殊威胁(3) 效率持

续的系统能量提供与能源的消耗成正比(4) 自动化能够独

立于外部控制而运作的能力(5) 力量抵抗灾害和袭击的能

力(6) 依赖性整合系统元素彼此互相支持(7) 适应性

张翰卿 安海波 耐灾理念导向的城市空间结构优化方法

Urban and Rural Planning 2017 NO3｜ 79

城乡规划研究

从经历中学习的能力和对变化的适应能力(8) 合作多种

机会和激励促进纳税人的广泛参与

Godschalk 关于ldquo耐灾城市rdquo概念的提出将当前学术

界对灾害研究的最新认识成果引入到城市规划学科的灾

害研究中使得建立真正属于城市规划学科的安全研究范

式成为可能他同时还提出为了应对城市安全问题的不

确定性将城市作为完整的物质和社会系统来研究的理念

克服了传统城市安全研究对城市系统的割裂

4 城市空间结构的安全优化

41 优化目标和原则

411 优化目标

现有的防灾规划中涉及城市空间的内容多分散于各单

灾种的规划中且涉及的内容多是针对某个功能空间体系

的局部研究没有从宏观层面把握城市空间布局的防灾意

义忽略了城市空间系统的整体防灾研究结果各灾种的

防灾规划各行其是条块分割造成不协调甚至互相矛盾

并导致各防灾设施过渡重复设置造成人力物力财力

的浪费

如果城市没有形成一个统一的具有良好防灾能力的

空间结构只是单一地强化各专项防灾规划或加强工程性

的防灾措施那么就不能从整体上提高城市的安全能力

其实各类灾害的防治措施和支持条件有一定的共性城

市安全空间的系统化研究就是要充分利用城市空间的防灾

特性对相关的空间元素进行防灾整合发挥其最佳效能

既要防止各类型的灾害防救空间各行其是造成相互矛盾

或重复建设又要最大限度地发挥空间日常所承载的其他

城市功能如商业休闲交通娱乐等这样才能提高

城市空间资源利用的效率

412 优化原则

虽然对各种灾害的预测技术不断提高但城市灾害的

发生不可能从根本上杜绝而随着城市复杂程度的日益提

高一些人为的致灾事件更是防不胜防因此在尽量预

防灾害发生的同时也要提高城市空间的耐灾性从城市

灾害防救的角度对城市空间进行系统的规划和安排

Godschalk 归纳的耐灾系统的特点也可以作为城市空

间结构优化的原则但针对物质空间的特点以下几方面的

原则显得更为重要(1) 强调同种功能的重复配置(2) 强调

同种功能实现途径的多样化提供弹性选择(3) 强调构成

要素的系统化发挥整体的优势作用(4) 强调承灾体抵抗

灾害和袭击的能力

可以从三个层面考虑增强城市空间的耐灾性第一

在个体层面要尽可能保证城市重要目标的安全这样在

灾害发生时城市的基本功能可以得到保障第二在群体

层面要对城市空间和设施进行系统化的建设发挥其系

统的安全保障功能第三在整体层面城市的布局和形

态结构是城市多目标功能实现的基础对城市耐灾性的提

高具有重要的意义

42 城市重要目标的安全优化

421 城市重要目标的概念

美国学者 Sternberg 等从城市安全保障的角度对城市重

要设施的概念进行更为具体的归纳包括以下 10项内容 [28]

(1) 大量人群聚集和占用大型公寓和办公建筑体育

场和竞技场剧院购物中心娱乐公园露天市场旅

馆和夜总会其中许多场所缺乏保护被称为ldquo软目标（Soft

Targets）rdquo

(2) 应急中的要素医院应急指挥中心政府中心

警察和调查部门消防和其他第一回应（First Response）

的部门

(3) 突出的象征价值与国家力量和价值紧密联系的著

名构筑物和场所国家和历史纪念碑宗教机构大众文

化中心如果这些构筑物和场所受到破坏会打击民心

恐怖分子将借此达到宣传的目的

(3) 内部危险固定位置的危险物质生产储藏以及转

移设施如核电站大坝这些设施的破坏将会对场地附近

80 ｜ 城乡规划 2017 年第 3 期

的区域造成灾难性的影响

(4) 特别易损的居住者（区）医院学校精神病治

疗机构护理场所应急庇护所和监狱在突发事件管理中

居住在这些设施中的人相对于正常人群更缺乏应对灾害的

能力

(6) 特别易损的结构和场地位于地震断裂带的场地

沿着受飓风影响的海岸布置或者毗邻的固定或可移动的危

险物质的结构建筑形态奇异的结构或者结构冗余度有限

的场地可能在应对爆炸袭击时尤其易损

(7) 重要的工业和商业场地重要的制造工厂金融区

炼油厂和银行它们的破坏可能引起经济削弱

(8) 重要的政府功能联邦和州的行政立法和司法部

门的所在地主要的联邦办公建筑军事和调查指挥部

这些是可能同时具有象征性的目标

(9) 基础设施节点大桥机场地铁站海运港口

发电站主要的交叉口这些地方的损毁会导致基础设施

网络的连续性被破坏

(10) 在网络中的特殊性建筑或其他作为建筑枢纽的

结构例如卫生系统中主要的研究性医院或很少的几座

跨越大湖（The Great Lakes）连接起美国和加拿大的桥梁

我们可以分别从三个方面对城市重要目标的内涵加以

概括在重要性方面目标的安全对城市功能的发挥具有

重要的意义包括对城市物质功能和社会功能的影响(2)(3)

(7)(8)(9)(10) 均可以归为此类在危险性方面目标存在内

部风险一旦发生灾害容易对周边区域造成破坏性影响(4)

属于此类情况在易损性方面由于本身的结构所处地区

内部人员特点等因素表现出来的易损性(1)(5)(6) 属于这

类情况

422 优化内涵

提高城市重要目标安全性的途径很多考虑到应对多

灾种造成的损害要进行全方位的安全保障针对自然灾害

可以通过合理的选址来避免针对事故灾害可以进行安

全的用地布局来防护针对故意破坏可以对周边进行防

卫保护从防灾目标本身来考虑需要提高其工程结构的

耐灾性而本文更加关注通过优化城市内部空间结构的方

法来提高城市的耐灾性下面分别就空间特征呈点状的公

共设施（Facilities）和空间特征呈网络状的生命线（Lifelines）

的优化展开讨论

（1）公共设施的优化

多样性是公共设施优化的重要原则城市的重要功能

应由多种设施共同保障日本的中央灾害通讯系统就是一

个典型的例子考虑到流量太大或者灾害会引起公共电话

线路被堵塞为了保障指定部门和公共组织之间的通讯

日本内阁办公室准备了中央灾害管理无线通讯系统另外

还准备了固定电话和传真热线一个能够传输可视数据的

线路被用于接收通过直升机等交通工具获得的图像使远

程会议能够举行此外作为地面通讯网络的补充一个

利用卫星通讯线路的系统也已经被建设

同类设施的冗余配置和小型化也有利于保障自身安全

设施安全的一个重要原则就是要减少处于危险中的重要元

素的集中同样的服务功能由一个中心设施提供相比由

几个小一点的设施提供安全风险会更大 [29]

重要设施的ldquo平灾结合rdquo规划不仅对经济有利而且

由于日常的使用和维护在应急保障方面也更加可靠不

同于北京小汤山医院为有效控制非典所采取的临时应急建

设模式ldquo上海市公共卫生中心rdquo是一所融传染病隔离

治疗及科研于一体的医疗卫生中心它既是上海城市公共

安全系统的一个重要组成部分又是完善上海市医疗卫生

体系的一个重要项目它的规划设计就将平时功能与灾时

功能结合起来了

（2）生命线系统的优化

在遇到自然灾害时城市生命线尤其易损并影响广大

地区网络系统比单一结构更易被破坏因为大量分布的

任何一个元素失效整个网络的功能就可能明显地减少或

丧失网络系统扩展得越大各个层次被打断而导致的易

损性就越大网络可靠度的提高涉及到选择多样性的提供

要有多个供给源供给线路也要有多种选择机会

张翰卿 安海波 耐灾理念导向的城市空间结构优化方法

Urban and Rural Planning 2017 NO3｜ 81

城乡规划研究

唐山灾后重建的生命线系统规划就很好地体现了这些原

则交通方面确定城市每个方向都有两个出入口以加强

与邻近城市的联系供水方面采用多水源分区的环形供水

方案用水量大的企业须自备水源尽量保留城市的土井

供电方面采用多电源环路供电的方法将京津唐三个

电站用 22 万伏的高压线路并网使用防止一处电源破坏而

导致全部区域停电通讯方面采用有线与无线相结合分

开建设机房的方式有利于遭受灾害时的通讯联络 [30]

生命线系统实行分散化和自立化设计也有利于提高其

耐灾性系统的规模越大破坏所引起的影响范围就越大

修复也就越不容易因此适当将生命线系统小型化分

散化和自立化有利于提升系统的防灾减灾能力 [31]

生命线系统的安全可靠在很大程度上取决于网络的拓

扑结构形式对于大型复杂的生命线工程系统来说即

使单元结构具有较高的安全性仍然会经常出现丧失服务

功能 ( 如断水或断气 ) 的网络节点通过在必要的位置增设

或删减管段来使网络系统的功能达到最优是拓扑优化的

基本含义2000 年由 Albert 等提出的复杂网络抗毁性研究

开辟了该领域更加广阔的研究前景 [32]

43 城市空间系统的安全优化

431 城市安全空间系统概念

台湾建筑研究所参考日本的耐灾城市设计经验在其

编制的《都市计划防灾规划手册汇编》中指出都市防灾

空间系统主要由六大系统构成分别是避难道路医疗

物资消防警察依据不同的防救灾时序需求及机能

六大系统分别划分了与之对应的层级目的是希望在灾害

来临前事先做好防灾空间系统的规划 [33]本文根据安全

空间功能的特点分别从三个方面对此加以讨论

（1）避难空间

当发生突发性城市灾害时需要对居民进行有组织的

疏散和避难从避难者的角度看避难空间可以分为两种

类型一种是避难场所可以满足民众在灾难发生时紧急

临时的避难需要通常为民众居住地周边的道路空地及

开放空间另一种是临时及中长期的收容场所主要提供

大面积的室内外空间以便在灾害发生后进行人员安置这

种空间还要能够满足城市灾后恢复重建阶段的避难生活的

需要

（2）应急交通

道路网络在避难与救灾过程中最为关键其他防救灾

设施的功能发挥都以道路的正常运作为基础道路网络的

畅通能够保证在最短的时间内救灾者赶到灾区各类救灾

物资运输到避难场所以及避难居民安全抵达避难场所

（3）防灾设施

考虑到在灾害发生后要对灾害进行有效的控制减少

灾害带来的损失并满足城市恢复重建的需要完善的防

灾设施规划在其中发挥着重要的作用防灾设施主要包括

医疗物资消防警察等几种类型对应灾害发生的不

同阶段不同空间层次功能设施的具体形式会有所不同

432 优化内涵

（1）功能圈层级化

根据日本和台湾的防灾城市设计经验城市防灾生活

圈一般划分为邻里地区和全市三个层次邻里生活圈仅

拥有基本的防灾机能所提供的中心职能最少所服务的

人口数也最少但其本身的数量最多等级较高的地区防

灾生活圈拥有比邻里生活圈更完整的城市防灾机能还具

有支持邻里生活圈不足的防灾功能所服务人口数本身

的数量及其中心职能介于全市防灾生活圈和邻里生活圈之

间而全市防灾生活圈则拥有完整的城市防灾功能所提

供的中心职责最多具有支持邻里生活圈与地区防灾生活

圈不足的防灾功能所服务人口数最多但本身的数量最少

一般的邻里生活圈是以小学的服务半径为范围邻里

生活圈内除了具有防灾避难功能的学校小区公园等避难

据点外还有具备基本的紧急医疗设施的据点（诊所卫

生所等）及警察指挥据点（派出所警署）而消防物

资等其他防灾空间系统则由地区生活圈的防救灾设施来提

供支持

82 ｜ 城乡规划 2017 年第 3 期

初级避难场所

地区生活圈主要是以地区性的避难场所作为生活圈的

核心台湾和日本的防灾城市设计选择 2km 作为地区生活

圈的服务半径地区生活圈除了拥有地区性的避难据点（大

学区域公园小区公园）外还拥有消防救灾（消防分

局）警察指挥（警察分局）医疗救护（地区医院区

域医院及教学医院等）以及物资运送（仓储业物流业等）

等防灾空间系统 具有支持邻里生活圈的防灾功能

全市生活圈主要是以市级公园及体育场所等作为生活

圈的核心并以市政府为中心展开广泛的救援活动全市

生活圈拥有完整的避难据点（全市性公园体育场）消

防救灾（消防队）警察指挥（警察局）医疗救护（医

学中心区域医院）物资运送（仓储业物流业）以及

防救灾路网等防灾空间系统

（2）设施据点化

在各层级的防灾生活圈内部对避难空间和各类防灾

设施进行空间上的集中配套建设形成防灾活动据点有

利于其防灾应急功能的最大发挥

日本就有以地区公园为依托设计防灾据点的情况公

园的主体建筑成为现场指挥部体育场作为救灾物资的分

配点体育馆成为临时的物资储藏空间夜间露营场地作

为灾时炊事用地池塘成为储水槽游船停泊处作为抗震

码头大面积的草坪用作广域救援队的营地直升机停机坪

救护治疗和分配灾后恢复物资的场地

（3）空间体系化

城市道路系统在城市安全空间系统化的建设中扮演着

重要的角色城市中的各级各类防灾空间设施都要通过

应急交通加以联系其效率与通达性即道路系统是否发

挥正常功能会直接影响避难及救灾的成效通过对道路

防灾功能的强化将地域范围内不同层级不同功能的安

全空间和设施联系起来构成完整的空间体系使城市安

全空间发挥的功能最大化（图 1）[34]

44 城市总体布局结构的安全优化

441 城市安全布局结构概念

日本学者村桥正武认为建设防灾性城市结构应考虑以

下三个问题 [20]

城镇中心 用地发展 空间间隙

图1 城市防灾空间体系Fig1 Urban disaster prevention space system资料来源 转引自 谭纵波 [34]

图2 ldquo间隙式rdquo城市空间结构Fig2 The urban spatial structure of gap type 资料来源转引自段进等 [35]

图3 ldquo轴网式rdquo城市空间结构Fig3 The urban spatial structure of axle net type

资料来源转引自大阪府建筑都市部 [36]

避难通道通过道路两侧的防火建筑物形成阻燃屏障

初级避难场所

初级避难场所

减灾绿化防灾中心

提高避难场所周围的防火等级

次干道

城市干道

防火地区

图 例

避难通道通过道路两侧的防火建筑物形成阻燃屏障

城市干道

防火地区

区域性避难场所

建筑密集地区（存在城市减灾上的隐患需要改造）

【基本安全轴的形象】

避难圈域半径 2KM

基本安全轴

城市次干道 建设中道路

公园

张翰卿 安海波 耐灾理念导向的城市空间结构优化方法

Urban and Rural Planning 2017 NO3｜ 83

城乡规划研究

(1) 将城市功能分散到各个地区

(2) 空间设计和设施设计应留有余地各地区自成体系

(3) 形成具有多重性高度网络化的城市结构

多中心是一种特定的城市体系形态相关研究可追溯

到克里斯泰勒的ldquo中心地理论rdquo城市多中心结构的形成

可以通过ldquo间隙式rdquo（图 2）和ldquo轴网式rdquo（图 3）两种方

式实现ldquo间隙式rdquo适用于有较多开放空间的城市而ldquo轴

网式rdquo适用于较密集的城市形态

442 优化内涵

（1）ldquo间隙式rdquo城市空间结构

ldquo间隙式rdquo城市空间结构是指在保持城市空间高密度

集约用地的同时保留一些非建设的空间在区域范围内

表现为串珠式跳跃型的空间发展在城市内部体现为建成

区与农田森林绿化等生态绿地或开敞空间间隔相嵌的

空间肌理建立间隙式的城市空间结构将会有利于城市的

安全 [21]首先建立间隙式空间结构可以在城市各功能区

之间的间隙中设置绿地公园水面等生态型过渡空间

这些生态型间隙空间可以改善城市的生态环境当发生灾

害时也可以用作局部区域隔离和疏散的场地其次间

隙式的空间结构可以和城市的防灾分区结合起来使各功

能区之间既有相对的独立性又便于各方面的联系这样将

有利于城市防灾管治能够更有效地控制灾害的扩散最后

间隙式城市空间结构有利于城市整体均衡的发展避免出现

空间结构的极化现象有利于减少和分解各种社会矛盾有

利于资源分配的均衡性减少社会灾害隐患

（2）ldquo轴网式rdquo城市空间结构

ldquo轴网式rdquo城市空间结构主要是通过拓宽道路提升

沿街建筑的耐火能力以及结合河道和道路绿化将城市空

间分割成各自独立的空间单元对城市用地进行强制性的

安全分区 [35]

汶川大地震后由同济大学编制完成的ldquo都江堰重建

规划rdquo在抗灾空间系统规划中综合应用了以上两种空间结

构都江堰城区三级抗灾空间体系是在对原规划的抗灾布

局进行梳理和完善的基础上建立的城市的抗灾主通道和

避难主场所除了包括城市主要的放射型主次干道和主要的

城市公园外四条内江分支的河渠及其两侧也成为城区抗

灾和避难的主通道和重要场所在四条河渠之间的指状片

区内通过联系道路以及与河渠两侧沿岸的开放空间直接

连通的片区和组团绿地建立了呈枝状延伸的两级抗灾空

间系统将汇集避难人群和运送救灾物资的通道深入到人

口密集的组团内部从而进一步降低抗灾的脆弱性 [36]

多核心网络式的城市形态对于城市的防灾和灾后的应

急恢复具有重要的意义同时多核心的网络结构也有利于

城市多目标的实现有利于城市的可持续发展

我国深圳特区的规划就是一个较典型的例子20 世纪

80 年代在编制《深圳经济特区总体规划 1986mdash2000》的过

程中编制团队大胆吸收国外城市建设的成功经验明确

提出采用带状多中心组团式的结构布局各个组团规模大

小不等功能性质各异并有自己相应的各项配套设施

组团之间用天然绿化带进行分隔在城市空间上形成若干

条绿化走廊这种带状多中心式组团的结构有利于集中

资金分期分片集中开发城市开发一片受益一片

多中心组团式的结构是规划应对当时深圳城市发展不确定

性的一种策略而这种布局形态在城市安全方面也具有积

极的意义

5 结语

本文基于耐灾城市的理念从城市重要目标的安全

城市安全空间和设施的系统化建设城市布局和形态结构

的耐灾性能三个方面系统地讨论了城市空间结构的安全

优化方法明确了城市规划专业本身所特有的安全问题研

究范畴对确定城市综合的防灾规划编制内容具有一定的

参考价值

84 ｜ 城乡规划 2017 年第 3 期

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张翰卿 安海波 耐灾理念导向的城市空间结构优化方法

Urban and Rural Planning 2017 NO3｜ 85

城乡规划研究

来越占据主流2013 年 Springer 出版社先后编辑出版的

Resilience Thinking in Urban Planning [12] 和 Resilience in

Ecology and Urban Design [13] 两本书比较具有代表性

同时ldquoResiliencerdquo在学术会议中也成为关注的重点

如2013 年 ACSPAESOP（美国和欧洲规划院校联盟）

联合年会的主题是ldquo规划弹性的城市和区域（Planning for

Resilient Cities and Regions）rdquo第七届国际中国规划学

会（IACP）年会的主题为ldquo创建中国弹性城市rdquo国内相

关概念则主要出现在城市规划学科 [14] 和地理学科 [15] 的综

述性论文中

城市空间结构与耐灾性能关系的研究主要包括Penny

Allan 通过对灾后城市社区适应行为和空间联系的考察指

出城市形态设计可能会加强城市的耐灾性 [16]Jon Coaffee

整理了过去 10 年英国出现的不同类型的弹性（Resilience）

设计强调新一代的城市弹性实践正将弹性嵌入到地方场

所营造（Place-Making）的活动中 [17]Yan Guo 以汶川地

震后都江堰城市灾后重建为例讨论了灾后城市耐灾设计

的框架 [18]Lhomme 以洪灾为例应用系统方法强调技术

网络对城市耐灾性的重要意义 [19]从论文的角度看当前

国内外相关的研究仍以定性研究为主但已经开始出现定

量评估方法的研究探索

23 城市空间结构安全优化方法的研究

城市形态与城市防灾的关系受到日本学者的重视神

户市从大地震中吸取教训要将神户建设成多核心的网络

型城市 [20]在国内段进等提出建立间隙式的城市空间结

构有利于提高城市防灾 [21] 的能力两国学者都认识到集中

式的城市形态对安全防灾的不利影响

在防灾空间系统的研究方面日本学者对防灾生活圈

展开了系统的研究台湾学者蔡柏全借鉴日本的防灾经验

对防灾空间系统进行了研究并将研究结果应用于防灾规

划编制的实践中 [22]国内吕元 [23]王薇 [24] 等以防灾空

间系统规划为题撰写了博士学位论文苏幼坡编著出版了

《城市灾害避难与避难疏散场所》的专著 [25]同济大学李

杰 [26] 从生命线工程系统抗震防灾的角度提出对供水管网

和燃气管网结构进行安全优化提高其可靠性并建议开

发相关的分析软件

现有的基于安全考虑的城市空间结构优化的研究主

要针对某一主要的自然灾害（如地震）进行经过优化的

城市空间结构实际上对防范其他类型的灾害（如技术灾害

和社会灾害）也有效果需要从ldquo耐灾城市rdquo的角度进行

系统的归纳和总结

3 ldquo耐灾城市rdquo的基础理论

31 耐灾性的概念

ldquoResiliencerdquo①的概念没有被引入到灾害研究前更

多地被理解为恢复性或弹性英文 Resilience 源自拉丁

文 Resilio 意思是跳回的动作《牛津英语词典》的解释

是 (1) 回跳和反弹的动作(2) 伸缩性《韦氏词典》将

Resilience 定义为ldquo针对灾祸和变化一种能够恢复或容易

调整的能力rdquo

作为纯粹机械力学概念的ldquoResiliencerdquo是指材料在没

有断裂或完全变形的情况下 因受力而发生形变并存储恢

复势能的能力20 世纪 70 年代开始 ldquo恢复力rdquo这一概念

首先从力学被引入生态领域 用以描绘系统承受压力及回

复到原有状态的能力目前 它已经成为生态灾害和气

候变化等多个学科领域共同关注的对象

随着全球范围内对灾害问题的日益关注以及对灾害研

究的不断深入 ldquoResiliencerdquo作为衡量灾害系统的一种属

性被引入灾害学领域 并且受到越来越多的灾害学家的关

注开始研究其在灾害管理中的重要性

① ldquoResiliencerdquo在国内城市研究的相关学科中倾向于翻译为ldquo弹性rdquo当前翻译为ldquo韧性rdquo的情况更多ldquoDisaster Resiliencerdquo被相应地翻译为ldquo灾害弹性rdquo

和ldquo灾害韧性rdquo本文翻译为ldquo耐灾rdquo更为简洁

78 ｜ 城乡规划 2017 年第 3 期

32 ldquo耐灾城市rdquo的含义和特点

321ldquo耐灾城市rdquo的定义

Godschalk 将ldquoResiliencerdquo的概念引入到城市灾害的

研究中并将ldquo耐灾城市（The Disaster Resilient City）rdquo

定义为ldquo能够承受严重的打击但既未引起立刻的混乱也

未形成永久的损害无论是从自然灾害还是恐怖袭击的影

响中恢复考虑预期而设计的lsquo耐灾城市rsquo将会建立在对

过去城市灾害经验进行总结的基础之上尽管它们可能会

屈服于灾害力但是它们不会断裂rdquo[27]

Godschalk 的模型强调将可恢复性作为一种处理不确定

性的方法因为人们很少能够预测灾害作用的频度和强度

由于社区系统的易损性在灾害事件前不能被完全知晓城

市设计必须具有抵抗灾害的力量容纳极端灾害而不破坏

的弹性和快速从灾害影响中恢复的耐用性

322ldquo耐灾城市rdquo的组成

传统的防灾规划关注物质系统对灾害的承受力因为

物质系统的瘫痪会导致即刻的损害或危险的结果然而

未来的防灾规划还必须关注如何教会城市社区用制度去防

灾和有效地回应灾害因为它们对建立耐灾城市具有重要

的责任

Godschalk认为一个耐灾的城市是一个由可持续的物质

系统和社区构成的网络 [27]物质系统指的是城市的结构和自

然环境要素包括道路建筑基础设施通讯设施土

壤地形地质等物质系统作为城市的身体在灾害发生

时其ldquo骨骼rdquoldquo动脉rdquo和ldquo肌肉rdquo必须能够幸存并发挥作用

在巨大的压力下如果它们遭受太大的损害以至于不能修复

那么损失将会扩大恢复也会变得缓慢一个城市如果没有

能够恢复的物质系统将会在面对灾害时非常易损

社区是指城市中的社会和制度性要素包括在城市中发

挥作用的正式或非正式的稳定的由某一类人组成的社团

如邻里代理机构组织企业特遣部队等社区在城市

中扮演着大脑的作用指挥行动回应需要从经验中学习

在灾难发生时社区必须能够幸存并发挥作用在极端情况

下如果社区垮掉了比如决策不果断或回应滞后那么一

个没有恢复能力的社区在灾害中尤其易损

ldquo耐灾城市rdquo是坚固且有弹性的不是脆弱和易碎的

城市中由道路设施组成的生命线系统被设计成能够面对

洪水飓风地震和恐怖袭击新的建设被引导着远离已

知的高风险区现状的有危险性的开发被重新安排到安

全区域建筑经过改造能够满足防灾规范的要求城市的

自然环境系统被保护用来维持有价值的防灾功能政府

非政府组织和私人组织拥有准确的关于灾害易损性和灾害

源的信息由有效的通讯网络连接起来并在一起工作

323ldquo耐灾城市rdquo的特点

Godschalk 进一步归纳了耐灾的物质系统和社会系统具

有的特点 [27]耐灾的物质系统是散布的没有特定的位置

是小的半自主的单位是标准的可移动的要求没有

秘密的部分和特殊的技能是稳定的用于万一失误情况

下的保全装置设计（Fail-Safe Design）能够执行早期缺

陷的检查耐灾的操作系统是有效率的可逆的自主的

和可扩充的

耐灾的社会系统能够容纳多样性能够在同一时间

满足多个目标公平地分配利益和价值慷慨地补偿主要

的受损者有较高的易达性耐灾的经济系统通过动用增

加的基金能够提供广泛有潜力的金融支持享受高

利率更快捷的投资回报平等分割利益和价值耐灾

的环境系统会将负面的影响最小化有一个能够再度充满

（Replenishable）的广泛的资源基础

Godschalk 总结其他作者的说法列出一系列耐灾系统

的特点这些特点能够应用于物质系统和社会系统以建立ldquo耐

灾城市rdquo[27](1) 冗余性系统采用多节点设计确保一个

部分的失效不会导致整个系统崩溃(2) 多样性多个部分或

节点与中心节点相对应应对场地的特殊威胁(3) 效率持

续的系统能量提供与能源的消耗成正比(4) 自动化能够独

立于外部控制而运作的能力(5) 力量抵抗灾害和袭击的能

力(6) 依赖性整合系统元素彼此互相支持(7) 适应性

张翰卿 安海波 耐灾理念导向的城市空间结构优化方法

Urban and Rural Planning 2017 NO3｜ 79

城乡规划研究

从经历中学习的能力和对变化的适应能力(8) 合作多种

机会和激励促进纳税人的广泛参与

Godschalk 关于ldquo耐灾城市rdquo概念的提出将当前学术

界对灾害研究的最新认识成果引入到城市规划学科的灾

害研究中使得建立真正属于城市规划学科的安全研究范

式成为可能他同时还提出为了应对城市安全问题的不

确定性将城市作为完整的物质和社会系统来研究的理念

克服了传统城市安全研究对城市系统的割裂

4 城市空间结构的安全优化

41 优化目标和原则

411 优化目标

现有的防灾规划中涉及城市空间的内容多分散于各单

灾种的规划中且涉及的内容多是针对某个功能空间体系

的局部研究没有从宏观层面把握城市空间布局的防灾意

义忽略了城市空间系统的整体防灾研究结果各灾种的

防灾规划各行其是条块分割造成不协调甚至互相矛盾

并导致各防灾设施过渡重复设置造成人力物力财力

的浪费

如果城市没有形成一个统一的具有良好防灾能力的

空间结构只是单一地强化各专项防灾规划或加强工程性

的防灾措施那么就不能从整体上提高城市的安全能力

其实各类灾害的防治措施和支持条件有一定的共性城

市安全空间的系统化研究就是要充分利用城市空间的防灾

特性对相关的空间元素进行防灾整合发挥其最佳效能

既要防止各类型的灾害防救空间各行其是造成相互矛盾

或重复建设又要最大限度地发挥空间日常所承载的其他

城市功能如商业休闲交通娱乐等这样才能提高

城市空间资源利用的效率

412 优化原则

虽然对各种灾害的预测技术不断提高但城市灾害的

发生不可能从根本上杜绝而随着城市复杂程度的日益提

高一些人为的致灾事件更是防不胜防因此在尽量预

防灾害发生的同时也要提高城市空间的耐灾性从城市

灾害防救的角度对城市空间进行系统的规划和安排

Godschalk 归纳的耐灾系统的特点也可以作为城市空

间结构优化的原则但针对物质空间的特点以下几方面的

原则显得更为重要(1) 强调同种功能的重复配置(2) 强调

同种功能实现途径的多样化提供弹性选择(3) 强调构成

要素的系统化发挥整体的优势作用(4) 强调承灾体抵抗

灾害和袭击的能力

可以从三个层面考虑增强城市空间的耐灾性第一

在个体层面要尽可能保证城市重要目标的安全这样在

灾害发生时城市的基本功能可以得到保障第二在群体

层面要对城市空间和设施进行系统化的建设发挥其系

统的安全保障功能第三在整体层面城市的布局和形

态结构是城市多目标功能实现的基础对城市耐灾性的提

高具有重要的意义

42 城市重要目标的安全优化

421 城市重要目标的概念

美国学者 Sternberg 等从城市安全保障的角度对城市重

要设施的概念进行更为具体的归纳包括以下 10项内容 [28]

(1) 大量人群聚集和占用大型公寓和办公建筑体育

场和竞技场剧院购物中心娱乐公园露天市场旅

馆和夜总会其中许多场所缺乏保护被称为ldquo软目标（Soft

Targets）rdquo

(2) 应急中的要素医院应急指挥中心政府中心

警察和调查部门消防和其他第一回应（First Response）

的部门

(3) 突出的象征价值与国家力量和价值紧密联系的著

名构筑物和场所国家和历史纪念碑宗教机构大众文

化中心如果这些构筑物和场所受到破坏会打击民心

恐怖分子将借此达到宣传的目的

(3) 内部危险固定位置的危险物质生产储藏以及转

移设施如核电站大坝这些设施的破坏将会对场地附近

80 ｜ 城乡规划 2017 年第 3 期

的区域造成灾难性的影响

(4) 特别易损的居住者（区）医院学校精神病治

疗机构护理场所应急庇护所和监狱在突发事件管理中

居住在这些设施中的人相对于正常人群更缺乏应对灾害的

能力

(6) 特别易损的结构和场地位于地震断裂带的场地

沿着受飓风影响的海岸布置或者毗邻的固定或可移动的危

险物质的结构建筑形态奇异的结构或者结构冗余度有限

的场地可能在应对爆炸袭击时尤其易损

(7) 重要的工业和商业场地重要的制造工厂金融区

炼油厂和银行它们的破坏可能引起经济削弱

(8) 重要的政府功能联邦和州的行政立法和司法部

门的所在地主要的联邦办公建筑军事和调查指挥部

这些是可能同时具有象征性的目标

(9) 基础设施节点大桥机场地铁站海运港口

发电站主要的交叉口这些地方的损毁会导致基础设施

网络的连续性被破坏

(10) 在网络中的特殊性建筑或其他作为建筑枢纽的

结构例如卫生系统中主要的研究性医院或很少的几座

跨越大湖（The Great Lakes）连接起美国和加拿大的桥梁

我们可以分别从三个方面对城市重要目标的内涵加以

概括在重要性方面目标的安全对城市功能的发挥具有

重要的意义包括对城市物质功能和社会功能的影响(2)(3)

(7)(8)(9)(10) 均可以归为此类在危险性方面目标存在内

部风险一旦发生灾害容易对周边区域造成破坏性影响(4)

属于此类情况在易损性方面由于本身的结构所处地区

内部人员特点等因素表现出来的易损性(1)(5)(6) 属于这

类情况

422 优化内涵

提高城市重要目标安全性的途径很多考虑到应对多

灾种造成的损害要进行全方位的安全保障针对自然灾害

可以通过合理的选址来避免针对事故灾害可以进行安

全的用地布局来防护针对故意破坏可以对周边进行防

卫保护从防灾目标本身来考虑需要提高其工程结构的

耐灾性而本文更加关注通过优化城市内部空间结构的方

法来提高城市的耐灾性下面分别就空间特征呈点状的公

共设施（Facilities）和空间特征呈网络状的生命线（Lifelines）

的优化展开讨论

（1）公共设施的优化

多样性是公共设施优化的重要原则城市的重要功能

应由多种设施共同保障日本的中央灾害通讯系统就是一

个典型的例子考虑到流量太大或者灾害会引起公共电话

线路被堵塞为了保障指定部门和公共组织之间的通讯

日本内阁办公室准备了中央灾害管理无线通讯系统另外

还准备了固定电话和传真热线一个能够传输可视数据的

线路被用于接收通过直升机等交通工具获得的图像使远

程会议能够举行此外作为地面通讯网络的补充一个

利用卫星通讯线路的系统也已经被建设

同类设施的冗余配置和小型化也有利于保障自身安全

设施安全的一个重要原则就是要减少处于危险中的重要元

素的集中同样的服务功能由一个中心设施提供相比由

几个小一点的设施提供安全风险会更大 [29]

重要设施的ldquo平灾结合rdquo规划不仅对经济有利而且

由于日常的使用和维护在应急保障方面也更加可靠不

同于北京小汤山医院为有效控制非典所采取的临时应急建

设模式ldquo上海市公共卫生中心rdquo是一所融传染病隔离

治疗及科研于一体的医疗卫生中心它既是上海城市公共

安全系统的一个重要组成部分又是完善上海市医疗卫生

体系的一个重要项目它的规划设计就将平时功能与灾时

功能结合起来了

（2）生命线系统的优化

在遇到自然灾害时城市生命线尤其易损并影响广大

地区网络系统比单一结构更易被破坏因为大量分布的

任何一个元素失效整个网络的功能就可能明显地减少或

丧失网络系统扩展得越大各个层次被打断而导致的易

损性就越大网络可靠度的提高涉及到选择多样性的提供

要有多个供给源供给线路也要有多种选择机会

张翰卿 安海波 耐灾理念导向的城市空间结构优化方法

Urban and Rural Planning 2017 NO3｜ 81

城乡规划研究

唐山灾后重建的生命线系统规划就很好地体现了这些原

则交通方面确定城市每个方向都有两个出入口以加强

与邻近城市的联系供水方面采用多水源分区的环形供水

方案用水量大的企业须自备水源尽量保留城市的土井

供电方面采用多电源环路供电的方法将京津唐三个

电站用 22 万伏的高压线路并网使用防止一处电源破坏而

导致全部区域停电通讯方面采用有线与无线相结合分

开建设机房的方式有利于遭受灾害时的通讯联络 [30]

生命线系统实行分散化和自立化设计也有利于提高其

耐灾性系统的规模越大破坏所引起的影响范围就越大

修复也就越不容易因此适当将生命线系统小型化分

散化和自立化有利于提升系统的防灾减灾能力 [31]

生命线系统的安全可靠在很大程度上取决于网络的拓

扑结构形式对于大型复杂的生命线工程系统来说即

使单元结构具有较高的安全性仍然会经常出现丧失服务

功能 ( 如断水或断气 ) 的网络节点通过在必要的位置增设

或删减管段来使网络系统的功能达到最优是拓扑优化的

基本含义2000 年由 Albert 等提出的复杂网络抗毁性研究

开辟了该领域更加广阔的研究前景 [32]

43 城市空间系统的安全优化

431 城市安全空间系统概念

台湾建筑研究所参考日本的耐灾城市设计经验在其

编制的《都市计划防灾规划手册汇编》中指出都市防灾

空间系统主要由六大系统构成分别是避难道路医疗

物资消防警察依据不同的防救灾时序需求及机能

六大系统分别划分了与之对应的层级目的是希望在灾害

来临前事先做好防灾空间系统的规划 [33]本文根据安全

空间功能的特点分别从三个方面对此加以讨论

（1）避难空间

当发生突发性城市灾害时需要对居民进行有组织的

疏散和避难从避难者的角度看避难空间可以分为两种

类型一种是避难场所可以满足民众在灾难发生时紧急

临时的避难需要通常为民众居住地周边的道路空地及

开放空间另一种是临时及中长期的收容场所主要提供

大面积的室内外空间以便在灾害发生后进行人员安置这

种空间还要能够满足城市灾后恢复重建阶段的避难生活的

需要

（2）应急交通

道路网络在避难与救灾过程中最为关键其他防救灾

设施的功能发挥都以道路的正常运作为基础道路网络的

畅通能够保证在最短的时间内救灾者赶到灾区各类救灾

物资运输到避难场所以及避难居民安全抵达避难场所

（3）防灾设施

考虑到在灾害发生后要对灾害进行有效的控制减少

灾害带来的损失并满足城市恢复重建的需要完善的防

灾设施规划在其中发挥着重要的作用防灾设施主要包括

医疗物资消防警察等几种类型对应灾害发生的不

同阶段不同空间层次功能设施的具体形式会有所不同

432 优化内涵

（1）功能圈层级化

根据日本和台湾的防灾城市设计经验城市防灾生活

圈一般划分为邻里地区和全市三个层次邻里生活圈仅

拥有基本的防灾机能所提供的中心职能最少所服务的

人口数也最少但其本身的数量最多等级较高的地区防

灾生活圈拥有比邻里生活圈更完整的城市防灾机能还具

有支持邻里生活圈不足的防灾功能所服务人口数本身

的数量及其中心职能介于全市防灾生活圈和邻里生活圈之

间而全市防灾生活圈则拥有完整的城市防灾功能所提

供的中心职责最多具有支持邻里生活圈与地区防灾生活

圈不足的防灾功能所服务人口数最多但本身的数量最少

一般的邻里生活圈是以小学的服务半径为范围邻里

生活圈内除了具有防灾避难功能的学校小区公园等避难

据点外还有具备基本的紧急医疗设施的据点（诊所卫

生所等）及警察指挥据点（派出所警署）而消防物

资等其他防灾空间系统则由地区生活圈的防救灾设施来提

供支持

82 ｜ 城乡规划 2017 年第 3 期

初级避难场所

地区生活圈主要是以地区性的避难场所作为生活圈的

核心台湾和日本的防灾城市设计选择 2km 作为地区生活

圈的服务半径地区生活圈除了拥有地区性的避难据点（大

学区域公园小区公园）外还拥有消防救灾（消防分

局）警察指挥（警察分局）医疗救护（地区医院区

域医院及教学医院等）以及物资运送（仓储业物流业等）

等防灾空间系统 具有支持邻里生活圈的防灾功能

全市生活圈主要是以市级公园及体育场所等作为生活

圈的核心并以市政府为中心展开广泛的救援活动全市

生活圈拥有完整的避难据点（全市性公园体育场）消

防救灾（消防队）警察指挥（警察局）医疗救护（医

学中心区域医院）物资运送（仓储业物流业）以及

防救灾路网等防灾空间系统

（2）设施据点化

在各层级的防灾生活圈内部对避难空间和各类防灾

设施进行空间上的集中配套建设形成防灾活动据点有

利于其防灾应急功能的最大发挥

日本就有以地区公园为依托设计防灾据点的情况公

园的主体建筑成为现场指挥部体育场作为救灾物资的分

配点体育馆成为临时的物资储藏空间夜间露营场地作

为灾时炊事用地池塘成为储水槽游船停泊处作为抗震

码头大面积的草坪用作广域救援队的营地直升机停机坪

救护治疗和分配灾后恢复物资的场地

（3）空间体系化

城市道路系统在城市安全空间系统化的建设中扮演着

重要的角色城市中的各级各类防灾空间设施都要通过

应急交通加以联系其效率与通达性即道路系统是否发

挥正常功能会直接影响避难及救灾的成效通过对道路

防灾功能的强化将地域范围内不同层级不同功能的安

全空间和设施联系起来构成完整的空间体系使城市安

全空间发挥的功能最大化（图 1）[34]

44 城市总体布局结构的安全优化

441 城市安全布局结构概念

日本学者村桥正武认为建设防灾性城市结构应考虑以

下三个问题 [20]

城镇中心 用地发展 空间间隙

图1 城市防灾空间体系Fig1 Urban disaster prevention space system资料来源 转引自 谭纵波 [34]

图2 ldquo间隙式rdquo城市空间结构Fig2 The urban spatial structure of gap type 资料来源转引自段进等 [35]

图3 ldquo轴网式rdquo城市空间结构Fig3 The urban spatial structure of axle net type

资料来源转引自大阪府建筑都市部 [36]

避难通道通过道路两侧的防火建筑物形成阻燃屏障

初级避难场所

初级避难场所

减灾绿化防灾中心

提高避难场所周围的防火等级

次干道

城市干道

防火地区

图 例

避难通道通过道路两侧的防火建筑物形成阻燃屏障

城市干道

防火地区

区域性避难场所

建筑密集地区（存在城市减灾上的隐患需要改造）

【基本安全轴的形象】

避难圈域半径 2KM

基本安全轴

城市次干道 建设中道路

公园

张翰卿 安海波 耐灾理念导向的城市空间结构优化方法

Urban and Rural Planning 2017 NO3｜ 83

城乡规划研究

(1) 将城市功能分散到各个地区

(2) 空间设计和设施设计应留有余地各地区自成体系

(3) 形成具有多重性高度网络化的城市结构

多中心是一种特定的城市体系形态相关研究可追溯

到克里斯泰勒的ldquo中心地理论rdquo城市多中心结构的形成

可以通过ldquo间隙式rdquo（图 2）和ldquo轴网式rdquo（图 3）两种方

式实现ldquo间隙式rdquo适用于有较多开放空间的城市而ldquo轴

网式rdquo适用于较密集的城市形态

442 优化内涵

（1）ldquo间隙式rdquo城市空间结构

ldquo间隙式rdquo城市空间结构是指在保持城市空间高密度

集约用地的同时保留一些非建设的空间在区域范围内

表现为串珠式跳跃型的空间发展在城市内部体现为建成

区与农田森林绿化等生态绿地或开敞空间间隔相嵌的

空间肌理建立间隙式的城市空间结构将会有利于城市的

安全 [21]首先建立间隙式空间结构可以在城市各功能区

之间的间隙中设置绿地公园水面等生态型过渡空间

这些生态型间隙空间可以改善城市的生态环境当发生灾

害时也可以用作局部区域隔离和疏散的场地其次间

隙式的空间结构可以和城市的防灾分区结合起来使各功

能区之间既有相对的独立性又便于各方面的联系这样将

有利于城市防灾管治能够更有效地控制灾害的扩散最后

间隙式城市空间结构有利于城市整体均衡的发展避免出现

空间结构的极化现象有利于减少和分解各种社会矛盾有

利于资源分配的均衡性减少社会灾害隐患

（2）ldquo轴网式rdquo城市空间结构

ldquo轴网式rdquo城市空间结构主要是通过拓宽道路提升

沿街建筑的耐火能力以及结合河道和道路绿化将城市空

间分割成各自独立的空间单元对城市用地进行强制性的

安全分区 [35]

汶川大地震后由同济大学编制完成的ldquo都江堰重建

规划rdquo在抗灾空间系统规划中综合应用了以上两种空间结

构都江堰城区三级抗灾空间体系是在对原规划的抗灾布

局进行梳理和完善的基础上建立的城市的抗灾主通道和

避难主场所除了包括城市主要的放射型主次干道和主要的

城市公园外四条内江分支的河渠及其两侧也成为城区抗

灾和避难的主通道和重要场所在四条河渠之间的指状片

区内通过联系道路以及与河渠两侧沿岸的开放空间直接

连通的片区和组团绿地建立了呈枝状延伸的两级抗灾空

间系统将汇集避难人群和运送救灾物资的通道深入到人

口密集的组团内部从而进一步降低抗灾的脆弱性 [36]

多核心网络式的城市形态对于城市的防灾和灾后的应

急恢复具有重要的意义同时多核心的网络结构也有利于

城市多目标的实现有利于城市的可持续发展

我国深圳特区的规划就是一个较典型的例子20 世纪

80 年代在编制《深圳经济特区总体规划 1986mdash2000》的过

程中编制团队大胆吸收国外城市建设的成功经验明确

提出采用带状多中心组团式的结构布局各个组团规模大

小不等功能性质各异并有自己相应的各项配套设施

组团之间用天然绿化带进行分隔在城市空间上形成若干

条绿化走廊这种带状多中心式组团的结构有利于集中

资金分期分片集中开发城市开发一片受益一片

多中心组团式的结构是规划应对当时深圳城市发展不确定

性的一种策略而这种布局形态在城市安全方面也具有积

极的意义

5 结语

本文基于耐灾城市的理念从城市重要目标的安全

城市安全空间和设施的系统化建设城市布局和形态结构

的耐灾性能三个方面系统地讨论了城市空间结构的安全

优化方法明确了城市规划专业本身所特有的安全问题研

究范畴对确定城市综合的防灾规划编制内容具有一定的

参考价值

84 ｜ 城乡规划 2017 年第 3 期

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张翰卿 安海波 耐灾理念导向的城市空间结构优化方法

Urban and Rural Planning 2017 NO3｜ 85

32 ldquo耐灾城市rdquo的含义和特点

321ldquo耐灾城市rdquo的定义

Godschalk 将ldquoResiliencerdquo的概念引入到城市灾害的

研究中并将ldquo耐灾城市（The Disaster Resilient City）rdquo

定义为ldquo能够承受严重的打击但既未引起立刻的混乱也

未形成永久的损害无论是从自然灾害还是恐怖袭击的影

响中恢复考虑预期而设计的lsquo耐灾城市rsquo将会建立在对

过去城市灾害经验进行总结的基础之上尽管它们可能会

屈服于灾害力但是它们不会断裂rdquo[27]

Godschalk 的模型强调将可恢复性作为一种处理不确定

性的方法因为人们很少能够预测灾害作用的频度和强度

由于社区系统的易损性在灾害事件前不能被完全知晓城

市设计必须具有抵抗灾害的力量容纳极端灾害而不破坏

的弹性和快速从灾害影响中恢复的耐用性

322ldquo耐灾城市rdquo的组成

传统的防灾规划关注物质系统对灾害的承受力因为

物质系统的瘫痪会导致即刻的损害或危险的结果然而

未来的防灾规划还必须关注如何教会城市社区用制度去防

灾和有效地回应灾害因为它们对建立耐灾城市具有重要

的责任

Godschalk认为一个耐灾的城市是一个由可持续的物质

系统和社区构成的网络 [27]物质系统指的是城市的结构和自

然环境要素包括道路建筑基础设施通讯设施土

壤地形地质等物质系统作为城市的身体在灾害发生

时其ldquo骨骼rdquoldquo动脉rdquo和ldquo肌肉rdquo必须能够幸存并发挥作用

在巨大的压力下如果它们遭受太大的损害以至于不能修复

那么损失将会扩大恢复也会变得缓慢一个城市如果没有

能够恢复的物质系统将会在面对灾害时非常易损

社区是指城市中的社会和制度性要素包括在城市中发

挥作用的正式或非正式的稳定的由某一类人组成的社团

如邻里代理机构组织企业特遣部队等社区在城市

中扮演着大脑的作用指挥行动回应需要从经验中学习

在灾难发生时社区必须能够幸存并发挥作用在极端情况

下如果社区垮掉了比如决策不果断或回应滞后那么一

个没有恢复能力的社区在灾害中尤其易损

ldquo耐灾城市rdquo是坚固且有弹性的不是脆弱和易碎的

城市中由道路设施组成的生命线系统被设计成能够面对

洪水飓风地震和恐怖袭击新的建设被引导着远离已

知的高风险区现状的有危险性的开发被重新安排到安

全区域建筑经过改造能够满足防灾规范的要求城市的

自然环境系统被保护用来维持有价值的防灾功能政府

非政府组织和私人组织拥有准确的关于灾害易损性和灾害

源的信息由有效的通讯网络连接起来并在一起工作

323ldquo耐灾城市rdquo的特点

Godschalk 进一步归纳了耐灾的物质系统和社会系统具

有的特点 [27]耐灾的物质系统是散布的没有特定的位置

是小的半自主的单位是标准的可移动的要求没有

秘密的部分和特殊的技能是稳定的用于万一失误情况

下的保全装置设计（Fail-Safe Design）能够执行早期缺

陷的检查耐灾的操作系统是有效率的可逆的自主的

和可扩充的

耐灾的社会系统能够容纳多样性能够在同一时间

满足多个目标公平地分配利益和价值慷慨地补偿主要

的受损者有较高的易达性耐灾的经济系统通过动用增

加的基金能够提供广泛有潜力的金融支持享受高

利率更快捷的投资回报平等分割利益和价值耐灾

的环境系统会将负面的影响最小化有一个能够再度充满

（Replenishable）的广泛的资源基础

Godschalk 总结其他作者的说法列出一系列耐灾系统

的特点这些特点能够应用于物质系统和社会系统以建立ldquo耐

灾城市rdquo[27](1) 冗余性系统采用多节点设计确保一个

部分的失效不会导致整个系统崩溃(2) 多样性多个部分或

节点与中心节点相对应应对场地的特殊威胁(3) 效率持

续的系统能量提供与能源的消耗成正比(4) 自动化能够独

立于外部控制而运作的能力(5) 力量抵抗灾害和袭击的能

力(6) 依赖性整合系统元素彼此互相支持(7) 适应性

张翰卿 安海波 耐灾理念导向的城市空间结构优化方法

Urban and Rural Planning 2017 NO3｜ 79

城乡规划研究

从经历中学习的能力和对变化的适应能力(8) 合作多种

机会和激励促进纳税人的广泛参与

Godschalk 关于ldquo耐灾城市rdquo概念的提出将当前学术

界对灾害研究的最新认识成果引入到城市规划学科的灾

害研究中使得建立真正属于城市规划学科的安全研究范

式成为可能他同时还提出为了应对城市安全问题的不

确定性将城市作为完整的物质和社会系统来研究的理念

克服了传统城市安全研究对城市系统的割裂

4 城市空间结构的安全优化

41 优化目标和原则

411 优化目标

现有的防灾规划中涉及城市空间的内容多分散于各单

灾种的规划中且涉及的内容多是针对某个功能空间体系

的局部研究没有从宏观层面把握城市空间布局的防灾意

义忽略了城市空间系统的整体防灾研究结果各灾种的

防灾规划各行其是条块分割造成不协调甚至互相矛盾

并导致各防灾设施过渡重复设置造成人力物力财力

的浪费

如果城市没有形成一个统一的具有良好防灾能力的

空间结构只是单一地强化各专项防灾规划或加强工程性

的防灾措施那么就不能从整体上提高城市的安全能力

其实各类灾害的防治措施和支持条件有一定的共性城

市安全空间的系统化研究就是要充分利用城市空间的防灾

特性对相关的空间元素进行防灾整合发挥其最佳效能

既要防止各类型的灾害防救空间各行其是造成相互矛盾

或重复建设又要最大限度地发挥空间日常所承载的其他

城市功能如商业休闲交通娱乐等这样才能提高

城市空间资源利用的效率

412 优化原则

虽然对各种灾害的预测技术不断提高但城市灾害的

发生不可能从根本上杜绝而随着城市复杂程度的日益提

高一些人为的致灾事件更是防不胜防因此在尽量预

防灾害发生的同时也要提高城市空间的耐灾性从城市

灾害防救的角度对城市空间进行系统的规划和安排

Godschalk 归纳的耐灾系统的特点也可以作为城市空

间结构优化的原则但针对物质空间的特点以下几方面的

原则显得更为重要(1) 强调同种功能的重复配置(2) 强调

同种功能实现途径的多样化提供弹性选择(3) 强调构成

要素的系统化发挥整体的优势作用(4) 强调承灾体抵抗

灾害和袭击的能力

可以从三个层面考虑增强城市空间的耐灾性第一

在个体层面要尽可能保证城市重要目标的安全这样在

灾害发生时城市的基本功能可以得到保障第二在群体

层面要对城市空间和设施进行系统化的建设发挥其系

统的安全保障功能第三在整体层面城市的布局和形

态结构是城市多目标功能实现的基础对城市耐灾性的提

高具有重要的意义

42 城市重要目标的安全优化

421 城市重要目标的概念

美国学者 Sternberg 等从城市安全保障的角度对城市重

要设施的概念进行更为具体的归纳包括以下 10项内容 [28]

(1) 大量人群聚集和占用大型公寓和办公建筑体育

场和竞技场剧院购物中心娱乐公园露天市场旅

馆和夜总会其中许多场所缺乏保护被称为ldquo软目标（Soft

Targets）rdquo

(2) 应急中的要素医院应急指挥中心政府中心

警察和调查部门消防和其他第一回应（First Response）

的部门

(3) 突出的象征价值与国家力量和价值紧密联系的著

名构筑物和场所国家和历史纪念碑宗教机构大众文

化中心如果这些构筑物和场所受到破坏会打击民心

恐怖分子将借此达到宣传的目的

(3) 内部危险固定位置的危险物质生产储藏以及转

移设施如核电站大坝这些设施的破坏将会对场地附近

80 ｜ 城乡规划 2017 年第 3 期

的区域造成灾难性的影响

(4) 特别易损的居住者（区）医院学校精神病治

疗机构护理场所应急庇护所和监狱在突发事件管理中

居住在这些设施中的人相对于正常人群更缺乏应对灾害的

能力

(6) 特别易损的结构和场地位于地震断裂带的场地

沿着受飓风影响的海岸布置或者毗邻的固定或可移动的危

险物质的结构建筑形态奇异的结构或者结构冗余度有限

的场地可能在应对爆炸袭击时尤其易损

(7) 重要的工业和商业场地重要的制造工厂金融区

炼油厂和银行它们的破坏可能引起经济削弱

(8) 重要的政府功能联邦和州的行政立法和司法部

门的所在地主要的联邦办公建筑军事和调查指挥部

这些是可能同时具有象征性的目标

(9) 基础设施节点大桥机场地铁站海运港口

发电站主要的交叉口这些地方的损毁会导致基础设施

网络的连续性被破坏

(10) 在网络中的特殊性建筑或其他作为建筑枢纽的

结构例如卫生系统中主要的研究性医院或很少的几座

跨越大湖（The Great Lakes）连接起美国和加拿大的桥梁

我们可以分别从三个方面对城市重要目标的内涵加以

概括在重要性方面目标的安全对城市功能的发挥具有

重要的意义包括对城市物质功能和社会功能的影响(2)(3)

(7)(8)(9)(10) 均可以归为此类在危险性方面目标存在内

部风险一旦发生灾害容易对周边区域造成破坏性影响(4)

属于此类情况在易损性方面由于本身的结构所处地区

内部人员特点等因素表现出来的易损性(1)(5)(6) 属于这

类情况

422 优化内涵

提高城市重要目标安全性的途径很多考虑到应对多

灾种造成的损害要进行全方位的安全保障针对自然灾害

可以通过合理的选址来避免针对事故灾害可以进行安

全的用地布局来防护针对故意破坏可以对周边进行防

卫保护从防灾目标本身来考虑需要提高其工程结构的

耐灾性而本文更加关注通过优化城市内部空间结构的方

法来提高城市的耐灾性下面分别就空间特征呈点状的公

共设施（Facilities）和空间特征呈网络状的生命线（Lifelines）

的优化展开讨论

（1）公共设施的优化

多样性是公共设施优化的重要原则城市的重要功能

应由多种设施共同保障日本的中央灾害通讯系统就是一

个典型的例子考虑到流量太大或者灾害会引起公共电话

线路被堵塞为了保障指定部门和公共组织之间的通讯

日本内阁办公室准备了中央灾害管理无线通讯系统另外

还准备了固定电话和传真热线一个能够传输可视数据的

线路被用于接收通过直升机等交通工具获得的图像使远

程会议能够举行此外作为地面通讯网络的补充一个

利用卫星通讯线路的系统也已经被建设

同类设施的冗余配置和小型化也有利于保障自身安全

设施安全的一个重要原则就是要减少处于危险中的重要元

素的集中同样的服务功能由一个中心设施提供相比由

几个小一点的设施提供安全风险会更大 [29]

重要设施的ldquo平灾结合rdquo规划不仅对经济有利而且

由于日常的使用和维护在应急保障方面也更加可靠不

同于北京小汤山医院为有效控制非典所采取的临时应急建

设模式ldquo上海市公共卫生中心rdquo是一所融传染病隔离

治疗及科研于一体的医疗卫生中心它既是上海城市公共

安全系统的一个重要组成部分又是完善上海市医疗卫生

体系的一个重要项目它的规划设计就将平时功能与灾时

功能结合起来了

（2）生命线系统的优化

在遇到自然灾害时城市生命线尤其易损并影响广大

地区网络系统比单一结构更易被破坏因为大量分布的

任何一个元素失效整个网络的功能就可能明显地减少或

丧失网络系统扩展得越大各个层次被打断而导致的易

损性就越大网络可靠度的提高涉及到选择多样性的提供

要有多个供给源供给线路也要有多种选择机会

张翰卿 安海波 耐灾理念导向的城市空间结构优化方法

Urban and Rural Planning 2017 NO3｜ 81

城乡规划研究

唐山灾后重建的生命线系统规划就很好地体现了这些原

则交通方面确定城市每个方向都有两个出入口以加强

与邻近城市的联系供水方面采用多水源分区的环形供水

方案用水量大的企业须自备水源尽量保留城市的土井

供电方面采用多电源环路供电的方法将京津唐三个

电站用 22 万伏的高压线路并网使用防止一处电源破坏而

导致全部区域停电通讯方面采用有线与无线相结合分

开建设机房的方式有利于遭受灾害时的通讯联络 [30]

生命线系统实行分散化和自立化设计也有利于提高其

耐灾性系统的规模越大破坏所引起的影响范围就越大

修复也就越不容易因此适当将生命线系统小型化分

散化和自立化有利于提升系统的防灾减灾能力 [31]

生命线系统的安全可靠在很大程度上取决于网络的拓

扑结构形式对于大型复杂的生命线工程系统来说即

使单元结构具有较高的安全性仍然会经常出现丧失服务

功能 ( 如断水或断气 ) 的网络节点通过在必要的位置增设

或删减管段来使网络系统的功能达到最优是拓扑优化的

基本含义2000 年由 Albert 等提出的复杂网络抗毁性研究

开辟了该领域更加广阔的研究前景 [32]

43 城市空间系统的安全优化

431 城市安全空间系统概念

台湾建筑研究所参考日本的耐灾城市设计经验在其

编制的《都市计划防灾规划手册汇编》中指出都市防灾

空间系统主要由六大系统构成分别是避难道路医疗

物资消防警察依据不同的防救灾时序需求及机能

六大系统分别划分了与之对应的层级目的是希望在灾害

来临前事先做好防灾空间系统的规划 [33]本文根据安全

空间功能的特点分别从三个方面对此加以讨论

（1）避难空间

当发生突发性城市灾害时需要对居民进行有组织的

疏散和避难从避难者的角度看避难空间可以分为两种

类型一种是避难场所可以满足民众在灾难发生时紧急

临时的避难需要通常为民众居住地周边的道路空地及

开放空间另一种是临时及中长期的收容场所主要提供

大面积的室内外空间以便在灾害发生后进行人员安置这

种空间还要能够满足城市灾后恢复重建阶段的避难生活的

需要

（2）应急交通

道路网络在避难与救灾过程中最为关键其他防救灾

设施的功能发挥都以道路的正常运作为基础道路网络的

畅通能够保证在最短的时间内救灾者赶到灾区各类救灾

物资运输到避难场所以及避难居民安全抵达避难场所

（3）防灾设施

考虑到在灾害发生后要对灾害进行有效的控制减少

灾害带来的损失并满足城市恢复重建的需要完善的防

灾设施规划在其中发挥着重要的作用防灾设施主要包括

医疗物资消防警察等几种类型对应灾害发生的不

同阶段不同空间层次功能设施的具体形式会有所不同

432 优化内涵

（1）功能圈层级化

根据日本和台湾的防灾城市设计经验城市防灾生活

圈一般划分为邻里地区和全市三个层次邻里生活圈仅

拥有基本的防灾机能所提供的中心职能最少所服务的

人口数也最少但其本身的数量最多等级较高的地区防

灾生活圈拥有比邻里生活圈更完整的城市防灾机能还具

有支持邻里生活圈不足的防灾功能所服务人口数本身

的数量及其中心职能介于全市防灾生活圈和邻里生活圈之

间而全市防灾生活圈则拥有完整的城市防灾功能所提

供的中心职责最多具有支持邻里生活圈与地区防灾生活

圈不足的防灾功能所服务人口数最多但本身的数量最少

一般的邻里生活圈是以小学的服务半径为范围邻里

生活圈内除了具有防灾避难功能的学校小区公园等避难

据点外还有具备基本的紧急医疗设施的据点（诊所卫

生所等）及警察指挥据点（派出所警署）而消防物

资等其他防灾空间系统则由地区生活圈的防救灾设施来提

供支持

82 ｜ 城乡规划 2017 年第 3 期

初级避难场所

地区生活圈主要是以地区性的避难场所作为生活圈的

核心台湾和日本的防灾城市设计选择 2km 作为地区生活

圈的服务半径地区生活圈除了拥有地区性的避难据点（大

学区域公园小区公园）外还拥有消防救灾（消防分

局）警察指挥（警察分局）医疗救护（地区医院区

域医院及教学医院等）以及物资运送（仓储业物流业等）

等防灾空间系统 具有支持邻里生活圈的防灾功能

全市生活圈主要是以市级公园及体育场所等作为生活

圈的核心并以市政府为中心展开广泛的救援活动全市

生活圈拥有完整的避难据点（全市性公园体育场）消

防救灾（消防队）警察指挥（警察局）医疗救护（医

学中心区域医院）物资运送（仓储业物流业）以及

防救灾路网等防灾空间系统

（2）设施据点化

在各层级的防灾生活圈内部对避难空间和各类防灾

设施进行空间上的集中配套建设形成防灾活动据点有

利于其防灾应急功能的最大发挥

日本就有以地区公园为依托设计防灾据点的情况公

园的主体建筑成为现场指挥部体育场作为救灾物资的分

配点体育馆成为临时的物资储藏空间夜间露营场地作

为灾时炊事用地池塘成为储水槽游船停泊处作为抗震

码头大面积的草坪用作广域救援队的营地直升机停机坪

救护治疗和分配灾后恢复物资的场地

（3）空间体系化

城市道路系统在城市安全空间系统化的建设中扮演着

重要的角色城市中的各级各类防灾空间设施都要通过

应急交通加以联系其效率与通达性即道路系统是否发

挥正常功能会直接影响避难及救灾的成效通过对道路

防灾功能的强化将地域范围内不同层级不同功能的安

全空间和设施联系起来构成完整的空间体系使城市安

全空间发挥的功能最大化（图 1）[34]

44 城市总体布局结构的安全优化

441 城市安全布局结构概念

日本学者村桥正武认为建设防灾性城市结构应考虑以

下三个问题 [20]

城镇中心 用地发展 空间间隙

图1 城市防灾空间体系Fig1 Urban disaster prevention space system资料来源 转引自 谭纵波 [34]

图2 ldquo间隙式rdquo城市空间结构Fig2 The urban spatial structure of gap type 资料来源转引自段进等 [35]

图3 ldquo轴网式rdquo城市空间结构Fig3 The urban spatial structure of axle net type

资料来源转引自大阪府建筑都市部 [36]

避难通道通过道路两侧的防火建筑物形成阻燃屏障

初级避难场所

初级避难场所

减灾绿化防灾中心

提高避难场所周围的防火等级

次干道

城市干道

防火地区

图 例

避难通道通过道路两侧的防火建筑物形成阻燃屏障

城市干道

防火地区

区域性避难场所

建筑密集地区（存在城市减灾上的隐患需要改造）

【基本安全轴的形象】

避难圈域半径 2KM

基本安全轴

城市次干道 建设中道路

公园

张翰卿 安海波 耐灾理念导向的城市空间结构优化方法

Urban and Rural Planning 2017 NO3｜ 83

城乡规划研究

(1) 将城市功能分散到各个地区

(2) 空间设计和设施设计应留有余地各地区自成体系

(3) 形成具有多重性高度网络化的城市结构

多中心是一种特定的城市体系形态相关研究可追溯

到克里斯泰勒的ldquo中心地理论rdquo城市多中心结构的形成

可以通过ldquo间隙式rdquo（图 2）和ldquo轴网式rdquo（图 3）两种方

式实现ldquo间隙式rdquo适用于有较多开放空间的城市而ldquo轴

网式rdquo适用于较密集的城市形态

442 优化内涵

（1）ldquo间隙式rdquo城市空间结构

ldquo间隙式rdquo城市空间结构是指在保持城市空间高密度

集约用地的同时保留一些非建设的空间在区域范围内

表现为串珠式跳跃型的空间发展在城市内部体现为建成

区与农田森林绿化等生态绿地或开敞空间间隔相嵌的

空间肌理建立间隙式的城市空间结构将会有利于城市的

安全 [21]首先建立间隙式空间结构可以在城市各功能区

之间的间隙中设置绿地公园水面等生态型过渡空间

这些生态型间隙空间可以改善城市的生态环境当发生灾

害时也可以用作局部区域隔离和疏散的场地其次间

隙式的空间结构可以和城市的防灾分区结合起来使各功

能区之间既有相对的独立性又便于各方面的联系这样将

有利于城市防灾管治能够更有效地控制灾害的扩散最后

间隙式城市空间结构有利于城市整体均衡的发展避免出现

空间结构的极化现象有利于减少和分解各种社会矛盾有

利于资源分配的均衡性减少社会灾害隐患

（2）ldquo轴网式rdquo城市空间结构

ldquo轴网式rdquo城市空间结构主要是通过拓宽道路提升

沿街建筑的耐火能力以及结合河道和道路绿化将城市空

间分割成各自独立的空间单元对城市用地进行强制性的

安全分区 [35]

汶川大地震后由同济大学编制完成的ldquo都江堰重建

规划rdquo在抗灾空间系统规划中综合应用了以上两种空间结

构都江堰城区三级抗灾空间体系是在对原规划的抗灾布

局进行梳理和完善的基础上建立的城市的抗灾主通道和

避难主场所除了包括城市主要的放射型主次干道和主要的

城市公园外四条内江分支的河渠及其两侧也成为城区抗

灾和避难的主通道和重要场所在四条河渠之间的指状片

区内通过联系道路以及与河渠两侧沿岸的开放空间直接

连通的片区和组团绿地建立了呈枝状延伸的两级抗灾空

间系统将汇集避难人群和运送救灾物资的通道深入到人

口密集的组团内部从而进一步降低抗灾的脆弱性 [36]

多核心网络式的城市形态对于城市的防灾和灾后的应

急恢复具有重要的意义同时多核心的网络结构也有利于

城市多目标的实现有利于城市的可持续发展

我国深圳特区的规划就是一个较典型的例子20 世纪

80 年代在编制《深圳经济特区总体规划 1986mdash2000》的过

程中编制团队大胆吸收国外城市建设的成功经验明确

提出采用带状多中心组团式的结构布局各个组团规模大

小不等功能性质各异并有自己相应的各项配套设施

组团之间用天然绿化带进行分隔在城市空间上形成若干

条绿化走廊这种带状多中心式组团的结构有利于集中

资金分期分片集中开发城市开发一片受益一片

多中心组团式的结构是规划应对当时深圳城市发展不确定

性的一种策略而这种布局形态在城市安全方面也具有积

极的意义

5 结语

本文基于耐灾城市的理念从城市重要目标的安全

城市安全空间和设施的系统化建设城市布局和形态结构

的耐灾性能三个方面系统地讨论了城市空间结构的安全

优化方法明确了城市规划专业本身所特有的安全问题研

究范畴对确定城市综合的防灾规划编制内容具有一定的

参考价值

84 ｜ 城乡规划 2017 年第 3 期

of Disaster Risk Science 2012 3 (1)45-55Lhomme S Serre D Diab Y et alAnalyzing Resilience of Urban Networks A Preliminary Step Towards More Flood Resilient Cities[J] Natural Hazards and Earth System Sciences 2013 13(2)221-230 村桥正武 关于神户市城市结构及城市核心的形成 [J]朱清译 国外城市规划1996(4)16-20段进李志明卢波 论防范城市灾害的城市形态优化mdash由 SARS 引发的对当前城市建设中问题的思考 [J] 城市规划

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2005Godschalk David R Urban Hazard Mitigation Creating Resilient Cities[J] Natural Hazards Review 2003 4(3)136-143Sternberg E George C L Meeting the Challenge of Facility Protection for Homeland Security[J] Homeland Security and Emergency Management 2011 3(1)1-19Bethke Good Thompson Building Capacities for Risk Reduction[R] Disaster Management Training Programme 1997刘恩华 唐山市震后重建的思考 [J] 城市规划1997(4)16-18童林旭 城市生命线系统的防灾减灾问题mdash日本阪神大地震生命线震害的启示 [J] 城市发展研究2000(3)8-1278谭跃进吴俊邓宏钟等 复杂网络抗毁性研究综述 [J] 系统工程200624(10)1-5何明锦李威仪 都市计划防灾规划手册汇编 [R] 台北 内政部建筑研究所2000谭纵波城市规划 [M]北京清华大学出版社2005段进李志明卢波 论防范城市灾害的城市形态优化 [J]城市规划200327(7)61-63大阪府建筑都市部 灾害に强い都市づくりガイドライン [R]2005周俭夏南凯 立足跨越发展的都江堰城区灾后重建规划思想mdash关于空间事件形态的关系 [J] 城市规划学刊2008(4) 1-5

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张翰卿 安海波 耐灾理念导向的城市空间结构优化方法

Urban and Rural Planning 2017 NO3｜ 85

城乡规划研究

从经历中学习的能力和对变化的适应能力(8) 合作多种

机会和激励促进纳税人的广泛参与

Godschalk 关于ldquo耐灾城市rdquo概念的提出将当前学术

界对灾害研究的最新认识成果引入到城市规划学科的灾

害研究中使得建立真正属于城市规划学科的安全研究范

式成为可能他同时还提出为了应对城市安全问题的不

确定性将城市作为完整的物质和社会系统来研究的理念

克服了传统城市安全研究对城市系统的割裂

4 城市空间结构的安全优化

41 优化目标和原则

411 优化目标

现有的防灾规划中涉及城市空间的内容多分散于各单

灾种的规划中且涉及的内容多是针对某个功能空间体系

的局部研究没有从宏观层面把握城市空间布局的防灾意

义忽略了城市空间系统的整体防灾研究结果各灾种的

防灾规划各行其是条块分割造成不协调甚至互相矛盾

并导致各防灾设施过渡重复设置造成人力物力财力

的浪费

如果城市没有形成一个统一的具有良好防灾能力的

空间结构只是单一地强化各专项防灾规划或加强工程性

的防灾措施那么就不能从整体上提高城市的安全能力

其实各类灾害的防治措施和支持条件有一定的共性城

市安全空间的系统化研究就是要充分利用城市空间的防灾

特性对相关的空间元素进行防灾整合发挥其最佳效能

既要防止各类型的灾害防救空间各行其是造成相互矛盾

或重复建设又要最大限度地发挥空间日常所承载的其他

城市功能如商业休闲交通娱乐等这样才能提高

城市空间资源利用的效率

412 优化原则

虽然对各种灾害的预测技术不断提高但城市灾害的

发生不可能从根本上杜绝而随着城市复杂程度的日益提

高一些人为的致灾事件更是防不胜防因此在尽量预

防灾害发生的同时也要提高城市空间的耐灾性从城市

灾害防救的角度对城市空间进行系统的规划和安排

Godschalk 归纳的耐灾系统的特点也可以作为城市空

间结构优化的原则但针对物质空间的特点以下几方面的

原则显得更为重要(1) 强调同种功能的重复配置(2) 强调

同种功能实现途径的多样化提供弹性选择(3) 强调构成

要素的系统化发挥整体的优势作用(4) 强调承灾体抵抗

灾害和袭击的能力

可以从三个层面考虑增强城市空间的耐灾性第一

在个体层面要尽可能保证城市重要目标的安全这样在

灾害发生时城市的基本功能可以得到保障第二在群体

层面要对城市空间和设施进行系统化的建设发挥其系

统的安全保障功能第三在整体层面城市的布局和形

态结构是城市多目标功能实现的基础对城市耐灾性的提

高具有重要的意义

42 城市重要目标的安全优化

421 城市重要目标的概念

美国学者 Sternberg 等从城市安全保障的角度对城市重

要设施的概念进行更为具体的归纳包括以下 10项内容 [28]

(1) 大量人群聚集和占用大型公寓和办公建筑体育

场和竞技场剧院购物中心娱乐公园露天市场旅

馆和夜总会其中许多场所缺乏保护被称为ldquo软目标（Soft

Targets）rdquo

(2) 应急中的要素医院应急指挥中心政府中心

警察和调查部门消防和其他第一回应（First Response）

的部门

(3) 突出的象征价值与国家力量和价值紧密联系的著

名构筑物和场所国家和历史纪念碑宗教机构大众文

化中心如果这些构筑物和场所受到破坏会打击民心

恐怖分子将借此达到宣传的目的

(3) 内部危险固定位置的危险物质生产储藏以及转

移设施如核电站大坝这些设施的破坏将会对场地附近

80 ｜ 城乡规划 2017 年第 3 期

的区域造成灾难性的影响

(4) 特别易损的居住者（区）医院学校精神病治

疗机构护理场所应急庇护所和监狱在突发事件管理中

居住在这些设施中的人相对于正常人群更缺乏应对灾害的

能力

(6) 特别易损的结构和场地位于地震断裂带的场地

沿着受飓风影响的海岸布置或者毗邻的固定或可移动的危

险物质的结构建筑形态奇异的结构或者结构冗余度有限

的场地可能在应对爆炸袭击时尤其易损

(7) 重要的工业和商业场地重要的制造工厂金融区

炼油厂和银行它们的破坏可能引起经济削弱

(8) 重要的政府功能联邦和州的行政立法和司法部

门的所在地主要的联邦办公建筑军事和调查指挥部

这些是可能同时具有象征性的目标

(9) 基础设施节点大桥机场地铁站海运港口

发电站主要的交叉口这些地方的损毁会导致基础设施

网络的连续性被破坏

(10) 在网络中的特殊性建筑或其他作为建筑枢纽的

结构例如卫生系统中主要的研究性医院或很少的几座

跨越大湖（The Great Lakes）连接起美国和加拿大的桥梁

我们可以分别从三个方面对城市重要目标的内涵加以

概括在重要性方面目标的安全对城市功能的发挥具有

重要的意义包括对城市物质功能和社会功能的影响(2)(3)

(7)(8)(9)(10) 均可以归为此类在危险性方面目标存在内

部风险一旦发生灾害容易对周边区域造成破坏性影响(4)

属于此类情况在易损性方面由于本身的结构所处地区

内部人员特点等因素表现出来的易损性(1)(5)(6) 属于这

类情况

422 优化内涵

提高城市重要目标安全性的途径很多考虑到应对多

灾种造成的损害要进行全方位的安全保障针对自然灾害

可以通过合理的选址来避免针对事故灾害可以进行安

全的用地布局来防护针对故意破坏可以对周边进行防

卫保护从防灾目标本身来考虑需要提高其工程结构的

耐灾性而本文更加关注通过优化城市内部空间结构的方

法来提高城市的耐灾性下面分别就空间特征呈点状的公

共设施（Facilities）和空间特征呈网络状的生命线（Lifelines）

的优化展开讨论

（1）公共设施的优化

多样性是公共设施优化的重要原则城市的重要功能

应由多种设施共同保障日本的中央灾害通讯系统就是一

个典型的例子考虑到流量太大或者灾害会引起公共电话

线路被堵塞为了保障指定部门和公共组织之间的通讯

日本内阁办公室准备了中央灾害管理无线通讯系统另外

还准备了固定电话和传真热线一个能够传输可视数据的

线路被用于接收通过直升机等交通工具获得的图像使远

程会议能够举行此外作为地面通讯网络的补充一个

利用卫星通讯线路的系统也已经被建设

同类设施的冗余配置和小型化也有利于保障自身安全

设施安全的一个重要原则就是要减少处于危险中的重要元

素的集中同样的服务功能由一个中心设施提供相比由

几个小一点的设施提供安全风险会更大 [29]

重要设施的ldquo平灾结合rdquo规划不仅对经济有利而且

由于日常的使用和维护在应急保障方面也更加可靠不

同于北京小汤山医院为有效控制非典所采取的临时应急建

设模式ldquo上海市公共卫生中心rdquo是一所融传染病隔离

治疗及科研于一体的医疗卫生中心它既是上海城市公共

安全系统的一个重要组成部分又是完善上海市医疗卫生

体系的一个重要项目它的规划设计就将平时功能与灾时

功能结合起来了

（2）生命线系统的优化

在遇到自然灾害时城市生命线尤其易损并影响广大

地区网络系统比单一结构更易被破坏因为大量分布的

任何一个元素失效整个网络的功能就可能明显地减少或

丧失网络系统扩展得越大各个层次被打断而导致的易

损性就越大网络可靠度的提高涉及到选择多样性的提供

要有多个供给源供给线路也要有多种选择机会

张翰卿 安海波 耐灾理念导向的城市空间结构优化方法

Urban and Rural Planning 2017 NO3｜ 81

城乡规划研究

唐山灾后重建的生命线系统规划就很好地体现了这些原

则交通方面确定城市每个方向都有两个出入口以加强

与邻近城市的联系供水方面采用多水源分区的环形供水

方案用水量大的企业须自备水源尽量保留城市的土井

供电方面采用多电源环路供电的方法将京津唐三个

电站用 22 万伏的高压线路并网使用防止一处电源破坏而

导致全部区域停电通讯方面采用有线与无线相结合分

开建设机房的方式有利于遭受灾害时的通讯联络 [30]

生命线系统实行分散化和自立化设计也有利于提高其

耐灾性系统的规模越大破坏所引起的影响范围就越大

修复也就越不容易因此适当将生命线系统小型化分

散化和自立化有利于提升系统的防灾减灾能力 [31]

生命线系统的安全可靠在很大程度上取决于网络的拓

扑结构形式对于大型复杂的生命线工程系统来说即

使单元结构具有较高的安全性仍然会经常出现丧失服务

功能 ( 如断水或断气 ) 的网络节点通过在必要的位置增设

或删减管段来使网络系统的功能达到最优是拓扑优化的

基本含义2000 年由 Albert 等提出的复杂网络抗毁性研究

开辟了该领域更加广阔的研究前景 [32]

43 城市空间系统的安全优化

431 城市安全空间系统概念

台湾建筑研究所参考日本的耐灾城市设计经验在其

编制的《都市计划防灾规划手册汇编》中指出都市防灾

空间系统主要由六大系统构成分别是避难道路医疗

物资消防警察依据不同的防救灾时序需求及机能

六大系统分别划分了与之对应的层级目的是希望在灾害

来临前事先做好防灾空间系统的规划 [33]本文根据安全

空间功能的特点分别从三个方面对此加以讨论

（1）避难空间

当发生突发性城市灾害时需要对居民进行有组织的

疏散和避难从避难者的角度看避难空间可以分为两种

类型一种是避难场所可以满足民众在灾难发生时紧急

临时的避难需要通常为民众居住地周边的道路空地及

开放空间另一种是临时及中长期的收容场所主要提供

大面积的室内外空间以便在灾害发生后进行人员安置这

种空间还要能够满足城市灾后恢复重建阶段的避难生活的

需要

（2）应急交通

道路网络在避难与救灾过程中最为关键其他防救灾

设施的功能发挥都以道路的正常运作为基础道路网络的

畅通能够保证在最短的时间内救灾者赶到灾区各类救灾

物资运输到避难场所以及避难居民安全抵达避难场所

（3）防灾设施

考虑到在灾害发生后要对灾害进行有效的控制减少

灾害带来的损失并满足城市恢复重建的需要完善的防

灾设施规划在其中发挥着重要的作用防灾设施主要包括

医疗物资消防警察等几种类型对应灾害发生的不

同阶段不同空间层次功能设施的具体形式会有所不同

432 优化内涵

（1）功能圈层级化

根据日本和台湾的防灾城市设计经验城市防灾生活

圈一般划分为邻里地区和全市三个层次邻里生活圈仅

拥有基本的防灾机能所提供的中心职能最少所服务的

人口数也最少但其本身的数量最多等级较高的地区防

灾生活圈拥有比邻里生活圈更完整的城市防灾机能还具

有支持邻里生活圈不足的防灾功能所服务人口数本身

的数量及其中心职能介于全市防灾生活圈和邻里生活圈之

间而全市防灾生活圈则拥有完整的城市防灾功能所提

供的中心职责最多具有支持邻里生活圈与地区防灾生活

圈不足的防灾功能所服务人口数最多但本身的数量最少

一般的邻里生活圈是以小学的服务半径为范围邻里

生活圈内除了具有防灾避难功能的学校小区公园等避难

据点外还有具备基本的紧急医疗设施的据点（诊所卫

生所等）及警察指挥据点（派出所警署）而消防物

资等其他防灾空间系统则由地区生活圈的防救灾设施来提

供支持

82 ｜ 城乡规划 2017 年第 3 期

初级避难场所

地区生活圈主要是以地区性的避难场所作为生活圈的

核心台湾和日本的防灾城市设计选择 2km 作为地区生活

圈的服务半径地区生活圈除了拥有地区性的避难据点（大

学区域公园小区公园）外还拥有消防救灾（消防分

局）警察指挥（警察分局）医疗救护（地区医院区

域医院及教学医院等）以及物资运送（仓储业物流业等）

等防灾空间系统 具有支持邻里生活圈的防灾功能

全市生活圈主要是以市级公园及体育场所等作为生活

圈的核心并以市政府为中心展开广泛的救援活动全市

生活圈拥有完整的避难据点（全市性公园体育场）消

防救灾（消防队）警察指挥（警察局）医疗救护（医

学中心区域医院）物资运送（仓储业物流业）以及

防救灾路网等防灾空间系统

（2）设施据点化

在各层级的防灾生活圈内部对避难空间和各类防灾

设施进行空间上的集中配套建设形成防灾活动据点有

利于其防灾应急功能的最大发挥

日本就有以地区公园为依托设计防灾据点的情况公

园的主体建筑成为现场指挥部体育场作为救灾物资的分

配点体育馆成为临时的物资储藏空间夜间露营场地作

为灾时炊事用地池塘成为储水槽游船停泊处作为抗震

码头大面积的草坪用作广域救援队的营地直升机停机坪

救护治疗和分配灾后恢复物资的场地

（3）空间体系化

城市道路系统在城市安全空间系统化的建设中扮演着

重要的角色城市中的各级各类防灾空间设施都要通过

应急交通加以联系其效率与通达性即道路系统是否发

挥正常功能会直接影响避难及救灾的成效通过对道路

防灾功能的强化将地域范围内不同层级不同功能的安

全空间和设施联系起来构成完整的空间体系使城市安

全空间发挥的功能最大化（图 1）[34]

44 城市总体布局结构的安全优化

441 城市安全布局结构概念

日本学者村桥正武认为建设防灾性城市结构应考虑以

下三个问题 [20]

城镇中心 用地发展 空间间隙

图1 城市防灾空间体系Fig1 Urban disaster prevention space system资料来源 转引自 谭纵波 [34]

图2 ldquo间隙式rdquo城市空间结构Fig2 The urban spatial structure of gap type 资料来源转引自段进等 [35]

图3 ldquo轴网式rdquo城市空间结构Fig3 The urban spatial structure of axle net type

资料来源转引自大阪府建筑都市部 [36]

避难通道通过道路两侧的防火建筑物形成阻燃屏障

初级避难场所

初级避难场所

减灾绿化防灾中心

提高避难场所周围的防火等级

次干道

城市干道

防火地区

图 例

避难通道通过道路两侧的防火建筑物形成阻燃屏障

城市干道

防火地区

区域性避难场所

建筑密集地区（存在城市减灾上的隐患需要改造）

【基本安全轴的形象】

避难圈域半径 2KM

基本安全轴

城市次干道 建设中道路

公园

张翰卿 安海波 耐灾理念导向的城市空间结构优化方法

Urban and Rural Planning 2017 NO3｜ 83

城乡规划研究

(1) 将城市功能分散到各个地区

(2) 空间设计和设施设计应留有余地各地区自成体系

(3) 形成具有多重性高度网络化的城市结构

多中心是一种特定的城市体系形态相关研究可追溯

到克里斯泰勒的ldquo中心地理论rdquo城市多中心结构的形成

可以通过ldquo间隙式rdquo（图 2）和ldquo轴网式rdquo（图 3）两种方

式实现ldquo间隙式rdquo适用于有较多开放空间的城市而ldquo轴

网式rdquo适用于较密集的城市形态

442 优化内涵

（1）ldquo间隙式rdquo城市空间结构

ldquo间隙式rdquo城市空间结构是指在保持城市空间高密度

集约用地的同时保留一些非建设的空间在区域范围内

表现为串珠式跳跃型的空间发展在城市内部体现为建成

区与农田森林绿化等生态绿地或开敞空间间隔相嵌的

空间肌理建立间隙式的城市空间结构将会有利于城市的

安全 [21]首先建立间隙式空间结构可以在城市各功能区

之间的间隙中设置绿地公园水面等生态型过渡空间

这些生态型间隙空间可以改善城市的生态环境当发生灾

害时也可以用作局部区域隔离和疏散的场地其次间

隙式的空间结构可以和城市的防灾分区结合起来使各功

能区之间既有相对的独立性又便于各方面的联系这样将

有利于城市防灾管治能够更有效地控制灾害的扩散最后

间隙式城市空间结构有利于城市整体均衡的发展避免出现

空间结构的极化现象有利于减少和分解各种社会矛盾有

利于资源分配的均衡性减少社会灾害隐患

（2）ldquo轴网式rdquo城市空间结构

ldquo轴网式rdquo城市空间结构主要是通过拓宽道路提升

沿街建筑的耐火能力以及结合河道和道路绿化将城市空

间分割成各自独立的空间单元对城市用地进行强制性的

安全分区 [35]

汶川大地震后由同济大学编制完成的ldquo都江堰重建

规划rdquo在抗灾空间系统规划中综合应用了以上两种空间结

构都江堰城区三级抗灾空间体系是在对原规划的抗灾布

局进行梳理和完善的基础上建立的城市的抗灾主通道和

避难主场所除了包括城市主要的放射型主次干道和主要的

城市公园外四条内江分支的河渠及其两侧也成为城区抗

灾和避难的主通道和重要场所在四条河渠之间的指状片

区内通过联系道路以及与河渠两侧沿岸的开放空间直接

连通的片区和组团绿地建立了呈枝状延伸的两级抗灾空

间系统将汇集避难人群和运送救灾物资的通道深入到人

口密集的组团内部从而进一步降低抗灾的脆弱性 [36]

多核心网络式的城市形态对于城市的防灾和灾后的应

急恢复具有重要的意义同时多核心的网络结构也有利于

城市多目标的实现有利于城市的可持续发展

我国深圳特区的规划就是一个较典型的例子20 世纪

80 年代在编制《深圳经济特区总体规划 1986mdash2000》的过

程中编制团队大胆吸收国外城市建设的成功经验明确

提出采用带状多中心组团式的结构布局各个组团规模大

小不等功能性质各异并有自己相应的各项配套设施

组团之间用天然绿化带进行分隔在城市空间上形成若干

条绿化走廊这种带状多中心式组团的结构有利于集中

资金分期分片集中开发城市开发一片受益一片

多中心组团式的结构是规划应对当时深圳城市发展不确定

性的一种策略而这种布局形态在城市安全方面也具有积

极的意义

5 结语

本文基于耐灾城市的理念从城市重要目标的安全

城市安全空间和设施的系统化建设城市布局和形态结构

的耐灾性能三个方面系统地讨论了城市空间结构的安全

优化方法明确了城市规划专业本身所特有的安全问题研

究范畴对确定城市综合的防灾规划编制内容具有一定的

参考价值

84 ｜ 城乡规划 2017 年第 3 期

of Disaster Risk Science 2012 3 (1)45-55Lhomme S Serre D Diab Y et alAnalyzing Resilience of Urban Networks A Preliminary Step Towards More Flood Resilient Cities[J] Natural Hazards and Earth System Sciences 2013 13(2)221-230 村桥正武 关于神户市城市结构及城市核心的形成 [J]朱清译 国外城市规划1996(4)16-20段进李志明卢波 论防范城市灾害的城市形态优化mdash由 SARS 引发的对当前城市建设中问题的思考 [J] 城市规划

2003(7)61-63蔡柏全 都市灾害防救管理体系及避难圈域适宜规模之探究mdash以嘉义市为例 [D] 高雄台湾成功大学2002吕元 城市防灾空间系统规划策略研究 [D] 北京北京工业大学

2004王薇 城市防灾空间规划研究及实践 [D] 长沙中南大学2007苏幼坡 城市灾害避难与避难疏散场所 [M] 北京 中国科学技术出版社2006李杰 生命线工程抗震mdash基础理论与应用 [M] 北京 科学出版社

2005Godschalk David R Urban Hazard Mitigation Creating Resilient Cities[J] Natural Hazards Review 2003 4(3)136-143Sternberg E George C L Meeting the Challenge of Facility Protection for Homeland Security[J] Homeland Security and Emergency Management 2011 3(1)1-19Bethke Good Thompson Building Capacities for Risk Reduction[R] Disaster Management Training Programme 1997刘恩华 唐山市震后重建的思考 [J] 城市规划1997(4)16-18童林旭 城市生命线系统的防灾减灾问题mdash日本阪神大地震生命线震害的启示 [J] 城市发展研究2000(3)8-1278谭跃进吴俊邓宏钟等 复杂网络抗毁性研究综述 [J] 系统工程200624(10)1-5何明锦李威仪 都市计划防灾规划手册汇编 [R] 台北 内政部建筑研究所2000谭纵波城市规划 [M]北京清华大学出版社2005段进李志明卢波 论防范城市灾害的城市形态优化 [J]城市规划200327(7)61-63大阪府建筑都市部 灾害に强い都市づくりガイドライン [R]2005周俭夏南凯 立足跨越发展的都江堰城区灾后重建规划思想mdash关于空间事件形态的关系 [J] 城市规划学刊2008(4) 1-5

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2005(2)38-44蔡建明郭华汪德根 国外弹性城市研究述评 [J] 地理科学进展

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[18]

张翰卿 安海波 耐灾理念导向的城市空间结构优化方法

Urban and Rural Planning 2017 NO3｜ 85

的区域造成灾难性的影响

(4) 特别易损的居住者（区）医院学校精神病治

疗机构护理场所应急庇护所和监狱在突发事件管理中

居住在这些设施中的人相对于正常人群更缺乏应对灾害的

能力

(6) 特别易损的结构和场地位于地震断裂带的场地

沿着受飓风影响的海岸布置或者毗邻的固定或可移动的危

险物质的结构建筑形态奇异的结构或者结构冗余度有限

的场地可能在应对爆炸袭击时尤其易损

(7) 重要的工业和商业场地重要的制造工厂金融区

炼油厂和银行它们的破坏可能引起经济削弱

(8) 重要的政府功能联邦和州的行政立法和司法部

门的所在地主要的联邦办公建筑军事和调查指挥部

这些是可能同时具有象征性的目标

(9) 基础设施节点大桥机场地铁站海运港口

发电站主要的交叉口这些地方的损毁会导致基础设施

网络的连续性被破坏

(10) 在网络中的特殊性建筑或其他作为建筑枢纽的

结构例如卫生系统中主要的研究性医院或很少的几座

跨越大湖（The Great Lakes）连接起美国和加拿大的桥梁

我们可以分别从三个方面对城市重要目标的内涵加以

概括在重要性方面目标的安全对城市功能的发挥具有

重要的意义包括对城市物质功能和社会功能的影响(2)(3)

(7)(8)(9)(10) 均可以归为此类在危险性方面目标存在内

部风险一旦发生灾害容易对周边区域造成破坏性影响(4)

属于此类情况在易损性方面由于本身的结构所处地区

内部人员特点等因素表现出来的易损性(1)(5)(6) 属于这

类情况

422 优化内涵

提高城市重要目标安全性的途径很多考虑到应对多

灾种造成的损害要进行全方位的安全保障针对自然灾害

可以通过合理的选址来避免针对事故灾害可以进行安

全的用地布局来防护针对故意破坏可以对周边进行防

卫保护从防灾目标本身来考虑需要提高其工程结构的

耐灾性而本文更加关注通过优化城市内部空间结构的方

法来提高城市的耐灾性下面分别就空间特征呈点状的公

共设施（Facilities）和空间特征呈网络状的生命线（Lifelines）

的优化展开讨论

（1）公共设施的优化

多样性是公共设施优化的重要原则城市的重要功能

应由多种设施共同保障日本的中央灾害通讯系统就是一

个典型的例子考虑到流量太大或者灾害会引起公共电话

线路被堵塞为了保障指定部门和公共组织之间的通讯

日本内阁办公室准备了中央灾害管理无线通讯系统另外

还准备了固定电话和传真热线一个能够传输可视数据的

线路被用于接收通过直升机等交通工具获得的图像使远

程会议能够举行此外作为地面通讯网络的补充一个

利用卫星通讯线路的系统也已经被建设

同类设施的冗余配置和小型化也有利于保障自身安全

设施安全的一个重要原则就是要减少处于危险中的重要元

素的集中同样的服务功能由一个中心设施提供相比由

几个小一点的设施提供安全风险会更大 [29]

重要设施的ldquo平灾结合rdquo规划不仅对经济有利而且

由于日常的使用和维护在应急保障方面也更加可靠不

同于北京小汤山医院为有效控制非典所采取的临时应急建

设模式ldquo上海市公共卫生中心rdquo是一所融传染病隔离

治疗及科研于一体的医疗卫生中心它既是上海城市公共

安全系统的一个重要组成部分又是完善上海市医疗卫生

体系的一个重要项目它的规划设计就将平时功能与灾时

功能结合起来了

（2）生命线系统的优化

在遇到自然灾害时城市生命线尤其易损并影响广大

地区网络系统比单一结构更易被破坏因为大量分布的

任何一个元素失效整个网络的功能就可能明显地减少或

丧失网络系统扩展得越大各个层次被打断而导致的易

损性就越大网络可靠度的提高涉及到选择多样性的提供

要有多个供给源供给线路也要有多种选择机会

张翰卿 安海波 耐灾理念导向的城市空间结构优化方法

Urban and Rural Planning 2017 NO3｜ 81

城乡规划研究

唐山灾后重建的生命线系统规划就很好地体现了这些原

则交通方面确定城市每个方向都有两个出入口以加强

与邻近城市的联系供水方面采用多水源分区的环形供水

方案用水量大的企业须自备水源尽量保留城市的土井

供电方面采用多电源环路供电的方法将京津唐三个

电站用 22 万伏的高压线路并网使用防止一处电源破坏而

导致全部区域停电通讯方面采用有线与无线相结合分

开建设机房的方式有利于遭受灾害时的通讯联络 [30]

生命线系统实行分散化和自立化设计也有利于提高其

耐灾性系统的规模越大破坏所引起的影响范围就越大

修复也就越不容易因此适当将生命线系统小型化分

散化和自立化有利于提升系统的防灾减灾能力 [31]

生命线系统的安全可靠在很大程度上取决于网络的拓

扑结构形式对于大型复杂的生命线工程系统来说即

使单元结构具有较高的安全性仍然会经常出现丧失服务

功能 ( 如断水或断气 ) 的网络节点通过在必要的位置增设

或删减管段来使网络系统的功能达到最优是拓扑优化的

基本含义2000 年由 Albert 等提出的复杂网络抗毁性研究

开辟了该领域更加广阔的研究前景 [32]

43 城市空间系统的安全优化

431 城市安全空间系统概念

台湾建筑研究所参考日本的耐灾城市设计经验在其

编制的《都市计划防灾规划手册汇编》中指出都市防灾

空间系统主要由六大系统构成分别是避难道路医疗

物资消防警察依据不同的防救灾时序需求及机能

六大系统分别划分了与之对应的层级目的是希望在灾害

来临前事先做好防灾空间系统的规划 [33]本文根据安全

空间功能的特点分别从三个方面对此加以讨论

（1）避难空间

当发生突发性城市灾害时需要对居民进行有组织的

疏散和避难从避难者的角度看避难空间可以分为两种

类型一种是避难场所可以满足民众在灾难发生时紧急

临时的避难需要通常为民众居住地周边的道路空地及

开放空间另一种是临时及中长期的收容场所主要提供

大面积的室内外空间以便在灾害发生后进行人员安置这

种空间还要能够满足城市灾后恢复重建阶段的避难生活的

需要

（2）应急交通

道路网络在避难与救灾过程中最为关键其他防救灾

设施的功能发挥都以道路的正常运作为基础道路网络的

畅通能够保证在最短的时间内救灾者赶到灾区各类救灾

物资运输到避难场所以及避难居民安全抵达避难场所

（3）防灾设施

考虑到在灾害发生后要对灾害进行有效的控制减少

灾害带来的损失并满足城市恢复重建的需要完善的防

灾设施规划在其中发挥着重要的作用防灾设施主要包括

医疗物资消防警察等几种类型对应灾害发生的不

同阶段不同空间层次功能设施的具体形式会有所不同

432 优化内涵

（1）功能圈层级化

根据日本和台湾的防灾城市设计经验城市防灾生活

圈一般划分为邻里地区和全市三个层次邻里生活圈仅

拥有基本的防灾机能所提供的中心职能最少所服务的

人口数也最少但其本身的数量最多等级较高的地区防

灾生活圈拥有比邻里生活圈更完整的城市防灾机能还具

有支持邻里生活圈不足的防灾功能所服务人口数本身

的数量及其中心职能介于全市防灾生活圈和邻里生活圈之

间而全市防灾生活圈则拥有完整的城市防灾功能所提

供的中心职责最多具有支持邻里生活圈与地区防灾生活

圈不足的防灾功能所服务人口数最多但本身的数量最少

一般的邻里生活圈是以小学的服务半径为范围邻里

生活圈内除了具有防灾避难功能的学校小区公园等避难

据点外还有具备基本的紧急医疗设施的据点（诊所卫

生所等）及警察指挥据点（派出所警署）而消防物

资等其他防灾空间系统则由地区生活圈的防救灾设施来提

供支持

82 ｜ 城乡规划 2017 年第 3 期

初级避难场所

地区生活圈主要是以地区性的避难场所作为生活圈的

核心台湾和日本的防灾城市设计选择 2km 作为地区生活

圈的服务半径地区生活圈除了拥有地区性的避难据点（大

学区域公园小区公园）外还拥有消防救灾（消防分

局）警察指挥（警察分局）医疗救护（地区医院区

域医院及教学医院等）以及物资运送（仓储业物流业等）

等防灾空间系统 具有支持邻里生活圈的防灾功能

全市生活圈主要是以市级公园及体育场所等作为生活

圈的核心并以市政府为中心展开广泛的救援活动全市

生活圈拥有完整的避难据点（全市性公园体育场）消

防救灾（消防队）警察指挥（警察局）医疗救护（医

学中心区域医院）物资运送（仓储业物流业）以及

防救灾路网等防灾空间系统

（2）设施据点化

在各层级的防灾生活圈内部对避难空间和各类防灾

设施进行空间上的集中配套建设形成防灾活动据点有

利于其防灾应急功能的最大发挥

日本就有以地区公园为依托设计防灾据点的情况公

园的主体建筑成为现场指挥部体育场作为救灾物资的分

配点体育馆成为临时的物资储藏空间夜间露营场地作

为灾时炊事用地池塘成为储水槽游船停泊处作为抗震

码头大面积的草坪用作广域救援队的营地直升机停机坪

救护治疗和分配灾后恢复物资的场地

（3）空间体系化

城市道路系统在城市安全空间系统化的建设中扮演着

重要的角色城市中的各级各类防灾空间设施都要通过

应急交通加以联系其效率与通达性即道路系统是否发

挥正常功能会直接影响避难及救灾的成效通过对道路

防灾功能的强化将地域范围内不同层级不同功能的安

全空间和设施联系起来构成完整的空间体系使城市安

全空间发挥的功能最大化（图 1）[34]

44 城市总体布局结构的安全优化

441 城市安全布局结构概念

日本学者村桥正武认为建设防灾性城市结构应考虑以

下三个问题 [20]

城镇中心 用地发展 空间间隙

图1 城市防灾空间体系Fig1 Urban disaster prevention space system资料来源 转引自 谭纵波 [34]

图2 ldquo间隙式rdquo城市空间结构Fig2 The urban spatial structure of gap type 资料来源转引自段进等 [35]

图3 ldquo轴网式rdquo城市空间结构Fig3 The urban spatial structure of axle net type

资料来源转引自大阪府建筑都市部 [36]

避难通道通过道路两侧的防火建筑物形成阻燃屏障

初级避难场所

初级避难场所

减灾绿化防灾中心

提高避难场所周围的防火等级

次干道

城市干道

防火地区

图 例

避难通道通过道路两侧的防火建筑物形成阻燃屏障

城市干道

防火地区

区域性避难场所

建筑密集地区（存在城市减灾上的隐患需要改造）

【基本安全轴的形象】

避难圈域半径 2KM

基本安全轴

城市次干道 建设中道路

公园

张翰卿 安海波 耐灾理念导向的城市空间结构优化方法

Urban and Rural Planning 2017 NO3｜ 83

城乡规划研究

(1) 将城市功能分散到各个地区

(2) 空间设计和设施设计应留有余地各地区自成体系

(3) 形成具有多重性高度网络化的城市结构

多中心是一种特定的城市体系形态相关研究可追溯

到克里斯泰勒的ldquo中心地理论rdquo城市多中心结构的形成

可以通过ldquo间隙式rdquo（图 2）和ldquo轴网式rdquo（图 3）两种方

式实现ldquo间隙式rdquo适用于有较多开放空间的城市而ldquo轴

网式rdquo适用于较密集的城市形态

442 优化内涵

（1）ldquo间隙式rdquo城市空间结构

ldquo间隙式rdquo城市空间结构是指在保持城市空间高密度

集约用地的同时保留一些非建设的空间在区域范围内

表现为串珠式跳跃型的空间发展在城市内部体现为建成

区与农田森林绿化等生态绿地或开敞空间间隔相嵌的

空间肌理建立间隙式的城市空间结构将会有利于城市的

安全 [21]首先建立间隙式空间结构可以在城市各功能区

之间的间隙中设置绿地公园水面等生态型过渡空间

这些生态型间隙空间可以改善城市的生态环境当发生灾

害时也可以用作局部区域隔离和疏散的场地其次间

隙式的空间结构可以和城市的防灾分区结合起来使各功

能区之间既有相对的独立性又便于各方面的联系这样将

有利于城市防灾管治能够更有效地控制灾害的扩散最后

间隙式城市空间结构有利于城市整体均衡的发展避免出现

空间结构的极化现象有利于减少和分解各种社会矛盾有

利于资源分配的均衡性减少社会灾害隐患

（2）ldquo轴网式rdquo城市空间结构

ldquo轴网式rdquo城市空间结构主要是通过拓宽道路提升

沿街建筑的耐火能力以及结合河道和道路绿化将城市空

间分割成各自独立的空间单元对城市用地进行强制性的

安全分区 [35]

汶川大地震后由同济大学编制完成的ldquo都江堰重建

规划rdquo在抗灾空间系统规划中综合应用了以上两种空间结

构都江堰城区三级抗灾空间体系是在对原规划的抗灾布

局进行梳理和完善的基础上建立的城市的抗灾主通道和

避难主场所除了包括城市主要的放射型主次干道和主要的

城市公园外四条内江分支的河渠及其两侧也成为城区抗

灾和避难的主通道和重要场所在四条河渠之间的指状片

区内通过联系道路以及与河渠两侧沿岸的开放空间直接

连通的片区和组团绿地建立了呈枝状延伸的两级抗灾空

间系统将汇集避难人群和运送救灾物资的通道深入到人

口密集的组团内部从而进一步降低抗灾的脆弱性 [36]

多核心网络式的城市形态对于城市的防灾和灾后的应

急恢复具有重要的意义同时多核心的网络结构也有利于

城市多目标的实现有利于城市的可持续发展

我国深圳特区的规划就是一个较典型的例子20 世纪

80 年代在编制《深圳经济特区总体规划 1986mdash2000》的过

程中编制团队大胆吸收国外城市建设的成功经验明确

提出采用带状多中心组团式的结构布局各个组团规模大

小不等功能性质各异并有自己相应的各项配套设施

组团之间用天然绿化带进行分隔在城市空间上形成若干

条绿化走廊这种带状多中心式组团的结构有利于集中

资金分期分片集中开发城市开发一片受益一片

多中心组团式的结构是规划应对当时深圳城市发展不确定

性的一种策略而这种布局形态在城市安全方面也具有积

极的意义

5 结语

本文基于耐灾城市的理念从城市重要目标的安全

城市安全空间和设施的系统化建设城市布局和形态结构

的耐灾性能三个方面系统地讨论了城市空间结构的安全

优化方法明确了城市规划专业本身所特有的安全问题研

究范畴对确定城市综合的防灾规划编制内容具有一定的

参考价值

84 ｜ 城乡规划 2017 年第 3 期

of Disaster Risk Science 2012 3 (1)45-55Lhomme S Serre D Diab Y et alAnalyzing Resilience of Urban Networks A Preliminary Step Towards More Flood Resilient Cities[J] Natural Hazards and Earth System Sciences 2013 13(2)221-230 村桥正武 关于神户市城市结构及城市核心的形成 [J]朱清译 国外城市规划1996(4)16-20段进李志明卢波 论防范城市灾害的城市形态优化mdash由 SARS 引发的对当前城市建设中问题的思考 [J] 城市规划

2003(7)61-63蔡柏全 都市灾害防救管理体系及避难圈域适宜规模之探究mdash以嘉义市为例 [D] 高雄台湾成功大学2002吕元 城市防灾空间系统规划策略研究 [D] 北京北京工业大学

2004王薇 城市防灾空间规划研究及实践 [D] 长沙中南大学2007苏幼坡 城市灾害避难与避难疏散场所 [M] 北京 中国科学技术出版社2006李杰 生命线工程抗震mdash基础理论与应用 [M] 北京 科学出版社

2005Godschalk David R Urban Hazard Mitigation Creating Resilient Cities[J] Natural Hazards Review 2003 4(3)136-143Sternberg E George C L Meeting the Challenge of Facility Protection for Homeland Security[J] Homeland Security and Emergency Management 2011 3(1)1-19Bethke Good Thompson Building Capacities for Risk Reduction[R] Disaster Management Training Programme 1997刘恩华 唐山市震后重建的思考 [J] 城市规划1997(4)16-18童林旭 城市生命线系统的防灾减灾问题mdash日本阪神大地震生命线震害的启示 [J] 城市发展研究2000(3)8-1278谭跃进吴俊邓宏钟等 复杂网络抗毁性研究综述 [J] 系统工程200624(10)1-5何明锦李威仪 都市计划防灾规划手册汇编 [R] 台北 内政部建筑研究所2000谭纵波城市规划 [M]北京清华大学出版社2005段进李志明卢波 论防范城市灾害的城市形态优化 [J]城市规划200327(7)61-63大阪府建筑都市部 灾害に强い都市づくりガイドライン [R]2005周俭夏南凯 立足跨越发展的都江堰城区灾后重建规划思想mdash关于空间事件形态的关系 [J] 城市规划学刊2008(4) 1-5

参考文献 References

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吴良镛 人居环境科学导论 [M] 北京 中国建筑工业出版社2001乌尔里希 贝克 世界风险社会 [M] 吴英姿译 南京南京大学出版社2004张翰卿安全城市规划的理论框架探讨 [J]规划师2011(8)5-9UNISDR Living with Risk A Global Review of Disaster Reduction Initiatives[M] London BioMed Central Ltd 2004CampanellaUrban Resilience and the Recovery of New Orleans[J] Journal of the American Planning Association 2006 72(2)俞孔坚李迪华刘海龙 ldquo反规划rdquo途径 [M] 北京中国建筑工业出版社2005Glaeser Shapiro Cities and Warfare The Impact of Terrorism on Urban Form[J] Journal of Urban Economics 2002 51(2)SavitchAn Anatomy of Urban Terror Lessons from Jerusalem and Elsewhere[J] Urban Studies 2005 42(3)Jon Coaffee Rings of Steel Rings of Concrete and Rings of Confidence Designing out Terrorism in Central London pre and post-September 11th[J]International Journal of Urban and Regional Research 2004 28(1)201-211Boarnet M G Plannings Role in Building Healthy Cities An Intro-duction to the Special Issue[J]Journal of the American Planning Association 2006 72(1)Matthew Farish Disaster and Decentralization American Cities and the Cold War[J] Cultural Geographies 2003(10)Ayda Eraydin and Tuna Taşan-Kok Resilience Thinking in Urban Planning[M] New York Springer Dordrecht Heidelberg 2013Pickett S T A Cadenasso M L Mcgrath B Resilience in Ecology and Urban Design[M] Berlin Springer Netherlands 2013张翰卿戴慎志 城市安全规划研究综述 [J] 城市规划学刊

2005(2)38-44蔡建明郭华汪德根 国外弹性城市研究述评 [J] 地理科学进展

2012 (10)1245-1255Allan P Bryant M Wirsching C et alThe Influence of Urban Morphology on the Resilience of Cities Following an Earthquake[J]Journal of Urban Design 2013 18(2)242-262Jon CoaffeeTowards Next-Generation Urban Resilience in Planning Practice From Securitization to Integrated Place Making[J] Planning Practice amp Research 2013 28(3)323-339Yan GuoUrban Resilience in Post-disaster ReconstructionTowards a Resilient Development in Sichuan China[J] International Journal

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[17]

[18]

张翰卿 安海波 耐灾理念导向的城市空间结构优化方法

Urban and Rural Planning 2017 NO3｜ 85

城乡规划研究

唐山灾后重建的生命线系统规划就很好地体现了这些原

则交通方面确定城市每个方向都有两个出入口以加强

与邻近城市的联系供水方面采用多水源分区的环形供水

方案用水量大的企业须自备水源尽量保留城市的土井

供电方面采用多电源环路供电的方法将京津唐三个

电站用 22 万伏的高压线路并网使用防止一处电源破坏而

导致全部区域停电通讯方面采用有线与无线相结合分

开建设机房的方式有利于遭受灾害时的通讯联络 [30]

生命线系统实行分散化和自立化设计也有利于提高其

耐灾性系统的规模越大破坏所引起的影响范围就越大

修复也就越不容易因此适当将生命线系统小型化分

散化和自立化有利于提升系统的防灾减灾能力 [31]

生命线系统的安全可靠在很大程度上取决于网络的拓

扑结构形式对于大型复杂的生命线工程系统来说即

使单元结构具有较高的安全性仍然会经常出现丧失服务

功能 ( 如断水或断气 ) 的网络节点通过在必要的位置增设

或删减管段来使网络系统的功能达到最优是拓扑优化的

基本含义2000 年由 Albert 等提出的复杂网络抗毁性研究

开辟了该领域更加广阔的研究前景 [32]

43 城市空间系统的安全优化

431 城市安全空间系统概念

台湾建筑研究所参考日本的耐灾城市设计经验在其

编制的《都市计划防灾规划手册汇编》中指出都市防灾

空间系统主要由六大系统构成分别是避难道路医疗

物资消防警察依据不同的防救灾时序需求及机能

六大系统分别划分了与之对应的层级目的是希望在灾害

来临前事先做好防灾空间系统的规划 [33]本文根据安全

空间功能的特点分别从三个方面对此加以讨论

（1）避难空间

当发生突发性城市灾害时需要对居民进行有组织的

疏散和避难从避难者的角度看避难空间可以分为两种

类型一种是避难场所可以满足民众在灾难发生时紧急

临时的避难需要通常为民众居住地周边的道路空地及

开放空间另一种是临时及中长期的收容场所主要提供

大面积的室内外空间以便在灾害发生后进行人员安置这

种空间还要能够满足城市灾后恢复重建阶段的避难生活的

需要

（2）应急交通

道路网络在避难与救灾过程中最为关键其他防救灾

设施的功能发挥都以道路的正常运作为基础道路网络的

畅通能够保证在最短的时间内救灾者赶到灾区各类救灾

物资运输到避难场所以及避难居民安全抵达避难场所

（3）防灾设施

考虑到在灾害发生后要对灾害进行有效的控制减少

灾害带来的损失并满足城市恢复重建的需要完善的防

灾设施规划在其中发挥着重要的作用防灾设施主要包括

医疗物资消防警察等几种类型对应灾害发生的不

同阶段不同空间层次功能设施的具体形式会有所不同

432 优化内涵

（1）功能圈层级化

根据日本和台湾的防灾城市设计经验城市防灾生活

圈一般划分为邻里地区和全市三个层次邻里生活圈仅

拥有基本的防灾机能所提供的中心职能最少所服务的

人口数也最少但其本身的数量最多等级较高的地区防

灾生活圈拥有比邻里生活圈更完整的城市防灾机能还具

有支持邻里生活圈不足的防灾功能所服务人口数本身

的数量及其中心职能介于全市防灾生活圈和邻里生活圈之

间而全市防灾生活圈则拥有完整的城市防灾功能所提

供的中心职责最多具有支持邻里生活圈与地区防灾生活

圈不足的防灾功能所服务人口数最多但本身的数量最少

一般的邻里生活圈是以小学的服务半径为范围邻里

生活圈内除了具有防灾避难功能的学校小区公园等避难

据点外还有具备基本的紧急医疗设施的据点（诊所卫

生所等）及警察指挥据点（派出所警署）而消防物

资等其他防灾空间系统则由地区生活圈的防救灾设施来提

供支持

82 ｜ 城乡规划 2017 年第 3 期

初级避难场所

地区生活圈主要是以地区性的避难场所作为生活圈的

核心台湾和日本的防灾城市设计选择 2km 作为地区生活

圈的服务半径地区生活圈除了拥有地区性的避难据点（大

学区域公园小区公园）外还拥有消防救灾（消防分

局）警察指挥（警察分局）医疗救护（地区医院区

域医院及教学医院等）以及物资运送（仓储业物流业等）

等防灾空间系统 具有支持邻里生活圈的防灾功能

全市生活圈主要是以市级公园及体育场所等作为生活

圈的核心并以市政府为中心展开广泛的救援活动全市

生活圈拥有完整的避难据点（全市性公园体育场）消

防救灾（消防队）警察指挥（警察局）医疗救护（医

学中心区域医院）物资运送（仓储业物流业）以及

防救灾路网等防灾空间系统

（2）设施据点化

在各层级的防灾生活圈内部对避难空间和各类防灾

设施进行空间上的集中配套建设形成防灾活动据点有

利于其防灾应急功能的最大发挥

日本就有以地区公园为依托设计防灾据点的情况公

园的主体建筑成为现场指挥部体育场作为救灾物资的分

配点体育馆成为临时的物资储藏空间夜间露营场地作

为灾时炊事用地池塘成为储水槽游船停泊处作为抗震

码头大面积的草坪用作广域救援队的营地直升机停机坪

救护治疗和分配灾后恢复物资的场地

（3）空间体系化

城市道路系统在城市安全空间系统化的建设中扮演着

重要的角色城市中的各级各类防灾空间设施都要通过

应急交通加以联系其效率与通达性即道路系统是否发

挥正常功能会直接影响避难及救灾的成效通过对道路

防灾功能的强化将地域范围内不同层级不同功能的安

全空间和设施联系起来构成完整的空间体系使城市安

全空间发挥的功能最大化（图 1）[34]

44 城市总体布局结构的安全优化

441 城市安全布局结构概念

日本学者村桥正武认为建设防灾性城市结构应考虑以

下三个问题 [20]

城镇中心 用地发展 空间间隙

图1 城市防灾空间体系Fig1 Urban disaster prevention space system资料来源 转引自 谭纵波 [34]

图2 ldquo间隙式rdquo城市空间结构Fig2 The urban spatial structure of gap type 资料来源转引自段进等 [35]

图3 ldquo轴网式rdquo城市空间结构Fig3 The urban spatial structure of axle net type

资料来源转引自大阪府建筑都市部 [36]

避难通道通过道路两侧的防火建筑物形成阻燃屏障

初级避难场所

初级避难场所

减灾绿化防灾中心

提高避难场所周围的防火等级

次干道

城市干道

防火地区

图 例

避难通道通过道路两侧的防火建筑物形成阻燃屏障

城市干道

防火地区

区域性避难场所

建筑密集地区（存在城市减灾上的隐患需要改造）

【基本安全轴的形象】

避难圈域半径 2KM

基本安全轴

城市次干道 建设中道路

公园

张翰卿 安海波 耐灾理念导向的城市空间结构优化方法

Urban and Rural Planning 2017 NO3｜ 83

城乡规划研究

(1) 将城市功能分散到各个地区

(2) 空间设计和设施设计应留有余地各地区自成体系

(3) 形成具有多重性高度网络化的城市结构

多中心是一种特定的城市体系形态相关研究可追溯

到克里斯泰勒的ldquo中心地理论rdquo城市多中心结构的形成

可以通过ldquo间隙式rdquo（图 2）和ldquo轴网式rdquo（图 3）两种方

式实现ldquo间隙式rdquo适用于有较多开放空间的城市而ldquo轴

网式rdquo适用于较密集的城市形态

442 优化内涵

（1）ldquo间隙式rdquo城市空间结构

ldquo间隙式rdquo城市空间结构是指在保持城市空间高密度

集约用地的同时保留一些非建设的空间在区域范围内

表现为串珠式跳跃型的空间发展在城市内部体现为建成

区与农田森林绿化等生态绿地或开敞空间间隔相嵌的

空间肌理建立间隙式的城市空间结构将会有利于城市的

安全 [21]首先建立间隙式空间结构可以在城市各功能区

之间的间隙中设置绿地公园水面等生态型过渡空间

这些生态型间隙空间可以改善城市的生态环境当发生灾

害时也可以用作局部区域隔离和疏散的场地其次间

隙式的空间结构可以和城市的防灾分区结合起来使各功

能区之间既有相对的独立性又便于各方面的联系这样将

有利于城市防灾管治能够更有效地控制灾害的扩散最后

间隙式城市空间结构有利于城市整体均衡的发展避免出现

空间结构的极化现象有利于减少和分解各种社会矛盾有

利于资源分配的均衡性减少社会灾害隐患

（2）ldquo轴网式rdquo城市空间结构

ldquo轴网式rdquo城市空间结构主要是通过拓宽道路提升

沿街建筑的耐火能力以及结合河道和道路绿化将城市空

间分割成各自独立的空间单元对城市用地进行强制性的

安全分区 [35]

汶川大地震后由同济大学编制完成的ldquo都江堰重建

规划rdquo在抗灾空间系统规划中综合应用了以上两种空间结

构都江堰城区三级抗灾空间体系是在对原规划的抗灾布

局进行梳理和完善的基础上建立的城市的抗灾主通道和

避难主场所除了包括城市主要的放射型主次干道和主要的

城市公园外四条内江分支的河渠及其两侧也成为城区抗

灾和避难的主通道和重要场所在四条河渠之间的指状片

区内通过联系道路以及与河渠两侧沿岸的开放空间直接

连通的片区和组团绿地建立了呈枝状延伸的两级抗灾空

间系统将汇集避难人群和运送救灾物资的通道深入到人

口密集的组团内部从而进一步降低抗灾的脆弱性 [36]

多核心网络式的城市形态对于城市的防灾和灾后的应

急恢复具有重要的意义同时多核心的网络结构也有利于

城市多目标的实现有利于城市的可持续发展

我国深圳特区的规划就是一个较典型的例子20 世纪

80 年代在编制《深圳经济特区总体规划 1986mdash2000》的过

程中编制团队大胆吸收国外城市建设的成功经验明确

提出采用带状多中心组团式的结构布局各个组团规模大

小不等功能性质各异并有自己相应的各项配套设施

组团之间用天然绿化带进行分隔在城市空间上形成若干

条绿化走廊这种带状多中心式组团的结构有利于集中

资金分期分片集中开发城市开发一片受益一片

多中心组团式的结构是规划应对当时深圳城市发展不确定

性的一种策略而这种布局形态在城市安全方面也具有积

极的意义

5 结语

本文基于耐灾城市的理念从城市重要目标的安全

城市安全空间和设施的系统化建设城市布局和形态结构

的耐灾性能三个方面系统地讨论了城市空间结构的安全

优化方法明确了城市规划专业本身所特有的安全问题研

究范畴对确定城市综合的防灾规划编制内容具有一定的

参考价值

84 ｜ 城乡规划 2017 年第 3 期

of Disaster Risk Science 2012 3 (1)45-55Lhomme S Serre D Diab Y et alAnalyzing Resilience of Urban Networks A Preliminary Step Towards More Flood Resilient Cities[J] Natural Hazards and Earth System Sciences 2013 13(2)221-230 村桥正武 关于神户市城市结构及城市核心的形成 [J]朱清译 国外城市规划1996(4)16-20段进李志明卢波 论防范城市灾害的城市形态优化mdash由 SARS 引发的对当前城市建设中问题的思考 [J] 城市规划

2003(7)61-63蔡柏全 都市灾害防救管理体系及避难圈域适宜规模之探究mdash以嘉义市为例 [D] 高雄台湾成功大学2002吕元 城市防灾空间系统规划策略研究 [D] 北京北京工业大学

2004王薇 城市防灾空间规划研究及实践 [D] 长沙中南大学2007苏幼坡 城市灾害避难与避难疏散场所 [M] 北京 中国科学技术出版社2006李杰 生命线工程抗震mdash基础理论与应用 [M] 北京 科学出版社

2005Godschalk David R Urban Hazard Mitigation Creating Resilient Cities[J] Natural Hazards Review 2003 4(3)136-143Sternberg E George C L Meeting the Challenge of Facility Protection for Homeland Security[J] Homeland Security and Emergency Management 2011 3(1)1-19Bethke Good Thompson Building Capacities for Risk Reduction[R] Disaster Management Training Programme 1997刘恩华 唐山市震后重建的思考 [J] 城市规划1997(4)16-18童林旭 城市生命线系统的防灾减灾问题mdash日本阪神大地震生命线震害的启示 [J] 城市发展研究2000(3)8-1278谭跃进吴俊邓宏钟等 复杂网络抗毁性研究综述 [J] 系统工程200624(10)1-5何明锦李威仪 都市计划防灾规划手册汇编 [R] 台北 内政部建筑研究所2000谭纵波城市规划 [M]北京清华大学出版社2005段进李志明卢波 论防范城市灾害的城市形态优化 [J]城市规划200327(7)61-63大阪府建筑都市部 灾害に强い都市づくりガイドライン [R]2005周俭夏南凯 立足跨越发展的都江堰城区灾后重建规划思想mdash关于空间事件形态的关系 [J] 城市规划学刊2008(4) 1-5

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吴良镛 人居环境科学导论 [M] 北京 中国建筑工业出版社2001乌尔里希 贝克 世界风险社会 [M] 吴英姿译 南京南京大学出版社2004张翰卿安全城市规划的理论框架探讨 [J]规划师2011(8)5-9UNISDR Living with Risk A Global Review of Disaster Reduction Initiatives[M] London BioMed Central Ltd 2004CampanellaUrban Resilience and the Recovery of New Orleans[J] Journal of the American Planning Association 2006 72(2)俞孔坚李迪华刘海龙 ldquo反规划rdquo途径 [M] 北京中国建筑工业出版社2005Glaeser Shapiro Cities and Warfare The Impact of Terrorism on Urban Form[J] Journal of Urban Economics 2002 51(2)SavitchAn Anatomy of Urban Terror Lessons from Jerusalem and Elsewhere[J] Urban Studies 2005 42(3)Jon Coaffee Rings of Steel Rings of Concrete and Rings of Confidence Designing out Terrorism in Central London pre and post-September 11th[J]International Journal of Urban and Regional Research 2004 28(1)201-211Boarnet M G Plannings Role in Building Healthy Cities An Intro-duction to the Special Issue[J]Journal of the American Planning Association 2006 72(1)Matthew Farish Disaster and Decentralization American Cities and the Cold War[J] Cultural Geographies 2003(10)Ayda Eraydin and Tuna Taşan-Kok Resilience Thinking in Urban Planning[M] New York Springer Dordrecht Heidelberg 2013Pickett S T A Cadenasso M L Mcgrath B Resilience in Ecology and Urban Design[M] Berlin Springer Netherlands 2013张翰卿戴慎志 城市安全规划研究综述 [J] 城市规划学刊

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[17]

[18]

张翰卿 安海波 耐灾理念导向的城市空间结构优化方法

Urban and Rural Planning 2017 NO3｜ 85

初级避难场所

地区生活圈主要是以地区性的避难场所作为生活圈的

核心台湾和日本的防灾城市设计选择 2km 作为地区生活

圈的服务半径地区生活圈除了拥有地区性的避难据点（大

学区域公园小区公园）外还拥有消防救灾（消防分

局）警察指挥（警察分局）医疗救护（地区医院区

域医院及教学医院等）以及物资运送（仓储业物流业等）

等防灾空间系统 具有支持邻里生活圈的防灾功能

全市生活圈主要是以市级公园及体育场所等作为生活

圈的核心并以市政府为中心展开广泛的救援活动全市

生活圈拥有完整的避难据点（全市性公园体育场）消

防救灾（消防队）警察指挥（警察局）医疗救护（医

学中心区域医院）物资运送（仓储业物流业）以及

防救灾路网等防灾空间系统

（2）设施据点化

在各层级的防灾生活圈内部对避难空间和各类防灾

设施进行空间上的集中配套建设形成防灾活动据点有

利于其防灾应急功能的最大发挥

日本就有以地区公园为依托设计防灾据点的情况公

园的主体建筑成为现场指挥部体育场作为救灾物资的分

配点体育馆成为临时的物资储藏空间夜间露营场地作

为灾时炊事用地池塘成为储水槽游船停泊处作为抗震

码头大面积的草坪用作广域救援队的营地直升机停机坪

救护治疗和分配灾后恢复物资的场地

（3）空间体系化

城市道路系统在城市安全空间系统化的建设中扮演着

重要的角色城市中的各级各类防灾空间设施都要通过

应急交通加以联系其效率与通达性即道路系统是否发

挥正常功能会直接影响避难及救灾的成效通过对道路

防灾功能的强化将地域范围内不同层级不同功能的安

全空间和设施联系起来构成完整的空间体系使城市安

全空间发挥的功能最大化（图 1）[34]

44 城市总体布局结构的安全优化

441 城市安全布局结构概念

日本学者村桥正武认为建设防灾性城市结构应考虑以

下三个问题 [20]

城镇中心 用地发展 空间间隙

图1 城市防灾空间体系Fig1 Urban disaster prevention space system资料来源 转引自 谭纵波 [34]

图2 ldquo间隙式rdquo城市空间结构Fig2 The urban spatial structure of gap type 资料来源转引自段进等 [35]

图3 ldquo轴网式rdquo城市空间结构Fig3 The urban spatial structure of axle net type

资料来源转引自大阪府建筑都市部 [36]

避难通道通过道路两侧的防火建筑物形成阻燃屏障

初级避难场所

初级避难场所

减灾绿化防灾中心

提高避难场所周围的防火等级

次干道

城市干道

防火地区

图 例

避难通道通过道路两侧的防火建筑物形成阻燃屏障

城市干道

防火地区

区域性避难场所

建筑密集地区（存在城市减灾上的隐患需要改造）

【基本安全轴的形象】

避难圈域半径 2KM

基本安全轴

城市次干道 建设中道路

公园

张翰卿 安海波 耐灾理念导向的城市空间结构优化方法

Urban and Rural Planning 2017 NO3｜ 83

城乡规划研究

(1) 将城市功能分散到各个地区

(2) 空间设计和设施设计应留有余地各地区自成体系

(3) 形成具有多重性高度网络化的城市结构

多中心是一种特定的城市体系形态相关研究可追溯

到克里斯泰勒的ldquo中心地理论rdquo城市多中心结构的形成

可以通过ldquo间隙式rdquo（图 2）和ldquo轴网式rdquo（图 3）两种方

式实现ldquo间隙式rdquo适用于有较多开放空间的城市而ldquo轴

网式rdquo适用于较密集的城市形态

442 优化内涵

（1）ldquo间隙式rdquo城市空间结构

ldquo间隙式rdquo城市空间结构是指在保持城市空间高密度

集约用地的同时保留一些非建设的空间在区域范围内

表现为串珠式跳跃型的空间发展在城市内部体现为建成

区与农田森林绿化等生态绿地或开敞空间间隔相嵌的

空间肌理建立间隙式的城市空间结构将会有利于城市的

安全 [21]首先建立间隙式空间结构可以在城市各功能区

之间的间隙中设置绿地公园水面等生态型过渡空间

这些生态型间隙空间可以改善城市的生态环境当发生灾

害时也可以用作局部区域隔离和疏散的场地其次间

隙式的空间结构可以和城市的防灾分区结合起来使各功

能区之间既有相对的独立性又便于各方面的联系这样将

有利于城市防灾管治能够更有效地控制灾害的扩散最后

间隙式城市空间结构有利于城市整体均衡的发展避免出现

空间结构的极化现象有利于减少和分解各种社会矛盾有

利于资源分配的均衡性减少社会灾害隐患

（2）ldquo轴网式rdquo城市空间结构

ldquo轴网式rdquo城市空间结构主要是通过拓宽道路提升

沿街建筑的耐火能力以及结合河道和道路绿化将城市空

间分割成各自独立的空间单元对城市用地进行强制性的

安全分区 [35]

汶川大地震后由同济大学编制完成的ldquo都江堰重建

规划rdquo在抗灾空间系统规划中综合应用了以上两种空间结

构都江堰城区三级抗灾空间体系是在对原规划的抗灾布

局进行梳理和完善的基础上建立的城市的抗灾主通道和

避难主场所除了包括城市主要的放射型主次干道和主要的

城市公园外四条内江分支的河渠及其两侧也成为城区抗

灾和避难的主通道和重要场所在四条河渠之间的指状片

区内通过联系道路以及与河渠两侧沿岸的开放空间直接

连通的片区和组团绿地建立了呈枝状延伸的两级抗灾空

间系统将汇集避难人群和运送救灾物资的通道深入到人

口密集的组团内部从而进一步降低抗灾的脆弱性 [36]

多核心网络式的城市形态对于城市的防灾和灾后的应

急恢复具有重要的意义同时多核心的网络结构也有利于

城市多目标的实现有利于城市的可持续发展

我国深圳特区的规划就是一个较典型的例子20 世纪

80 年代在编制《深圳经济特区总体规划 1986mdash2000》的过

程中编制团队大胆吸收国外城市建设的成功经验明确

提出采用带状多中心组团式的结构布局各个组团规模大

小不等功能性质各异并有自己相应的各项配套设施

组团之间用天然绿化带进行分隔在城市空间上形成若干

条绿化走廊这种带状多中心式组团的结构有利于集中

资金分期分片集中开发城市开发一片受益一片

多中心组团式的结构是规划应对当时深圳城市发展不确定

性的一种策略而这种布局形态在城市安全方面也具有积

极的意义

5 结语

本文基于耐灾城市的理念从城市重要目标的安全

城市安全空间和设施的系统化建设城市布局和形态结构

的耐灾性能三个方面系统地讨论了城市空间结构的安全

优化方法明确了城市规划专业本身所特有的安全问题研

究范畴对确定城市综合的防灾规划编制内容具有一定的

参考价值

84 ｜ 城乡规划 2017 年第 3 期

of Disaster Risk Science 2012 3 (1)45-55Lhomme S Serre D Diab Y et alAnalyzing Resilience of Urban Networks A Preliminary Step Towards More Flood Resilient Cities[J] Natural Hazards and Earth System Sciences 2013 13(2)221-230 村桥正武 关于神户市城市结构及城市核心的形成 [J]朱清译 国外城市规划1996(4)16-20段进李志明卢波 论防范城市灾害的城市形态优化mdash由 SARS 引发的对当前城市建设中问题的思考 [J] 城市规划

2003(7)61-63蔡柏全 都市灾害防救管理体系及避难圈域适宜规模之探究mdash以嘉义市为例 [D] 高雄台湾成功大学2002吕元 城市防灾空间系统规划策略研究 [D] 北京北京工业大学

2004王薇 城市防灾空间规划研究及实践 [D] 长沙中南大学2007苏幼坡 城市灾害避难与避难疏散场所 [M] 北京 中国科学技术出版社2006李杰 生命线工程抗震mdash基础理论与应用 [M] 北京 科学出版社

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张翰卿 安海波 耐灾理念导向的城市空间结构优化方法

Urban and Rural Planning 2017 NO3｜ 85

城乡规划研究

(1) 将城市功能分散到各个地区

(2) 空间设计和设施设计应留有余地各地区自成体系

(3) 形成具有多重性高度网络化的城市结构

多中心是一种特定的城市体系形态相关研究可追溯

到克里斯泰勒的ldquo中心地理论rdquo城市多中心结构的形成

可以通过ldquo间隙式rdquo（图 2）和ldquo轴网式rdquo（图 3）两种方

式实现ldquo间隙式rdquo适用于有较多开放空间的城市而ldquo轴

网式rdquo适用于较密集的城市形态

442 优化内涵

（1）ldquo间隙式rdquo城市空间结构

ldquo间隙式rdquo城市空间结构是指在保持城市空间高密度

集约用地的同时保留一些非建设的空间在区域范围内

表现为串珠式跳跃型的空间发展在城市内部体现为建成

区与农田森林绿化等生态绿地或开敞空间间隔相嵌的

空间肌理建立间隙式的城市空间结构将会有利于城市的

安全 [21]首先建立间隙式空间结构可以在城市各功能区

之间的间隙中设置绿地公园水面等生态型过渡空间

这些生态型间隙空间可以改善城市的生态环境当发生灾

害时也可以用作局部区域隔离和疏散的场地其次间

隙式的空间结构可以和城市的防灾分区结合起来使各功

能区之间既有相对的独立性又便于各方面的联系这样将

有利于城市防灾管治能够更有效地控制灾害的扩散最后

间隙式城市空间结构有利于城市整体均衡的发展避免出现

空间结构的极化现象有利于减少和分解各种社会矛盾有

利于资源分配的均衡性减少社会灾害隐患

（2）ldquo轴网式rdquo城市空间结构

ldquo轴网式rdquo城市空间结构主要是通过拓宽道路提升

沿街建筑的耐火能力以及结合河道和道路绿化将城市空

间分割成各自独立的空间单元对城市用地进行强制性的

安全分区 [35]

汶川大地震后由同济大学编制完成的ldquo都江堰重建

规划rdquo在抗灾空间系统规划中综合应用了以上两种空间结

构都江堰城区三级抗灾空间体系是在对原规划的抗灾布

局进行梳理和完善的基础上建立的城市的抗灾主通道和

避难主场所除了包括城市主要的放射型主次干道和主要的

城市公园外四条内江分支的河渠及其两侧也成为城区抗

灾和避难的主通道和重要场所在四条河渠之间的指状片

区内通过联系道路以及与河渠两侧沿岸的开放空间直接

连通的片区和组团绿地建立了呈枝状延伸的两级抗灾空

间系统将汇集避难人群和运送救灾物资的通道深入到人

口密集的组团内部从而进一步降低抗灾的脆弱性 [36]

多核心网络式的城市形态对于城市的防灾和灾后的应

急恢复具有重要的意义同时多核心的网络结构也有利于

城市多目标的实现有利于城市的可持续发展

我国深圳特区的规划就是一个较典型的例子20 世纪

80 年代在编制《深圳经济特区总体规划 1986mdash2000》的过

程中编制团队大胆吸收国外城市建设的成功经验明确

提出采用带状多中心组团式的结构布局各个组团规模大

小不等功能性质各异并有自己相应的各项配套设施

组团之间用天然绿化带进行分隔在城市空间上形成若干

条绿化走廊这种带状多中心式组团的结构有利于集中

资金分期分片集中开发城市开发一片受益一片

多中心组团式的结构是规划应对当时深圳城市发展不确定

性的一种策略而这种布局形态在城市安全方面也具有积

极的意义

5 结语

本文基于耐灾城市的理念从城市重要目标的安全

城市安全空间和设施的系统化建设城市布局和形态结构

的耐灾性能三个方面系统地讨论了城市空间结构的安全

优化方法明确了城市规划专业本身所特有的安全问题研

究范畴对确定城市综合的防灾规划编制内容具有一定的

参考价值

84 ｜ 城乡规划 2017 年第 3 期

of Disaster Risk Science 2012 3 (1)45-55Lhomme S Serre D Diab Y et alAnalyzing Resilience of Urban Networks A Preliminary Step Towards More Flood Resilient Cities[J] Natural Hazards and Earth System Sciences 2013 13(2)221-230 村桥正武 关于神户市城市结构及城市核心的形成 [J]朱清译 国外城市规划1996(4)16-20段进李志明卢波 论防范城市灾害的城市形态优化mdash由 SARS 引发的对当前城市建设中问题的思考 [J] 城市规划

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张翰卿 安海波 耐灾理念导向的城市空间结构优化方法

Urban and Rural Planning 2017 NO3｜ 85