构建韧性：全球抗洪建筑指南

洪水是一个日益严重的全球性问题，由气候变化、城市化和基础设施老化所驱动。无论您住在沿海社区、河流附近，还是在易受暴雨影响的地区，了解和实施抗洪水建筑技术对于保护您的财产、社区和未来都至关重要。本综合指南从全球视角出发，探讨适用于不同环境和建筑类型的抗洪水建筑策略、材料和最佳实践。

日益加剧的洪水威胁：全球视角

洪水不是一个局部问题；它是一个影响世界每个角落社区的全球性危机。洪水的影响是深远的，包括：

• 经济损失：财产、基础设施和商业受损。
• 流离失所与困苦：失去家园和生计。
• 健康风险：水媒疾病和心理健康挑战。
• 环境破坏：水源和生态系统受到污染。

世界各地毁灭性洪水的例子凸显了解决这一问题的紧迫性：

• 欧洲：2021年德国、比利时和荷兰的洪水造成了广泛的破坏和生命损失。
• 亚洲：孟加拉国、印度和其他南亚国家定期的季风洪水每年导致数百万人流离失所，并造成重大经济损失。
• 非洲：海岸侵蚀和海平面上升威胁着西非和东非的沿海社区。
• 北美洲：美国与飓风相关的洪水，特别是在墨西哥湾沿岸，每年造成数十亿美元的损失。
• 南美洲：暴雨和森林砍伐导致亚马逊盆地发生毁灭性洪水。

这些事件凸显了采取积极措施以减轻洪水影响的必要性。抗洪水建筑是这一策略的关键组成部分。

了解洪水区和风险评估

在开始任何抗洪水建筑项目之前，了解您所在地区的洪水风险至关重要。这包括：

1. 识别洪水区

洪水地图通常由政府机构（如美国的FEMA）或其他国家的地方当局制作，用于划定具有不同洪水风险水平的区域。这些地图识别出洪水区，并根据洪水发生的概率进行分类。常见的洪水区 designations 包括：

• 高风险洪水区：在任何一年中发生洪水的概率为1%或更高的地区（也称为百年一遇洪泛区）。
• 中等风险洪水区：在任何一年中发生洪水的概率为0.2%的地区（也称为五百年一遇洪泛区）。
• 低风险洪水区：洪水风险极低的地区。

需要注意的是，洪水地图并不总是准确或最新的，特别是在经历快速发展或气候变化的地区。咨询地方当局和专家对于获取最准确的信息至关重要。

2. 进行特定场地的风险评估

特定场地的风险评估超越了一般的洪水区划定，旨在评估特定财产的具体风险。此评估应考虑以下因素：

• 海拔：财产相对于周边地区和预期洪水水位的高度。
• 与水体的距离：与河流、溪流、湖泊和海岸线的距离。
• 土壤类型：土壤吸收水分的能力。
• 排水系统：现有排水系统的有效性。
• 历史洪水数据：该地区过去的洪水事件。

此评估将有助于确定适合该场地的抗洪水建筑策略。

3. 地方建筑规范和法规

许多国家和地区都有针对抗洪水建筑的建筑规范和法规。这些规范通常规定了洪水区的最低海拔要求、建筑标准和允许使用的建筑材料。遵守所有适用的地方法规至关重要。

例如：在大部分土地低于海平面的荷兰，建筑规范在防洪方面极为严格，包括堤坝、风暴潮屏障和抬高的建筑平台等措施。

抗洪建筑策略：全球韧性工具包

抗洪水建筑包含一系列旨在最大限度减少洪水破坏的策略。这些策略可大致分为两种主要方法：

1. 湿式防洪

湿式防洪允许洪水进入建筑物，但通过使用抗洪水材料和设计来将损害降到最低。这种方法适用于完全排除洪水不切实际或成本过高的地区。

• 洪水通风口：在基础墙上安装洪水通风口，让洪水自由进出建筑物，以平衡静水压力并防止结构损坏。
• 抗洪水材料：使用能够承受长时间水浸而无重大损坏的材料。例如：
  • 混凝土：正确密封的混凝土具有很高的抗水损坏能力。
  • 混凝土砌块（CMUs）：CMUs可用于基础墙，并用灌浆和钢筋填充以增加强度。
  • 处理过的木材：经过压力处理的木材能抵抗腐烂和腐朽。
  • 闭孔泡沫保温材料：闭孔泡沫不吸水，并能在不促进霉菌生长的情况下提供保温。
  • 陶瓷和瓷砖：这些材料防水且易于清洁。
• 抬高公用设施：将配电盘、暖通空调系统和其他公用设施重新安置到预期洪水水位以上。
• 防水饰面：在内表面使用防水涂料、密封剂和涂层。

2. 干式防洪

干式防洪旨在完全阻止洪水进入建筑物。这种方法在防止损害方面更有效，但需要精心的设计和施工。

• 防水墙体：用钢筋混凝土或砌体建造墙壁，并涂上防水涂层或薄膜以防止水渗透。
• 防水门窗：安装带有垫圈和密封件的防水门窗，以防止水从开口处进入。
• 污水泵：在地下室或爬行空间安装污水泵，以排除任何可能进入建筑物的水。
• 防回流阀：在下水道管线中安装防回流阀，以防止在洪水期间污水倒灌入建筑物。
• 临时防洪屏障：使用沙袋、充气屏障或其他临时屏障来保护建筑物免受浅层洪水的影响。

3. 抬高

将建筑物抬高至基准洪水位（BFE）以上是保护其免受洪水破坏的最有效方法之一。这可以通过多种方法实现：

• 桩基：将建筑物建在延伸至预期洪水水位以上的桩或高跷上。这在沿海地区和湿地很常见。
• 加高的基础墙：将基础墙建得比BFE高，为建筑物创造一个抬高的平台。
• 填土：在场地上添加填充材料，将地面高程抬高至BFE以上。此方法可能需要许可证，并可能影响排水模式。

例如：在东南亚的许多地区，传统房屋建在高跷上，以保护它们免受季节性洪水的影响。这种简单而有效的设计已经使用了数百年。

4. 搬迁

在某些情况下，最好的选择可能是将建筑物搬迁到洪水风险较低的地点。这可能是一项复杂且昂贵的任务，但从长远来看，它可能是最具成本效益的解决方案。

材料选择：为抗洪选择合适的材料

建筑材料的选择对于抗洪水建筑至关重要。材料应耐用、防水，并能抵抗霉菌和霉变。一些最适合的材料包括：

• 混凝土：混凝土是一种耐用且防水的材料，可用于地基、墙壁和地板。
• 混凝土砌块（CMUs）：CMUs提供结构强度，并可用灌浆和钢筋填充以增加稳定性。
• 钢材：钢材坚固耐用，但必须妥善防腐。建议在易受洪水影响的地区使用镀锌钢或不锈钢。
• 处理过的木材：经过压力处理的木材能抵抗腐烂和腐朽，可用于框架和甲板。
• 玻璃纤维复合材料：玻璃纤维复合材料重量轻、强度高且耐水。它们可用于壁板、屋顶和结构部件。
• 闭孔泡沫保温材料：闭孔泡沫不吸水，并能在不促进霉菌生长的情况下提供保温。
• 陶瓷和瓷砖：这些材料防水且易于清洁，非常适合用于浴室和厨房。

避免使用容易被水损坏的材料，例如：

• 石膏板（Drywall）：石膏板极易受水损坏，在易受洪水影响的地区应更换为防水替代品。
• 木质壁板：木质壁板遇水会变形和腐烂。
• 地毯：地毯难以清洁，洪水后可能滋生霉菌和霉变。
• 玻璃纤维保温材料（毡状）：玻璃纤维毡会吸水并失去其保温性能。

为韧性而设计：建筑师和工程师的关键考量

抗洪水建筑需要一个整体的设计方法，考虑整个建筑及其周边环境。建筑师和工程师应考虑以下因素：

• 场地规划：调整建筑物的朝向，以尽量减少洪水暴露。考虑场地的自然排水模式，并结合景观设计将水引离建筑物。
• 地基设计：选择适合场地条件和洪水风险的地基类型。考虑桩基、抬高地基或钢筋混凝土地基。
• 结构设计：设计建筑物以承受洪水的静水和动水压力。使用适当的材料和施工技术以确保结构稳定性。
• 建筑围护结构：设计建筑围护结构以防止水渗透。使用防水涂料、薄膜和密封剂来创建防水屏障。
• 机电和管道（MEP）系统：将MEP系统置于BFE以上，以防止洪水损坏。为MEP系统使用抗洪材料和设备。
• 无障碍性：确保在洪水事件期间和之后，残疾人士仍能进出建筑物。

可持续设计在洪水韧性中的作用

可持续设计原则可以通过减少环境影响和提高资源效率来增强洪水韧性。一些有助于洪水韧性的可持续设计策略包括：

• 绿色基础设施：整合雨水花园、生物洼地和透水路面等绿色基础设施元素，以管理雨水径流并减少洪水。
• 节约用水：实施节水措施，以减少洪水事件期间对市政供水系统的需求。
• 能源效率：设计节能建筑，以减少对化石燃料的依赖，并最大限度地减少导致气候变化和洪水加剧的温室气体排放。
• 可持续材料：使用耐用、防水且环保的可持续建筑材料。

例如：在丹麦哥本哈根，该市实施了一项全面的绿色基础设施计划，包括绿色屋顶、雨水花园和地下雨水储存设施，以管理雨水径流和减少洪水。

对现有建筑进行抗洪改造

许多现有建筑没有得到充分的防洪保护。对这些建筑进行改造以提高其抗洪能力，对于保护社区和减少洪水损失至关重要。常见的改造技术包括：

• 抬高：通过顶升建筑物并建造新地基，将其抬高至BFE以上。
• 湿式防洪：安装洪水通风口，使用抗洪水材料，并抬高公用设施。
• 干式防洪：密封墙壁和开口以防止水渗透。
• 污水泵：安装污水泵以排除可能进入建筑物的水。
• 防回流阀：安装防回流阀以防止污水倒灌。

改造可能是一项复杂且昂贵的任务，但它可以显著降低洪水破坏的风险并保护建筑物的居住者。

保险和财务援助

洪水保险对于保护您的财产免受洪水破坏至关重要。在许多国家，洪水保险可通过政府计划或私人保险公司获得。了解您的洪水保险政策并确保其提供足够的保障至关重要。 此外，还有许多资源可用于资助减洪项目：

• 政府拨款和贷款：许多政府机构提供拨款和贷款，帮助房主和企业支付抗洪水建筑和改造的费用。
• 税收优惠：一些国家为投资减洪措施提供税收优惠。
• 私人贷款：银行和信用合作社可能提供专门用于抗洪水建筑项目的贷款。

案例研究：全球抗洪建筑实例

研究抗洪水建筑的真实案例可以提供宝贵的见解和灵感。

• 荷兰：如前所述，荷兰在洪水管理和抗洪水建筑方面处于世界领先地位。该国投入巨资建设堤坝、风暴潮屏障和其他基础设施，以保护其低洼地区。主要港口城市鹿特丹实施了创新的抗洪水设计策略，包括可以在洪水期间用于娱乐或储存多余水量的浮动房屋和水广场。
• 意大利威尼斯：威尼斯是一座历史名城，日益受到海平面上升和频繁洪水的威胁。“摩西工程”（MOSE project）是一个可移动的防洪屏障系统，旨在保护城市免受风暴潮的侵袭。
• 美国新奥尔良：在2005年卡特里娜飓风之后，新奥尔良重建了其防洪系统，包括堤坝、防洪墙和泵站。该市还实施了新的建筑规范，要求在脆弱地区进行抗洪水建设。
• 孟加拉国沿海地区：孟加拉国沿海社区极易受到气旋和风暴潮带来的洪水影响。许多组织正在与当地社区合作，建造气旋避难所和抬高的住房，以保护他们免受这些事件的伤害。

抗洪建筑的未来

随着气候变化的不断加剧，对抗洪水建筑的需求只会越来越大。抗洪水建筑的未来趋势包括：

• 先进材料：开发新的和改良的抗洪水材料，如自愈合混凝土和先进复合材料。
• 智能技术：利用智能技术监测洪水状况并自动启动防洪措施。
• 韧性设计：更加强调韧性设计原则，旨在创建能够抵御和从各种灾害中恢复的建筑和社区。
• 基于社区的解决方案：增加地方社区在减洪措施规划和实施中的参与度。

结论：建设一个抗洪的未来

抗洪水建筑是适应气候变化和备灾的关键组成部分。通过了解洪水风险、实施适当的建筑策略以及使用耐用和防水的材料，我们可以保护我们的家园、企业和社区免受洪水的毁灭性影响。在我们前进的过程中，拥抱创新、协作和社区参与，为所有人建设一个具有洪水韧性的未来至关重要。

本指南为理解抗洪水建筑提供了一个起点。请咨询合格的建筑师、工程师和建筑专业人士，为您特定的需求和地点制定量身定制的防洪计划。我们可以共同努力，一次一栋建筑，建设一个更具韧性的世界。