抗洪建筑：构筑韧性未来

气候变化正在增加全球洪水的频率和强度。从面临海平面上升的沿海社区，到经历更频繁、更严重河流洪水的内陆城市，对抗洪建筑的需求从未如此迫切。这篇博文将探讨能够帮助我们应对这一日益增长的威胁，建立一个更具韧性的未来的原则、策略和技术。

了解威胁：日益增加的洪水风险

在深入探讨解决方案之前，了解问题的范围至关重要。洪水是一种复杂的现象，受多种因素影响，包括：

• 气候变化：全球气温上升导致海平面上涨和降水模式改变，从而引发更强的降雨和更高的洪水风险。
• 城市化：随着城市扩张，混凝土和沥青等不透水表面阻碍了雨水渗入地下，增加了地表径流和洪水发生的可能性。
• 森林砍伐：森林在吸收雨水和减少水土流失方面发挥着至关重要的作用。森林砍伐导致径流增加和水道泥沙淤积，加剧了洪水风险。
• 基础设施不足：老化或维护不善的排水系统难以应对增加的降雨量，导致大范围的洪水。

洪水的后果可能是毁灭性的，包括生命损失、财产损失、经济中断和环境退化。 应对这一挑战需要多方面的综合方法，其中抗洪建筑扮演着关键角色。

抗洪设计的原则

抗洪建筑旨在最大限度地减少洪水对建筑物及其居住者的影响。 这种方法的核心原则包括：

• 抬高：将建筑物抬高到预测的洪水水位以上是防止洪水进入结构最有效的方法。
• 干式防洪：使建筑物防水，防止水进入室内。
• 湿式防洪：允许洪水进入建筑物，同时通过精心的材料选择和设计将损害降至最低。
• 场地规划：设计场地以管理雨水径流，减少建筑物及周边地区的洪水风险。
• 韧性材料：选择能够承受长时间水浸并能抵抗霉菌和霉变的建筑材料。

抬高策略：将建筑提升至洪泛区之上

抬高可以说是最有效的抗洪策略。 可以采用多种技术将建筑物提升至基本洪水高程（BFE）以上，即百年一遇洪水事件中预测的洪水高度。（注：“百年一遇洪水”的定义在此为便于理解而简化；它指的是任何一年中发生概率为1%的洪水事件。）这些技术包括：

• 桩基：将建筑物建在延伸至洪水水位以上的桩或柱上。这是沿海地区和河流洪泛区的常见做法。例如：孟加拉国沿海许多地区的房屋传统上建在高跷上以避免季节性洪水。
• 基础墙：将建筑物建在连续的混凝土墙上。
• 填土：通过添加填充材料来抬高场地。这种方法需要精心的工程设计，以确保填土的稳定性和防止水土流失。
• 水陆两栖地基： 这是一种更具创新性的方法，这些地基允许建筑物在洪水事件中漂浮，并由垂直导向柱系住。虽然不太常见，但它们在某些地区提供了可行的解决方案。一个显著的例子包括为荷兰社区开发的设计。

干式防洪：创建水密结构

干式防洪旨在通过创建水密围护结构来防止洪水进入建筑物。这种方法最适用于具有坚固地基和墙体的建筑物。关键策略包括：

• 防水涂层：在外墙和地基上涂抹防水涂层。
• 水密门窗：安装设计用于承受静水压力的门窗。
• 封堵穿透处：封堵建筑物围护结构中的所有开口，如公用设施管线和通风口。
• 防洪挡板：在洪水事件期间使用可移动的防洪挡板保护门口和窗户。这在意大利威尼斯等地的高水位（acqua alta）期间很常见。

干式防洪需要精心的设计和施工，以确保建筑围护结构真正水密。同样重要的是，要考虑如果水位显著上升，静水压力可能对建筑物造成的损害。

湿式防洪：在水进入时将损害降至最低

湿式防洪接受洪水可能进入建筑物的事实，但旨在通过使用耐水材料和抬高关键设备来将损害降至最低。这种方法常用于非住宅建筑或住宅建筑的较低楼层。 关键策略包括：

• 防洪通风口：在墙壁上安装防洪通风口，让水自由进出，以减少静水压力。 法规通常会规定防洪通风口的数量和尺寸。
• 抬高公用设施：将配电盘、暖通空调系统和其他关键设备抬高到洪水水位以上。
• 耐水材料：使用能够承受长时间水浸的材料，如混凝土、瓷砖和闭孔泡沫绝缘材料。避免在可能被淹的区域使用石膏板和木框架等材料。
• 开放式平面布局：设计开放式平面布局，让水自由流动，并最大限度地减少碎屑堆积的风险。

湿式防洪通常是比干式防洪更具成本效益的选择，但它需要精心的规划和材料选择，以最大限度地减少损害并确保居住者的安全。

场地规划与雨水管理

建筑物周围场地的设计在减轻洪水风险中起着至关重要的作用。有效的雨水管理策略可以减少径流，并防止建筑物及周边地区发生洪水。这些策略包括：

• 透水铺装：使用允许雨水渗入地下的透水铺装材料。这可以减少地表径流并补充地下水。在欧洲和北美的城市地区，这种做法的应用日益增多。
• 绿色基础设施：融合雨水花园、生物洼地和绿色屋顶等绿色基础设施元素，以吸收雨水并减少径流。 新加坡是在全市范围内实施绿色基础设施的全球领导者。
• 滞洪池：创建滞洪池以临时储存雨水径流，并随时间缓慢释放。
• 植被：保护和种植植被以吸收雨水和减少水土流失。

将这些场地层面的策略与更广泛的市政或区域雨水管理计划相结合，对于有效的防洪减灾至关重要。

韧性建筑材料：选择能抵御洪水的材料

选择合适的建筑材料对于创建抗洪结构至关重要。用于可能暴露于洪水区域的材料应具备以下特点：

• 耐水性：能够承受长时间水浸而不会变质。
• 防霉性：能抵抗霉菌和霉变的生长。
• 耐用性：能够承受洪水携带的碎屑的冲击。
• 易于清洁：在洪水事件后易于清洁和消毒。

一些抗洪建筑材料的例子包括：

• 混凝土：一种耐用且耐水的材料，可用于地基、墙壁和地板。
• 瓷砖：一种耐水且易于清洁的材料，非常适用于地板和墙壁。
• 闭孔泡沫绝缘材料：一种不吸水且能抵抗霉菌和霉变的绝缘材料。
• 纤维水泥壁板：一种耐用且耐水的壁板材料，能抵抗火灾和害虫。
• 处理过的木材：经过处理以抵抗腐烂和虫害的木材。然而，即使是处理过的木材，长时间暴露在水中也可能受损。

避免在可能被淹的区域使用石膏板、木框架和地毯等材料，因为这些材料极易受到水损和霉菌生长的影响。

案例研究：世界各地的抗洪建筑实例

世界各地的一些创新项目展示了抗洪建筑原则的实际应用：

• 荷兰艾瑟尔堡的漂浮住宅：这个创新的住宅开发项目以建在浮动平台上的房屋为特色，为应对海平面上升提供了有韧性的解决方案。
• 美国新奥尔良：在卡特里娜飓风之后，当地投入巨资升级堤坝和防洪墙，并抬高了许多房屋以降低洪水风险。
• 意大利威尼斯：MOSE项目是一个移动屏障系统，旨在保护城市免受高潮汐的影响。 虽然备受争议，但它代表了一项重大的防洪工程努力。
• 孟加拉国沿海地区：传统的抬高式住宅通常使用当地材料建造，为面临频繁洪水的社区提供了一种有韧性的适应策略。现代举措正在进一步加固这些结构。
• 德国汉堡：港口新城（HafenCity）区在其设计中融入了防洪措施，包括高架走道和设计用于抵御洪水的建筑物。

这些例子凸显了根据具体环境和挑战，可以用来创建抗洪建筑和社区的多种方法。

技术与创新的作用

新兴技术在抗洪建筑中扮演着越来越重要的角色。这些技术包括：

• 高级建模与仿真：计算机模型可用于预测洪水模式，并评估建筑物和基础设施的脆弱性。
• 智能传感器与监控系统：传感器可用于监测水位并提供洪水预警。
• 3D打印：3D打印技术可用于制造定制的防洪屏障和其他抗洪构件。
• 创新材料：研究人员正在开发具有更强耐水性和耐用性的新材料。

通过拥抱这些技术，我们可以开发出更有效、更可持续的解决方案来减轻洪水风险。

政策与法规：为韧性创建框架

有效的抗洪建筑需要一个支持性的政策和法规框架。政府和地方当局在以下方面发挥着至关重要的作用：

• 制定并执行针对洪水风险的建筑规范。这些规范应明确最低抬高要求、防洪标准和材料要求。
• 投资于防洪基础设施，如堤坝、水坝和排水系统。
• 为实施抗洪措施的房主和企业提供激励。
• 制定土地使用规划，限制在高风险洪水区域的开发。
• 提高公众对洪水风险的认识并促进防灾准备。

一个涉及政府、私营部门和社区的协调方法对于建设一个有韧性的未来至关重要。

结论：共同建设一个更具韧性的未来

抗洪建筑不仅仅是保护建筑物；它是关于保护生命、生计和社区。通过采纳本博文概述的原则和策略，我们可以在日益增加的洪水风险面前建设一个更具韧性的未来。 这需要全球对可持续发展、气候变化缓解和积极适应措施的承诺。

从个人房主到政府机构，每个人在创建抗洪建筑环境中都扮演着一个角色。通过共同努力，我们可以保护我们的社区免受洪水的毁灭性影响，并为所有人建设一个更可持续、更安全的未来。

可行的见解

以下是您可以采取的一些促进防洪韧性的可行步骤：

• 评估您的洪水风险：通过查阅当地的洪水地图和历史数据来确定您财产的洪水风险。
• 考虑洪水保险：洪水保险可以在发生洪水时提供财务保障。
• 实施防洪措施：采取适当的防洪措施，如抬高您的房屋、安装防洪通风口或使用耐水材料。
• 支持促进防洪韧性的政策：倡导促进降低洪水风险和可持续发展的政策。
• 传播意识：教育他人了解洪水风险和防洪韧性的重要性。

通过采取这些步骤，您可以为您的社区和世界贡献一个更具韧性、更可持续的未来。