盧 銳，史 津，蘭 旭

（1.天津城建大學(xué)，天津 300384；2.天津市環(huán)境保護(hù)局，天津 300191）

1 背 景

天津市歷史文化底蘊(yùn)深厚，歷史文化街區(qū)沿海河而興，記錄了天津歷史的演變.天津市歷史文化街區(qū)（以下簡(jiǎn)稱街區(qū)）建筑風(fēng)格各異，藝術(shù)價(jià)值極高.如今，盡管街區(qū)珍貴的文化遺產(chǎn)數(shù)量眾多，但這些遺產(chǎn)卻時(shí)常被人為災(zāi)害或自然災(zāi)害破壞[1]，例如戈登堂在唐山地震中被摧毀，DD 飯店、佛照樓旅館毀于地鐵施工.傳統(tǒng)公共安全規(guī)劃思維抵御新興城市災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)能力弱，技術(shù)手段、防御對(duì)象和災(zāi)害適應(yīng)難以滿足歷史文化遺產(chǎn)保護(hù)新需求，使得街區(qū)的災(zāi)害脆弱性特征明顯，韌性現(xiàn)狀水平較低，亟需進(jìn)行優(yōu)化提升.

近年來(lái)，國(guó)外相關(guān)組織和國(guó)家已在安全范疇普遍應(yīng)用韌性概念.韌性的詞源分析來(lái)自拉丁語(yǔ)“彈性”，翻譯為“回到初始狀態(tài)”.Holling 最早在系統(tǒng)生態(tài)學(xué)中使用韌性概念，用以表示生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性[2].21 世紀(jì)之初，城市規(guī)劃領(lǐng)域開(kāi)始實(shí)踐韌性理論，并將其廣泛應(yīng)用于自然災(zāi)害防治、城市防災(zāi)體系、環(huán)境適應(yīng)性等方面的研究.Jha，Miner，Godschalk，Campanella 等學(xué)者充實(shí)了“韌性”的概念，把“韌性”定義為整個(gè)群體、組織或系統(tǒng)在重大形變后回復(fù)到起始狀態(tài)的能力，同時(shí)包括系統(tǒng)在遭受突發(fā)性災(zāi)害時(shí)的承壓力[3]，包括四個(gè)部分：基礎(chǔ)設(shè)施韌性、制度韌性、經(jīng)濟(jì)韌性和社會(huì)韌性[4].這意味著災(zāi)難發(fā)生后，即使缺少外部援助，內(nèi)部系統(tǒng)處于孤立環(huán)境下，少部分設(shè)施遭到破壞，但基本維持功能是正常的，即便受到損壞也不會(huì)遭受毀滅性的損失，這就保護(hù)了街區(qū)內(nèi)的歷史價(jià)值和各生命線系統(tǒng)，同時(shí)為系統(tǒng)恢復(fù)提供了條件[5].

聯(lián)合國(guó)減災(zāi)機(jī)構(gòu)（UNISD R）提出，城市減災(zāi)最終要達(dá)到的目標(biāo)是韌性，它代表著系統(tǒng)能夠在災(zāi)害中承受、恢復(fù)、吸收或響應(yīng)的能力，而脆弱性分析、評(píng)估和防災(zāi)是促進(jìn)最終韌性的目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)的方式.P．Timmerman，Cutter 等學(xué)者研究得出脆弱性可以概括為系統(tǒng)被損害的程度或狀態(tài)，由自然災(zāi)害嚴(yán)重性和社會(huì)制度適應(yīng)性組成[6]. 街區(qū)災(zāi)害脆弱性主要表現(xiàn)在街區(qū)承災(zāi)體脆弱性，承災(zāi)體是臺(tái)風(fēng)、洪澇、地震、核泄漏、地面沉陷等致災(zāi)因子所作用的對(duì)象，街區(qū)對(duì)應(yīng)的承災(zāi)體分為物質(zhì)和非物質(zhì)兩個(gè)部分：街區(qū)內(nèi)的建筑、街道、基礎(chǔ)設(shè)施等為物質(zhì)承災(zāi)體的具象表征；管理、制度、經(jīng)濟(jì)等則代表非物質(zhì)承災(zāi)體.低災(zāi)害脆弱性體現(xiàn)了高韌性水平，反之亦然.

2 街區(qū)災(zāi)害脆弱性-韌性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

本文重點(diǎn)研究《天津中心城區(qū)五大道等歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃（控制性詳細(xì)規(guī)劃）》中十四片街區(qū)（見(jiàn)圖1），在前人研究的基礎(chǔ)上，將韌性概念具象為基礎(chǔ)設(shè)施韌性、街道韌性、建筑韌性、經(jīng)濟(jì)韌性、社會(huì)韌性和制度韌性六個(gè)層面，分析其基礎(chǔ)設(shè)施災(zāi)害運(yùn)行流暢性、建筑脆弱性、避難空間關(guān)聯(lián)性、區(qū)域經(jīng)濟(jì)多樣性、人口組織配合性、政府防災(zāi)領(lǐng)導(dǎo)力.通過(guò)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)各承災(zāi)體在災(zāi)害中的功能表現(xiàn)，建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，使脆弱性和韌性這兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)的復(fù)雜理論可以被理解和數(shù)據(jù)化，為今后天津市在街區(qū)規(guī)劃、管理、建設(shè)和決策等方方面面提供數(shù)據(jù)參考.

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系指標(biāo)選取

本文通過(guò)參考韌性理論內(nèi)核和特點(diǎn)，重點(diǎn)參考德國(guó)Pastor 研究中心、聯(lián)合國(guó)減災(zāi)署“彈性城市指標(biāo)研究”[7]、Rockefeller 基金會(huì)的“韌性城市框架研究”等國(guó)外權(quán)威數(shù)據(jù)庫(kù)，結(jié)合我國(guó)相關(guān)城市指標(biāo)體系，包括中國(guó)科學(xué)技術(shù)部“中國(guó)可持續(xù)發(fā)展科技綱要”和城市聯(lián)盟“中國(guó)城市發(fā)展戰(zhàn)略績(jī)效指標(biāo)”，考慮到街區(qū)包含大量的歷史文物，某些建筑年代較久、質(zhì)量較差，道路狹窄、缺乏開(kāi)敞空間，街區(qū)兼具了旅游商業(yè)文化多重功能等特殊性，本評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中將顯然不符合天津市街區(qū)和本國(guó)國(guó)情的指標(biāo)篩選出去，并增加體現(xiàn)街區(qū)韌性的特有評(píng)價(jià)指標(biāo)：基礎(chǔ)設(shè)施冗余度、避難空間面積等.建立三層韌性評(píng)價(jià)指標(biāo)，第一層為目標(biāo)層，第二層為一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)，最后一層為16 個(gè)二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)（見(jiàn)表1）.

表1 天津市歷史文化街區(qū)韌性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

2.2 指標(biāo)權(quán)重確定

進(jìn)行頻率分析，對(duì)相似指標(biāo)進(jìn)行整合，采用層次分析法，進(jìn)行專家咨詢問(wèn)卷調(diào)查，選擇八位街區(qū)防災(zāi)研究的專家，調(diào)查指標(biāo)的重要性，進(jìn)行評(píng)分結(jié)果的內(nèi)部討論和整理，利用主導(dǎo)關(guān)系建立要素特征類層次模型，構(gòu)建判斷矩陣，比較各級(jí)因子的相對(duì)重要性，然后計(jì)算這個(gè)級(jí)別上層因素之間的關(guān)系.使用公式AW=λmaxWi計(jì)算因子權(quán)重順序的重要性.A 是判斷矩陣，λmax表示判斷矩陣的最大特征值，Wi是表示特征向量的特征值.構(gòu)成特征向量的每個(gè)元素Wi是所需分層次序的權(quán)重值. 最后一步是檢查一致性：CI =，以避免在執(zhí)行分層單一排序時(shí)出現(xiàn)沖突現(xiàn)象.結(jié)論分層分析的一致性成立，代表權(quán)重系數(shù)分配合理.最后運(yùn)用MATLAB 軟件計(jì)算出一級(jí)、二級(jí)指標(biāo)層次分析法權(quán)重.

為了獲得更客觀的權(quán)重，還需要通過(guò)熵值法計(jì)算指標(biāo)的客觀權(quán)重.應(yīng)首先處理數(shù)據(jù)以使其標(biāo)準(zhǔn)化：xij′=，再使用比重法使數(shù)據(jù)無(wú)量綱化：yij=，得出組合權(quán)重：λj，其中wj代表層次分析法過(guò)程的權(quán)重，vj代表熵值法過(guò)程的權(quán)重. 將層次分析法權(quán)重與熵值法權(quán)重進(jìn)行組合，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2.

表2 組合權(quán)重

2.3 指標(biāo)體系評(píng)價(jià)實(shí)證

2.3.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文數(shù)據(jù)主要獲取于政府公開(kāi)資料庫(kù)、年鑒、天津市規(guī)劃局歷史建筑數(shù)據(jù)庫(kù)及查閱網(wǎng)絡(luò)相關(guān)資料等渠道中收集而來(lái)，如《統(tǒng)計(jì)年鑒（2018 年）》、《天津市歷年城市市政設(shè)施情況統(tǒng)計(jì)（2015—2017）》、《第三次全國(guó)文物普查不可移動(dòng)文物登記表（天津地區(qū)）》、《天津市五大道歷史文化街區(qū)保護(hù)規(guī)劃》等.對(duì)于難以用數(shù)據(jù)量化表達(dá)的現(xiàn)狀情況，針對(duì)各街區(qū)內(nèi)本地居民、游客、政府工作人員采取以問(wèn)卷調(diào)查為主的調(diào)研方法，提問(wèn)內(nèi)容包括人群災(zāi)害意識(shí)程度、防災(zāi)演習(xí)和自救培訓(xùn)、政府監(jiān)控和管理程度、日常隱患排查等方面，根據(jù)打分反饋得出評(píng)分結(jié)果（見(jiàn)表3）.

2.3.2 數(shù)據(jù)處理

為了解決指標(biāo)單位不統(tǒng)一的問(wèn)題，在計(jì)算之前，將測(cè)量數(shù)據(jù)歸一化，設(shè)Xij代表指標(biāo)i 上第j 個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的值，如果指標(biāo)是正向指標(biāo)，數(shù)據(jù)越大，則代表指標(biāo)最優(yōu)，歸一化公式為：[0，1]；如果指標(biāo)是負(fù)向指標(biāo)，數(shù)據(jù)越小，則代表指標(biāo)最優(yōu)，歸一化公式為:這種歸一化方法比較適用數(shù)值比較集中的情況.為使歸一化結(jié)果穩(wěn)定，部分?jǐn)?shù)據(jù)使用了經(jīng)驗(yàn)常量值代替max{Xij}和min{Xij}.最后將一級(jí)、二級(jí)指標(biāo)權(quán)重與相應(yīng)現(xiàn)狀度量值相乘，分別得出街區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施、建筑、街道、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、制度韌性評(píng)分，得出現(xiàn)狀韌性評(píng)價(jià)結(jié)果如表4.

表3 天津市歷史文化街區(qū)指標(biāo)現(xiàn)狀度量值

表4 天津市歷史文化街區(qū)災(zāi)害現(xiàn)狀韌性評(píng)分表

根據(jù)表4 繪制街區(qū)一級(jí)指標(biāo)測(cè)度圖，如圖2 所示.

圖2 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系一級(jí)指標(biāo)值

3 評(píng)價(jià)與對(duì)策

現(xiàn)階段天津市街區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施、建筑、街道韌性指標(biāo)分異度大，是導(dǎo)致街區(qū)間韌性程度差異的主要因素.經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、制度韌性指標(biāo)均處于較低水平，對(duì)街區(qū)韌性評(píng)價(jià)影響小.

3.1 基礎(chǔ)設(shè)施韌性程度不均勻

海河街區(qū)和承德道街區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施冗余度高，抵御能力和吸收能力的韌性水平較強(qiáng).其他街區(qū)冗余程度不足，基礎(chǔ)設(shè)施人均使用空間和設(shè)施規(guī)模較小，加之外地游客和城市活動(dòng)的參與，增加了街區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施的使用頻率，基礎(chǔ)設(shè)施供給率不足，災(zāi)害可能致使供水系統(tǒng)中消防設(shè)施需求難以滿足，排水系統(tǒng)不暢容易形成積水，造成局部被淹、通訊易中斷、無(wú)法掌握受災(zāi)人員狀況等情況發(fā)生，甚至導(dǎo)致歷史街區(qū)癱瘓，并引發(fā)次生災(zāi)害.

應(yīng)強(qiáng)化基礎(chǔ)設(shè)施韌性，通過(guò)增大系統(tǒng)容量，并將街區(qū)現(xiàn)狀和新建基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)連接成網(wǎng)，通過(guò)藤狀布局輔助，劃分為具體的獨(dú)立設(shè)施單元，每個(gè)單元設(shè)施網(wǎng)絡(luò)可獨(dú)立運(yùn)行，災(zāi)害發(fā)生時(shí)能夠不受局部破壞而導(dǎo)致基礎(chǔ)設(shè)施的癱瘓[10].實(shí)行區(qū)域控制，在電力、煤氣、供水等關(guān)鍵性設(shè)施的關(guān)鍵部位安裝可切斷裝置，以便在應(yīng)急狀態(tài)下及時(shí)切斷該部分管網(wǎng)，減小災(zāi)害蔓延對(duì)歷史街區(qū)的破壞，保護(hù)街區(qū)內(nèi)整個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施生命線系統(tǒng)的安全.

3.2 建筑韌性分異度大

海河街區(qū)建筑韌性表現(xiàn)優(yōu)異，主要與建筑物建成時(shí)間短、建筑結(jié)構(gòu)中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)占比大、建筑密集度普遍較低等原因有關(guān).承德道街區(qū)和解放南路街區(qū)建筑韌性表現(xiàn)最為脆弱，是導(dǎo)致其街區(qū)整體韌性減弱的主要原因，從各因子指標(biāo)看，與其建筑建成時(shí)間普遍較為久遠(yuǎn)和街區(qū)內(nèi)建筑密度普遍較高有關(guān)，建筑材料通常直接暴露在環(huán)境中，自然的風(fēng)化侵蝕導(dǎo)致建筑材料逐漸老化劣化；居住建筑多，隨意搭建情況較為普遍，導(dǎo)致建筑相應(yīng)承重、抗拉伸性能變差[11]；建筑內(nèi)疏散通道不足，無(wú)法滿足災(zāi)害安全疏散要求，使災(zāi)后救援變得困難，加速了二次災(zāi)害的蔓延.其他歷史街區(qū)表現(xiàn)相似，多數(shù)建筑采用磚木材料，其本身在防火和防洪性能方面存在缺陷，但災(zāi)害致?lián)p程度不會(huì)危及生命安全.

對(duì)此應(yīng)加固建筑結(jié)構(gòu)，根據(jù)建筑現(xiàn)狀分別對(duì)其基礎(chǔ)、梁柱、墻體等承重結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，在不破壞外立面建筑風(fēng)貌的情況下盡可能消除存在的安全隱患，減小建筑受災(zāi)損壞的風(fēng)險(xiǎn).更新建筑材料，在建筑表面噴涂無(wú)色、不反光的防火涂料，提高其耐火極限，并且應(yīng)更換易燃的裝修材料.同時(shí)，還應(yīng)拆除違章建筑.

3.3 天津市街道韌性分異度大

一宮花園、海河和老城廂街區(qū)等街區(qū)韌性水平較高，避難空間面積能滿足避險(xiǎn)需要，通過(guò)交通單向組織保證了交通通達(dá)性，公共開(kāi)敞空間與道路聯(lián)系較緊密，但由于歷史街區(qū)建設(shè)時(shí)間較早，街道紅線寬度較窄，街道內(nèi)部道路分級(jí)不明確或均為同等級(jí)道路，通達(dá)性仍低于新建城市道路，導(dǎo)致災(zāi)后救災(zāi)和疏散受到一定限制.解放北路、赤峰道、勸業(yè)場(chǎng)、中心花園街區(qū)的街道韌性水平低，拉低了該街區(qū)整體韌性水平.經(jīng)實(shí)地調(diào)研發(fā)現(xiàn)如下問(wèn)題：街道尺度小，人流量過(guò)大；道路等級(jí)結(jié)構(gòu)不清晰，避難場(chǎng)地有限；街道占用現(xiàn)象嚴(yán)重，車輛占路停車、商鋪占道經(jīng)營(yíng)，阻礙了救援通道，救援效率大大降低，導(dǎo)致災(zāi)后逃生路線通行不暢.

對(duì)應(yīng)符合歷史街區(qū)內(nèi)街道尺度的新型消防車等設(shè)備，還應(yīng)預(yù)留足夠的消防撲救操作空間，確保災(zāi)害發(fā)生時(shí)街道內(nèi)沒(méi)有消防死角[12].加強(qiáng)街道整治，清除在街道上隨意搭設(shè)的各種電線、電纜和電氣設(shè)施，整治商業(yè)廣告標(biāo)識(shí)牌上的燈箱及霓虹燈，并嚴(yán)格限制侵占街道進(jìn)行經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的行為，確保街道交通通暢性.通過(guò)合理規(guī)劃街區(qū)的避難路徑、增加避難場(chǎng)所的標(biāo)識(shí)性等措施，提高受災(zāi)人群到達(dá)安全避難及救援、指揮場(chǎng)所的通達(dá)性，并在各個(gè)避難場(chǎng)地之間設(shè)置消防通道及防火通道，確保逃生成功人群的生命安全.

3.4 經(jīng)濟(jì)韌性偏低

共性問(wèn)題在于街區(qū)活力不足，專項(xiàng)資金支出占比少，天津市歷史保護(hù)資金完全依賴于政府投資或國(guó)企供給，歷史建筑整修和街區(qū)保護(hù)利用存在資金缺口.

應(yīng)鼓勵(lì)民間經(jīng)濟(jì)參與，重視社會(huì)資本，鼓勵(lì)其在歷史街區(qū)保護(hù)和更新上持續(xù)投入，使街區(qū)具有應(yīng)對(duì)外部變化的能力.提倡經(jīng)濟(jì)多元化，吸納多種業(yè)態(tài)混合經(jīng)營(yíng)，其中五大道街區(qū)經(jīng)濟(jì)韌性水平最高，其在促進(jìn)產(chǎn)業(yè)多元化和積極招商引資方面進(jìn)行了有益的嘗試，提高了緩沖和應(yīng)對(duì)不確定性災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)擾動(dòng)的能力[13].

3.5 社會(huì)韌性普遍處于低位

中心花園、一宮花園街區(qū)的社會(huì)脆弱性問(wèn)題最為突出，表現(xiàn)在：居民宣傳意識(shí)淡薄，居民對(duì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)識(shí)度低，日常防災(zāi)培訓(xùn)缺乏.由于居住環(huán)境老化，原住居民遷出，導(dǎo)致內(nèi)部人員結(jié)構(gòu)混雜，流動(dòng)人口比例增加，平時(shí)人員管理困難，對(duì)于災(zāi)時(shí)人員疏散可能造成潛在的安全隱患.

組織政府管理機(jī)構(gòu)和自治組織可在災(zāi)前預(yù)防階段，通過(guò)組織機(jī)構(gòu)的宣傳教育、信息管理、防災(zāi)培訓(xùn)，使基層社會(huì)具有災(zāi)害應(yīng)對(duì)意識(shí)，提高街區(qū)韌性水平[14].

3.6 制度韌性整體偏低

原因在于街區(qū)內(nèi)老舊居住建筑物業(yè)多為居委會(huì)代管，但在居民委員會(huì)等基層管理組織中，只有少部分專家具有應(yīng)急管理經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)救援知識(shí)，居民缺乏自救常識(shí)；由于街區(qū)人口的持續(xù)增加，醫(yī)院等衛(wèi)生機(jī)構(gòu)應(yīng)急調(diào)度沒(méi)有明顯提高，救援遲滯可能導(dǎo)致二次災(zāi)難.

提高制度韌性，需要政府提供配套政策支持街區(qū)基層管理，增建醫(yī)院、診所等醫(yī)療機(jī)構(gòu)提供災(zāi)時(shí)援助，配備專家宣傳協(xié)助應(yīng)急救援知識(shí)及進(jìn)行災(zāi)害預(yù)案評(píng)估與實(shí)施.建立信息反饋機(jī)制，使街區(qū)基層管理有良好的信息流通，能及時(shí)自我調(diào)節(jié)，通過(guò)開(kāi)放的對(duì)話機(jī)制、合作與責(zé)任機(jī)制、過(guò)程決策機(jī)制，以提高更加靈活和迅速地適應(yīng)環(huán)境變化的能力.

4 結(jié) 論

韌性的概念將重點(diǎn)放在了系統(tǒng)在物質(zhì)和社會(huì)層面的承災(zāi)力和恢復(fù)力上.韌性建設(shè)既追求街區(qū)在災(zāi)害發(fā)生時(shí)短期功能平穩(wěn)運(yùn)行，又注重街區(qū)長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展.本文通過(guò)“脆弱性-韌性”理論的街區(qū)防災(zāi)研究，通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和數(shù)據(jù)分析等方法，找出影響街區(qū)的致災(zāi)因子，提出了街區(qū)防災(zāi)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，進(jìn)行了實(shí)證分析，并提供了優(yōu)化對(duì)策，通過(guò)量化問(wèn)題使研究可行.