PC建筑说 —— 防洪建筑进化史

保利资本·2024年12月16日 16:06

建筑正如同一座城市面对极端暴雨和强对流天气侵袭时的一个个保护盾，它们如何屹立不倒，守护广大市民的生命财产安全，古今中外又有哪些有效抵御洪潮灾害的优秀建筑案例呢？本期PC建筑说，让我们一探究竟。

2024年，仿佛一键开启了“淋浴模式”。

据国家气候中心相关数据统计，自今年入汛以来，我国平均气温显著偏高、降水明显偏多且区域集中，其中南方多地特大暴雨及强对流天气频发、强发——4月，广东省降雨量一举超越热带雨林，成为全球第一，广州降雨量一度超越世界雨极乞拉朋齐；告别华南地区的“龙舟水”，随着副热带高压强势北上，长江流域也在六月迎来了凶猛的梅雨季，江浙沪地区“好天气体验卡”正式到期。

（图源：央视新闻、广州日报）

衣服晒不干、家具长霉斑、通勤像划船——接连不断的降雨，下到全国网友集体破防。倾盆的大雨落下，化作滚滚洪流，引发山洪灾害、城市内涝，也给防汛抗洪工作造成了极大的压力。建筑正如同一座城市面对极端暴雨和强对流天气侵袭时的一个个保护盾，它们如何屹立不倒，守护广大市民的生命财产安全？古今中外又有哪些有效抵御洪潮灾害的优秀建筑案例呢？本期PC建筑说，让我们一探究竟。

案例分享——全球建筑如何应对洪水考验

北京故宫

作为令炎黄子孙最为骄傲的世界文化遗产——北京故宫，距今已有600余年的建造历史。故宫位于北京中轴线的中心，是世界上现存规模最大、保存最为完整的木质结构古建筑群之一。但你可能不知道的是，这座中国明清两代的皇家宫殿，从建成至今，从未在雨季遭遇过水灾侵害。如此精密而完善的排水系统凝聚了哪些古人的智慧呢？

紫禁城顺应北京地理环境而建，具有“北高南低、中间高两边低”的天然排水优势。 宫殿内的屋顶、区域分区、地下结构都拥有极其巧妙的设计：

故宫建筑的屋顶均采用曲面坡构造，瓦面还做成了一道道小沟状，称为“瓦垄”，双重设计促进屋顶积水排至地面，同时防止雨水渗入屋檐内。
紫禁城前朝三大殿（太和殿、中和殿、保和殿）的台基做法为我国古建筑台基工艺的最高等级，采用三层叠加的石质台基，配合3-5度的坡度，利于雨水向前方排出。

龙头排水兽形成“千龙吐水”的宏观场景（图源：木石优客）

紫禁城的地下排水系统纵横交错，拥有“明沟、暗沟、涵洞、内金水河”的合理流动动线，在北高南低地势推动下，可将各个宫殿区域内的雨水集中排至东南端，流入内金水河。

江西赣州福寿沟

受地理位置影响，江西省南部城市赣州在每年春夏之交都饱受洪涝灾害的侵扰。为了减少洪灾对当地造成的经济损失，古人开发出了“福寿沟”排水系统，这一系统也有着“全世界最先进的地下排水系统“的美称，守卫着赣州城千年不涝。该排水系统涵盖通、集、运、滤、蓄、排六种工作原理，下沟渠以分区排水为原则采用双排水干道系统，地表辅以水塘、水窗、城墙等设计，因为两条沟的走向形似篆体的“福”、“寿”二字，故名“福寿沟”。

福寿沟沟道内部（图源：澎湃新闻）

从设计外观到用料选材，无一不体现了福寿沟对沟道设计的全面考量：

尺寸预留空间足：排洪沟渠的主干宽可达1米，最高处为1.6米，可容纳一人行走，保障汛期的大量洪水得以及时排出。
布局功能分区合理：沟渠下部分以花岗岩修砌而成，质地坚硬便于抗压防腐；下半部则为砖拱结构，不仅抗震抗压，还便于维修，提升沟道的耐用性。
选材精准有效： 沟道整体选用桐油、黄泥、沙石（俗称三合土）以及青砖、麻条石等材料，拥有更强的渗透性和可持续性。

越南朱笃之屋

越南的气候湿热，每年雨季长达4到5个月，因此，传统的越南建筑往往采用宽大飞檐和多面开窗的干阑式建筑。但NISHIZAWA ARCHITECTS建筑事务吸收当地建筑文化的基础，结合前沿的防水防洪设计，打造出全新防洪建筑杰作——朱笃之屋。

（图源：ArchDaily）

朱笃之屋的木质框架被金属波纹薄板全方位包裹，并利用当地石头资源和混凝土柱子将整体建筑抬高，形成双重防线，使得房屋本身远离洪水侵袭，从根本上降低洪水带来的潜在风险。值得注意的是，设计师开创性地将原有屋顶进行倒置，由正三角屋顶变为倒三角屋顶，充分扩大屋体的遮蔽面积，从而有效减少了雨水对建筑造成的直接伤害。

屋顶倒三角形结构便于扩大屋体遮蔽面积（图源：ArchDaily）

美国新奥尔良两栖建筑

2005年，卡特里娜飓风席卷新奥尔良，沿海防护堤坝不堪重负崩溃，导致城市80%的区域陷入汪洋，经济损失惨重。鉴于此，当地政府决心寻求创新的防洪方案，摒弃传统的抬高地坪建筑方式，转而推广建设配备浮力基础的两栖住宅。

（图源：世界建筑）

每当洪水降临，这些建筑借助浮力块的力量轻盈升至水面之上；而在洪水退却之际，建筑又能稳妥回落至原位。值得一提的是，建筑内部的管网系统在上升过程中实现自动断开，暂时停止运作。动态的适应策略仅需对既有建筑稍加改造，不仅助力灾后重建工作的高效推进，还能在增强建筑防洪能力的同时，完好保留其乡土风情原貌。

纽约Red Hook社区

2012年10月，超级风暴“Sandy” 使得Red Hook社区上万名居民失去电力及食物供应长达两周。灾害结束后，当地政府与住房局共同牵头对Red Hook Houses进行升级重塑。重塑计划采用浮萍的概念，将弹性景观设计融入原有建筑的防洪景观解决方案中——在住宅群组庭院中心的架高平台设置永久性防洪屏障，低矮防洪墙将在高水位时自动展开。除此之外，Red Hook社区还分别在东西区设置了独立能源中心和公共社交空间，在正常条件气候下，还可以提供充满活力的社交空间来改善居民体验。

（图源：有方）

近年来，全球变暖导致极端气象事件愈加频发，为应对自然界的挑战，人们对建筑物的耐候性和防御能力提出了更高要求，面对来势汹汹的洪涝灾害，建筑师们已经逐渐摸清脉门，推广应用了一系列行之有效的防御措施：

抬高地坪：采用墩柱或桩子抬高建筑上部标高，形成高跷式结构，使得房屋地板高于实际洪水深度，从而避免洪水冲击围墙或直接进入室内。
湿防洪法：将不常使用的建筑首层或地下室改造成“通洪空间”，使之成为蓄洪仓，以保障室内外水压平衡，缓和洪水对建筑的冲击。
干防洪法：在洪水深度不高的地区，通常在防洪水位标高之下的建筑底层或基础部分，增加密封墙、防渗膜等防水措施，实现物理防水。
修建堤坝和防洪墙：在建筑外围环绕布置，并预先在基地内部安装排水泵，双重助力防止洪水倒灌发生。

早在1995年，我国就颁布了中华人民共和国国家标准——《防洪标准》（GB50201-94），工矿企业、交通运输设施、电力设施、通信设施、文物古迹和旅游设施等各类建筑均根据类别性质不同有不同的防洪标准规定。随着经济社会的快速发展，相关行业也在标准之上不断寻求新的创新解决方案，从传统沥青、PVC到如今高分子防水卷材，建筑防水材料不断更新迭代。可以预见的是，极端天气频发的根本原因还是在于气候变化，坚守双碳目标，寻找可持续发展的创新科技，是建筑行业抗击和适应气候变化的不二法门。

保利资本持续积极探索行业发展的创新之道，结合“十四五”建筑业发展规划以寻找技术着力点，积极投资绿色环保涂料固克节能、钢结构深化设计果芯数创等科技项目，有效赋能智慧人居产业链。在建筑行业的“绿色风口”，保利资本前瞻性布局绿色节能材料、环保无毒材料、降本增效等新材料方向，推动行业转型，提升建筑全周期ESG水平，致力于成为实现房地产业碳中和目标道路上的有力贡献者。

未来，保利资本将继续聚焦建筑新材料等战新领域投资，为美好人居生活不断注入新的活力。