清華大學(xué)合肥公共安全研究院科研人員勘察應(yīng)用現(xiàn)場。
清華大學(xué)合肥公共安全研究院供圖
科技裝置助力石庫門建筑群成功“歸位”。
周江坤攝
城市更新,如何既能挖掘城市發(fā)展所需的寶貴空間,又能改善老建筑的功能環(huán)境?文脈賡續(xù),如何在保護城市古建筑傳統(tǒng)風(fēng)貌的同時,讓其煥發(fā)出新的生機與活力?守住城市安全底線,城市發(fā)展過程中的安全問題該怎樣應(yīng)對解決?在上海、合肥、拉薩等地,科技的創(chuàng)新應(yīng)用,正在探索提供更加便捷和高效的解決方案。
——編 者
同步實現(xiàn)歷史建筑保護與空間開發(fā)利用——
數(shù)千噸的石庫門建筑騰挪移動,又毫發(fā)無損地“歸位”
雨后初晴,上海張園的石庫門建筑群清麗雅致,老居民們發(fā)現(xiàn),一年前被“移走”的“90多歲”華嚴里建筑群,毫發(fā)無損地“歸位”了。
為何要挪房子?
“在保護建筑的大前提下挪房子,能挖掘城市發(fā)展所需的寶貴空間,還能改善老建筑的功能環(huán)境?!辈竭M式自行走建筑移位裝置主要發(fā)明人、同濟大學(xué)建筑物移位技術(shù)研究中心副主任盧文勝說,比如上海音樂廳,毗鄰城市主要交通線,人來車往的噪聲和振動嚴重影響其音質(zhì)效果,通過平移、頂升、增加地下室及功能空間,讓“80多歲”的老音樂廳煥發(fā)新生。
老建筑移位有多難?
“這就像把一塊老豆腐放在一張塑料片上端走?!北R文勝舉例,就拿張園內(nèi)面積最大的華嚴里建筑群來說,長度超過70米、總建筑面積約4000平方米、重達7500噸,但材料老化、結(jié)構(gòu)破損,斑駁的外墻上爬滿了裂痕,兩處過街樓僅二層墻體相連,經(jīng)不起千斤頂推拉等傳統(tǒng)移位方式,稍有不慎就可能散架。
盧文勝介紹,傳統(tǒng)的移位作業(yè),通常需要進行托換處理并鋪設(shè)下滑道,且建筑只能沿著固定的滑道方向進行推拉移動。而石庫門里弄建筑密集、巷道狹窄,很難騰挪出足夠的建設(shè)空間。作業(yè)完成后,須拆除托換梁及下滑道,不僅工序繁復(fù)、成本高昂,而且施工過程中的振動較大,產(chǎn)生的固體廢棄物也較多,既不利于歷史建筑的精細化保護,也與當(dāng)前城市更新所倡導(dǎo)的綠色、低碳理念相悖。
以創(chuàng)新解難題,移位技術(shù)研究中心把“步進式自行走”發(fā)明逐步升級為“步履式移位”成套技術(shù)。采用該技術(shù)后,移位工程的安全裕度更高,施工效率得到大幅度提升,成本也顯著下降。
步履式移位“機器腳”在華嚴里等石庫門建筑群的移位上大顯身手。只見432個小型步履式移位“機器腳”“鉆”到建筑身下,兩兩一組,如同“左右腳”般在數(shù)字系統(tǒng)的調(diào)控下一組支撐、一組前進,穩(wěn)穩(wěn)載著華嚴里日行10米,先離開原址騰挪到中間址暫留,等地下空間開發(fā)好后,再歸原位修繕。現(xiàn)場可以看到,在總控室的精密調(diào)度下,建筑物下方的“機器腳”不僅能實現(xiàn)靈活進退與旋轉(zhuǎn),伺服系統(tǒng)還能實時定位、感知、調(diào)控,即便路面不平整,也能確保建筑平穩(wěn)移位。
在張園東區(qū)的開發(fā)中,像華嚴里這樣使用整體移動技術(shù)的建筑有18幢。建筑組團“踩著”步履式移位“機器腳”,“排隊”有序行進、巧妙騰挪,在極度局促的空間里上演著弄堂版的“華容道”游戲。這片承載著上海城市發(fā)展百年記憶的街區(qū),正經(jīng)歷一場由科技加持的城市更新——通過步履式移位“機器腳”成套技術(shù),將數(shù)千噸的石庫門建筑群騰挪、讓出空間,同步實現(xiàn)城市歷史建筑風(fēng)貌區(qū)保護修繕與城市地下空間開發(fā)利用的巧妙融合、協(xié)調(diào)發(fā)展。
重新歸位的石庫門建筑群,不僅清晰映照出上海百年變遷歷史風(fēng)貌,更折射出一座城市用科技呵護歷史建筑、以智慧締造美好未來的發(fā)展理念。盧文勝說:“讓歷史街區(qū)‘活’起來,科技是關(guān)鍵保障?!?/p>
堅持“最小干預(yù)、古今交融”的古城保護理念——
巧妙運用三維掃描、無人機航拍等科技手段,為古建筑修繕提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)
位于拉薩老城區(qū)的八廓古城,是不少游客到訪西藏的第一站。近年來,隨著科技手段的深度應(yīng)用,八廓古城在保留傳統(tǒng)風(fēng)貌的同時,煥發(fā)出新的生機與活力,成為藏式古建保護與發(fā)展的新典范。
“在古城中旅拍,與歷史和美景的親近、相融,令人難忘?!奔友脒_熱大院門口,打卡八廓古城,北京來的游客馬小姐很開心。
大院門口,懸掛著印有二維碼的銅牌,一掃便聽見語音播報:“加央達熱大院有600年歷史,為藏式風(fēng)格,居住著藏、漢、回等多民族居民,曾由政府投資重建,在保持原建筑面貌基礎(chǔ)上進行優(yōu)化……”
八廓古城管委會主任鄧劍鋒介紹,八廓古城核心區(qū)的1.33平方公里內(nèi),有超1300座(棟/構(gòu))各類建筑,包括56座古建大院、381座居民大院,更是6.24萬各族居民共同的家?!皻v史的真實性、風(fēng)貌的完整性和生活的延續(xù)性,這三條原則貫穿于八廓古城核心區(qū)保護工作中?!?/p>
堅持“最小干預(yù)、古今交融”的理念和“保護為主、修舊如舊”的原則,在對八廓古城的保護過程中,拉薩市巧妙運用三維掃描、無人機航拍等科技手段,為古建筑修繕提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支持,確保修繕工作科學(xué)、精準(zhǔn)地推進。面對地基沉降、局部損毀的情況,速凝水泥、阻燃材料等新型建材也被廣泛應(yīng)用,不僅實用、美觀,還兼具消防功能。
地上,人流預(yù)警監(jiān)測、路燈智能管理;地下,智能水務(wù)系統(tǒng)、燃氣感應(yīng)提示,整合各類信息平臺搭建起的數(shù)字古城系統(tǒng)讓古老街區(qū)更智慧、更安全、更方便。
年過七旬的居民巴桑,在拉讓寧巴達熱大院居住了一輩子。談及生活變化時,他言語中透露出滿滿的幸福感:“改造前大院里條件簡陋,改造以后這里環(huán)境變好了,我們的生活品質(zhì)也越來越高了?!?/p>
如今,八廓古城嘗試融合傳統(tǒng)與現(xiàn)代元素,積極引入咖啡館、書店、民宿等設(shè)施。拉讓寧巴達熱大院成了“網(wǎng)紅大院”,超過15家旅拍工作室入駐其中,讓這里成為名副其實的“攝影天地”。
鄧劍鋒說:“保護古城不是生硬地留住古建筑,更要注重保留傳統(tǒng)的居住方式和人文氣息,科技賦能讓古城成為活的歷史書,散發(fā)出人間煙火氣。”
建設(shè)城市基礎(chǔ)設(shè)施生命線安全工程——
可燃氣體報警裝置能夠直接關(guān)閉液化氣閥門,并自動撥打電話報警
起火、燒油,“吱啦”一聲,食材下鍋。不一會兒,幾道小菜新鮮出爐,熱氣騰騰,色香味俱佳。中午,看到不斷光顧的食客,李旭東手腳不停,笑容滿面。
3年前,李旭東在安徽合肥長豐縣金大地翡翠公館小區(qū),經(jīng)營起一家夫妻店,主營盒飯快餐。
在居民區(qū)做餐飲,安全是躲不開的難題?!拔覀兊昝嫘?,風(fēng)險最大的是液化氣。不過,現(xiàn)在我完全不用擔(dān)心,因為報警器會給我‘打電話’?!崩钚駯|掀開廚房的門簾,來到煤氣罐旁蹲下,指著墻角處的一個巴掌大小的圓形設(shè)備說,“這是液化氣泄漏報警器,和灌裝燃氣連接,一旦檢測到液化氣泄漏,就會直接關(guān)閉閥門,并且撥打我的手機號碼?!?/p>
長豐縣住建局公用事業(yè)科科長姚德松介紹,從2024年下半年開始,長豐縣陸續(xù)為工商戶安裝可燃氣體報警裝置,目前已經(jīng)安裝約4000戶,主要涉及餐飲、養(yǎng)老機構(gòu)、教育機構(gòu)、企事業(yè)單位食堂等。
清華大學(xué)合肥公共安全研究院安全監(jiān)測中心,大屏幕上,燃氣、排水、供水、橋梁等數(shù)據(jù)實時滾動,數(shù)十名工作人員監(jiān)測著實時數(shù)據(jù),李旭東店里的信息就在其中。
“目前,安徽省統(tǒng)一建設(shè)了瓶裝液化氣全流程綜合監(jiān)管平臺,在這里,可以實現(xiàn)瓶裝液化氣的儲配到回收全流程監(jiān)管,一旦出現(xiàn)安全風(fēng)險,可以第一時間反映,第一時間協(xié)調(diào)相關(guān)單位,迅速處理?!鼻迦A大學(xué)合肥公共安全研究院安全監(jiān)測中心副主任李旋說。
著力建設(shè)安全可靠的韌性城市,離不開基礎(chǔ)設(shè)施生命線安全工程支撐。利用科技手段解決城市發(fā)展過程中的安全問題,增強城市發(fā)展韌性,一直是合肥城市基礎(chǔ)設(shè)施生命線安全工程建設(shè)的目標(biāo)。
“不同城市面臨著不同的安全需求,這些需求與自然條件和發(fā)展階段息息相關(guān)?!鼻迦A大學(xué)合肥公共安全研究院院長袁宏永說,合肥位于江淮分水嶺,兼有南北存在的城市安全問題。近年來,合肥發(fā)展很快,人口迅速增加,建筑高密度建設(shè),設(shè)施高強度運行,會產(chǎn)生很多安全隱患,城市基礎(chǔ)設(shè)施生命線安全工程顯得尤為重要。
2015年以來,依托清華大學(xué)合肥公共安全研究院,合肥市啟動城市基礎(chǔ)設(shè)施生命線安全工程建設(shè)。截至目前,合肥逐步建立覆蓋重點領(lǐng)域的全省城市基礎(chǔ)設(shè)施生命線安全工程監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。推進省市縣三級監(jiān)測運行體系建設(shè),建立城市生命線安全工程監(jiān)測預(yù)警聯(lián)動響應(yīng)工作機制。建成了多個重要實驗平臺,形成了較為完善的巨災(zāi)科學(xué)中心科研平臺體系,推進城市安全從理論到技術(shù)的跨越。
“接下來,團隊還將推進極端災(zāi)害預(yù)判預(yù)警工程建設(shè),充分利用人工智能等新技術(shù)、新手段,進一步增強城市基礎(chǔ)設(shè)施生命線安全工程的技術(shù)保障作用?!痹暧勒f。
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