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四川省凉山州木里县森林火灾预防设计 ㅣ 2020LA先锋奖获奖作品

LA先锋奖 2020-12-07
原创
  • 项目名称:
    防患于未然,愿山火不再——四川省凉山州木里县森林火灾预防设计
  • 项目地点:
    北京


获奖作品信息

作品题目:防患于未然,愿山火不再——四川省凉山州木里县森林火灾预防设计。

参赛作者:鄢梦玲 詹芳芷 王婕  张靖怡 宋晨曦

指导教师:王伟 吴雪萍

毕业院校:南京林业大学 西安建筑科技大学


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跨学科设计,相关专业知识扎实,逻辑清晰,表达恰当。

——2020LA先锋奖评审人评语 / 王幸大,北京东方园林环境股份有限公司利禾设计院  院长兼总工



项目背景

2019年3月30号,木里特别重大火灾牺牲31名烈士,2020年3月28号,木里重大森林火灾,牺牲19人,为何木里火灾频发并且出现人员伤亡的情况?这要归因于木里独特的自然地理条件。

木里是我国森林储备量最大的县,属于亚热带季风区,冬春两季干燥少雨,极易发生火灾。木里地势险峻,一旦起火,火势蔓延极快,主要有树冠火与地表火两类,加之交通不便,风向不定,容易造成人员伤亡,针对木里火灾特点,本方案采用了预防为主的手段。


▲ 世界火灾频发地及四川凉山的区位介绍 © 鄢梦玲 詹芳芷 王婕  张靖怡 宋晨曦

▲  数据分析(全国森林火灾受损情况、木里的产业与人群结构分析、木里温湿度分析、木里风向分析) © 鄢梦玲 詹芳芷 王婕  张靖怡 宋晨曦


对于树冠火,设计生物防火林带,针对具体的坡度,海拔高度,及植被密度,搭配不同高度的防火植物,形成宽窄不一的林带。对于地表火,采用人工疏伐清理与产业结合、设备感应吸收气体、雨水收集,设置阻火墙等手段,多管齐下。设计了两个装置“希望之树”和“森林之光”,代表了设计的初衷与美好展望,希望木里森林可以收获希望,再无牺牲,而后辈们防患于未然,提前做好预防工作,再无火灾和伤痛,让牺牲的英烈们安息。

本次森林火灾预防设计策略的特点在于尝试将防火与产业结合,可行性较高。该设计策略不仅仅适用于木里,对于同样拥有丰富森林资源且地形复杂的其它四川西北部森林火灾预防也具有一定的意义。


▲ 木里火灾的成因及当地的植物分析  © 鄢梦玲 詹芳芷 王婕  张靖怡 宋晨曦

▲  地形分析(坡度分析、海拔高度分析、坡位分析、坡向分析)  © 鄢梦玲 詹芳芷 王婕  张靖怡 宋晨曦



设计策略:

一、针对林冠火:设计生物防火林带

生物防火林带的宽度,及间隔的距离与地形、植物丰富程度、干湿度等因素有关,由这些因子判断不同区域的风险等级,从而设置相应宽度的防火林带。

1. 人为活动频繁、树木易燃的针叶林区,网格控制面积为 80 hm2~100 hm2

2.林区道路两侧、山脊、林缘,网格控制面积为 90 hm2~110 hm2

3.林农交错、林牧交错、生产活动频繁的林区,网格控制面积为 100 hm2~120 hm2

4.交通闭塞、人员活动较少的林区,网格控制面积为 120 hm2~150 hm2


▲ 总平面图(呈现场地基础信息、火灾风险等级、历史重大火灾发生区以及设计策略)  © 鄢梦玲 詹芳芷 王婕  张靖怡 宋晨曦




二、针对地表火:人工疏伐清理+设备感应+火烧迹地雨水收集+阻火墙

2.1疏伐林木,清理腐殖层与产业结合

政府可组织相关机构或者当地村民在冬季火灾频发前集中村民等去清理枯叶。将收集起来的枯落物进行分类处理,云南松的松脂还有松节油可以用来发展经济产业;对于特殊植物的枯叶和根系的收集可以用作工艺品的创作;剩下的枯叶以及树枝用于生活用火以及农田的有机肥料。

在易发生火灾前(12月至次年5月):冬季在森林中种植茯苓与天麻,发展产业,春天采收,消耗腐殖质中的养分。村民获得大丰收,挣到钱后改造了老屋,生活得到改善,离脱贫也近了一步。随着经济的发展,当地的教育水平也越来越好,孩子们的防火意识也日渐加强。


▲ 效果图(呈现木里经历火灾后落后、荒凉的景象) © 鄢梦玲 詹芳芷 王婕  张靖怡 宋晨曦

▲ 效果图(呈现木里经历火灾后落后、荒凉的景象) © 鄢梦玲 詹芳芷 王婕  张靖怡 宋晨曦


2.2设备感应、吸收可燃气体

该森林中有丰富的植物数量、种类以及复杂的地被结构,常时间累积形成了干燥的腐殖层,当遇到明火时就会与环境中氧气产生反应,形成可燃物,例如含碳、氢化物、硫化物,甲烷等元素的物质。一旦发生火灾,会形成爆燃现象,造成火势的迅速蔓延。

通过在地下布置感应装置,以感应林中可燃物的浓度,并通过地下管道输送到其他浓度较小的地区。其次,该感应装置还可以感知温度和湿度,在清晨或者雨季,利用管道储存水分,在下午等易发生火灾的时候将收集的水分释放,增加湿度,感应装置会成为一个散发水汽雾气的森林守护者,进行局部气候调节,利用遥感技术传送到管理人的主机上,进行远程维护与监控。

凉山地势西北高东南低,地表起伏大地形崎岖,地势起伏大,峰峦叠嶂,所以建设难度大,基本做法是建设防火林带。其次在林中设计了“希望之树”的大的感应装置,利用遥感和风热系统感应林中的温湿度。凉山植物种类繁多,所以在设计的时候采用了树枝的造型。高大的“希望之树”平时可提前感知预防,灾时可提前感知及时通知工组人员和附近的村民,并且可以释放水汽,减缓灾情。同时圆形的“森林之光”子装置可以为消防员和当地扑火员起到临时避难所的作用。在平时“希望之树”也有教育功能,可以为当地百姓普及防火性教育,提升凉山居民的防火救火意识。


▲  设计策略(分别针对木里多发生物林冠火与地表火两种火行为进行设计)  © 鄢梦玲 詹芳芷 王婕  张靖怡 宋晨曦


2.3火烧迹地雨水收集

闪电击中林冠层,引发地表火,又和腐殖层的可燃物发生爆燃,形成巨大的蘑菇云,爆燃过后在地表形成大大小小的坑洞。政府可以组织相关机构和当地村民在火灾后清理坑洞,采取一些奖励措施,鼓励当地居民,清理后收集的的废弃物可以用作农业用地的化肥。灾后将枯枝树干草垛就地取材为修整坑洞提供基础,使原有的坑洞变得干净整洁,形成雨水收集池。形成雨水收集池后,首先在雨水收集池的附近采用防火湿度高的本土植物,例如:木荷、茶树、杨梅等进行固土,将水土分离。夏季雨量充沛的时候可以将水收集起来。其次可以建设阻火墙,有效阻止了对林地以及对雨水收集池的破坏。


▲  效果图(呈现立面上不同区域采用林带防护和设备感应策略,保护覆盖整个区域的景象)  © 鄢梦玲 詹芳芷 王婕  张靖怡 宋晨曦


2.4阻火墙

阻火墙有效阻止了对林地以及对雨水收集池的破坏。在沟壑位置,山脊、林间道路两侧、林缘、易燃易爆区域周围等,应垂直于林区主导风向。遇到陡坡、断崖、峡谷等地形时,墙体走向可依据实际情况做适当调整。对墙体两侧10 m以内地段的处理,按以下要求:

a) 清理建墙体时留下的垃圾、石块等杂物;

b) 恢复、培育低矮的草灌木;

c) 伐除高大的乔灌木。


▲  剖面效果图(整体从剖面角度呈现不同区域着重采取的设计策略,更加直观清晰)  © 鄢梦玲 詹芳芷 王婕  张靖怡 宋晨曦


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