城市內(nèi)澇災(zāi)害居民室內(nèi)財產(chǎn)損失評價模型研究

廖永豐，趙 飛，鄧 嵐，呂雪鋒

(民政部國家減災(zāi)中心 民政部災(zāi)害評估與風(fēng)險防范重點實驗室，北京 100124)

城市內(nèi)澇災(zāi)害居民室內(nèi)財產(chǎn)損失評價模型研究

廖永豐，趙 飛，鄧 嵐，呂雪鋒

(民政部國家減災(zāi)中心 民政部災(zāi)害評估與風(fēng)險防范重點實驗室，北京 100124)

城市內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險及損失評估是災(zāi)害研究的熱點問題之一。然而，目前我國尚缺乏有效且普遍適用的城市內(nèi)澇居民財產(chǎn)損失評估方法。該文以北京市為例，基于目前北京市居民室內(nèi)財產(chǎn)的基本構(gòu)成情況，模擬我國大城市中心區(qū)居民室內(nèi)財產(chǎn)組成；針對室內(nèi)裝修、家用電器、家具、軟裝飾等4大類財產(chǎn)，分別分析其遭受水淹之后的損失風(fēng)險；在此基礎(chǔ)上，擬合室內(nèi)財產(chǎn)水淹損失率曲線，建立居民室內(nèi)財產(chǎn)損失評價模型，為開展城市內(nèi)澇災(zāi)害損失評估提供技術(shù)支持。

城市內(nèi)澇；室內(nèi)財產(chǎn)損失；風(fēng)險分析；北京

2015年，我國城鎮(zhèn)化率已達(dá)到56.1%，有7.7億人口居住在城鎮(zhèn)區(qū)域。伴隨城鎮(zhèn)化進程迅速推進，人口和財富向城市區(qū)域的迅速集聚，我國城市區(qū)域的災(zāi)害風(fēng)險日益凸顯。近年來，強降雨導(dǎo)致城市嚴(yán)重積水、內(nèi)澇災(zāi)害的事件時有發(fā)生，給城市交通、基礎(chǔ)設(shè)施、工業(yè)生產(chǎn)和居民生活造成較為嚴(yán)重的影響甚至損失。城市內(nèi)澇災(zāi)害風(fēng)險及損失評估研究是當(dāng)前城市災(zāi)害應(yīng)急管理工作亟需解決的問題。

居民室內(nèi)財產(chǎn)損失是城市內(nèi)澇災(zāi)害損失的重要組成部分，建立居民室內(nèi)財產(chǎn)損失模型是開展大范圍城市內(nèi)澇居民財產(chǎn)損失評估的基礎(chǔ)。洪澇災(zāi)害居民室內(nèi)財產(chǎn)損失評價模型研究起步于1960-1970年代，研究方法基本都采用經(jīng)驗曲線法(empirical curves)，基于洪澇災(zāi)害室內(nèi)財產(chǎn)損失調(diào)查數(shù)據(jù)建立洪水致災(zāi)因子與財產(chǎn)損失之間的函數(shù)關(guān)系[1-4]。洪水致災(zāi)因子，在目前已經(jīng)報道的研究中，主要采用洪水淹沒深度、淹沒時間、洪水流速等指標(biāo)[5-6]。但是，在洪澇災(zāi)害損失評估中，除了洪水淹沒深度這一指標(biāo)外，其余指標(biāo)的影響基本可以忽略[7-9]。財產(chǎn)損失，有的研究采用損失率，有的采用絕對損失，這主要取決于室內(nèi)財產(chǎn)損失調(diào)查數(shù)據(jù)。獲得大量的室內(nèi)財產(chǎn)損失數(shù)據(jù)是采用相關(guān)分析法建立水深-損失函數(shù)的基礎(chǔ)，其最直接、最有效的方法是開展災(zāi)區(qū)室內(nèi)財產(chǎn)損失現(xiàn)場調(diào)查，已經(jīng)報道的有關(guān)居民室內(nèi)財產(chǎn)損失率曲線均是采用現(xiàn)場調(diào)查數(shù)據(jù)直接擬合構(gòu)建的[10-11]。該方法對于遭受嚴(yán)重內(nèi)澇災(zāi)害、導(dǎo)致大量居民住宅進水的情況比較適用，但是也存在兩方面的局限性：一是一次內(nèi)澇災(zāi)害并不能提供居民住宅所有高度被淹的樣本數(shù)據(jù)，特別是低水淹高度區(qū)間與高水淹高度區(qū)間，往往由于樣本數(shù)據(jù)不足而出現(xiàn)失真現(xiàn)象；二是對于洪澇災(zāi)害發(fā)生頻率較低或難以開展現(xiàn)場調(diào)查的區(qū)域，由于獲得樣本數(shù)據(jù)困難而無法使用，如城市中心城區(qū)等。針對現(xiàn)場調(diào)查法的局限，國外有研究者提出一種合成曲線法(synthetic curves)，采用洪澇災(zāi)情評估技術(shù)通過假設(shè)分析建立損失曲線[12]。該方法對于研究大城市中心城區(qū)洪澇災(zāi)害風(fēng)險，構(gòu)建城市居民家庭財產(chǎn)洪水損失曲線非常有效。Marc Velasco等[9]采用合成曲線法評估了西班牙巴塞羅那Raval區(qū)的洪災(zāi)損失。

鑒于目前我國缺乏有效、可大范圍推廣的城市內(nèi)澇居民室內(nèi)財產(chǎn)損失評估模型，特別是適用于大城市中心城區(qū)居民室內(nèi)財產(chǎn)損失評估需要的模型，本研究擬采用合成曲線法，以北京市為例，通過模擬我國大城市區(qū)域居民室內(nèi)財產(chǎn)的組成，分析各類財產(chǎn)水淹損失風(fēng)險，建立居民室內(nèi)財產(chǎn)損失評價模型，為開展城市內(nèi)澇災(zāi)害損失評估提供技術(shù)支持。

1 城市居民室內(nèi)財產(chǎn)內(nèi)澇災(zāi)害損失風(fēng)險

居民家庭財產(chǎn)情況比較復(fù)雜，其組成及價值受居民年齡、職業(yè)、收入水平等因素的影響比較大。本研究擬基于目前北京市居民室內(nèi)財產(chǎn)的基本構(gòu)成情況，設(shè)計一個北京中等收入家庭住房面積80 m2，包括2個臥室、1個客廳、1個餐廳、1個廚房和1個衛(wèi)生間，按照目前北京市居民基本家庭裝修及家具、電器配備情況設(shè)計室內(nèi)財產(chǎn)組合。其中，家庭財產(chǎn)組合中僅設(shè)計生活必須品，不考慮奢侈品。

1.1 室內(nèi)裝修水淹損失風(fēng)險

根據(jù)《住宅裝飾裝修工程施工規(guī)范(GB 50327-2001)》[13]，城市住宅裝修工程主要包括防水、抹灰、吊頂、輕質(zhì)隔墻、門窗、細(xì)部、墻面鋪裝、涂飾、地面鋪裝、衛(wèi)生器具及管道安裝、電氣安裝等11項工程，按照房屋結(jié)構(gòu)可以綜合為地面、輕質(zhì)隔墻、吊頂、墻面涂飾、門窗、衛(wèi)生器具及管道、電氣等6項工程。其中，輕質(zhì)隔墻、吊頂、窗、衛(wèi)生器具及管道、電氣等主材遭受水浸后發(fā)生損失風(fēng)險很小，地面、墻面涂飾、門因房屋進水被淹受損的風(fēng)險較大。因此，室內(nèi)裝修水淹損失風(fēng)險重點評估地面、墻面涂飾和門。

(1)地面鋪裝

地面裝修材料主要有地板和地磚兩大類，廚房與衛(wèi)生間地面全部鋪地磚，臥室、客廳、餐廳等以鋪地板為主。室內(nèi)進水被淹后損失風(fēng)險較大的主要是地板，地磚損失風(fēng)險很小。因此，地面鋪裝損失核算必須扣除廚房、衛(wèi)生間面積。

室內(nèi)使用面積占建筑面積比例按照85%測算，廚房和衛(wèi)生間面積約占室內(nèi)使用面積比例按照20%測算，80 m2標(biāo)準(zhǔn)住宅地板鋪裝面積約54 m2。根據(jù)《2014年中國地板行業(yè)互聯(lián)網(wǎng)指數(shù)研究報告》[14]，2014年居民購買地板的加權(quán)平均價格是250元/m2，加上人工成本約20元/m2。80 m2標(biāo)準(zhǔn)住宅地板鋪裝總成本14 580元，單位建筑面積的地板鋪裝總成本約為182元/m2。

(2)墻面涂飾

墻面涂飾一般以墻漆為主，部分家庭也貼墻紙，在衛(wèi)生間、廚房等處墻面采用磁磚。墻漆和墻紙受水浸都會破壞，而且后期恢復(fù)時為減少色差，所有墻面都會重新涂飾。因此，房屋進水墻面涂飾損失風(fēng)險主要評估墻漆或墻紙的損失。墻面遭受水淹的條件是水淹高度超過是踢腳線的頂部高度。目前，北京室內(nèi)裝修安裝的多為低踢腳線，標(biāo)高8 cm，加上地板高度4 cm，一層樓房墻面受損水淹高度閥值是12 cm。

刷漆墻面面積約為室內(nèi)實際使用面積減去廚房、衛(wèi)生間面積之差的3倍。室內(nèi)使用面積占建筑面積比例按照85%測算，廚房和衛(wèi)生間面積約占室內(nèi)使用面積比例按照20%測算，80 m2標(biāo)準(zhǔn)住宅刷漆面積約163 m2。2015年，北京市包工包料的刷漆成本為20元/m2，刷漆總成本3 260元，單位建筑面積的刷漆成本約為41元/m2。

(3)門

臥室門主材為木質(zhì)，廚房、衛(wèi)生間門及防盜門材質(zhì)以合金為主。木質(zhì)門遭受水浸后會發(fā)生損壞，合金門遭受水浸后發(fā)生損壞的風(fēng)險很小。因此，房屋進水后門的損失風(fēng)險主要評估臥室木質(zhì)門。門遭受水淹的條件是水深超過門下邊線的高度。由于地面鋪裝4 cm，門與地面鋪裝之間留空1 cm，所以門下邊線高度一般為高出樓板5 cm。

根據(jù)《2014年中國木門行業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品消費指數(shù)分析報告》[15]，2014年居民采購木門的加權(quán)平均價格是3 590元。標(biāo)準(zhǔn)住宅按兩樘木門測算，家庭木門安裝總成本為7 180元，單位建筑面積的木門成本約為90元/m2。

北京市城鎮(zhèn)居民家庭室內(nèi)裝修洪水淹沒風(fēng)險設(shè)計要素如表1所示。

表1 北京市城鎮(zhèn)居民家庭室內(nèi)裝修洪水淹沒風(fēng)險設(shè)計要素

1.2 家用電器

根據(jù)《北京統(tǒng)計年鑒(2014)》[16]，2013年北京市城鎮(zhèn)居民家庭每百戶主要耐用消費品擁有量如表2所示。本課題抽取了與日常生活緊密相關(guān)的12種電器設(shè)備作為建模的基礎(chǔ)。

表2 北京市城鎮(zhèn)居民家庭電器設(shè)備配置情況統(tǒng)計臺(套)

中低收入家庭和中等收入家庭的財產(chǎn)情況基本能夠代表北京市普通居民的財產(chǎn)狀況，基于兩類家庭12種電器設(shè)備的平均統(tǒng)計數(shù)據(jù)計算北京市中等收入家庭電器設(shè)備的配備組合，并根據(jù)各類電器設(shè)備使用情景設(shè)計其擺放位置。其中，由于部分電器設(shè)備體積小易于搬動到較高位置避免洪水淹沒，如計算機、手機、攝像機、照相機等，在設(shè)計家庭電器設(shè)備組合時將這些設(shè)備予以刪除。各類家電的價格根據(jù)2015年我國主要電子商務(wù)平臺的家電零售價進行估算。各類家電設(shè)備的水淹深度閥值綜合考慮其水淹受損高度、擺放高度及地板鋪裝厚度等因素進行估算。

(1)電視。北京市居民家庭一般使用面板電視，通常擺放于電視柜上。電視機屬于電子產(chǎn)品，

一旦水深超過面板下沿，機體就會進水造成電路損壞。因此，電視機的水淹深度閥值主要取決于電視柜頂部高度與安裝底座后電視面板下沿的高度。

(2)洗衣機。北京市滾筒洗衣機普及率較高，但是無論是滾筒還是波輪洗衣機，其受損的前提是電機進水。洗衣機的水淹深度閥值主要取決于洗衣機電機的安裝高度。

(3)電冰箱。電冰箱受損的前提是壓縮機電路受損，其水淹深度閥值主要取決于壓縮機的安裝高度。

(4)微波爐。微波爐一般放置于櫥柜地柜上，其水淹深度閥值主要取決于地柜的頂部面板高度和微波爐腳的高度。

(5)掛式空調(diào)。掛式空調(diào)一般安裝于墻壁200 cm高度。

(6)熱水器。熱水器一般安裝于墻壁150 cm高度。

(7)油煙機和燃?xì)庠?。燃?xì)庠钜话闱度氲毓耥敳棵姘逯校浜穸葹?0 cm，其水淹深度閥值為地柜頂部面板高度減去其自身厚度。油煙機一般安裝于墻壁70 cm高度，其受損的前提是面板電路進水受損，可以直接采用安裝高度作為水淹深度閥值。

北京市城鎮(zhèn)居民家庭電器設(shè)備組合設(shè)計如表3所示。

1.3 家具

按照居民家庭基本生活需求，北京居民家庭家具的配置主要包括衣柜(含書柜)、床、電視柜、沙發(fā)、茶幾、餐桌椅、櫥柜、浴室柜等。其中，浴室柜采用耐水材料，不納入水淹受損家具范疇。

目前，家具材質(zhì)主要有板材、實木、金屬、竹木等，普通家庭家具材質(zhì)以板材為主，價格差別很大。根據(jù)《2014年度互聯(lián)網(wǎng)衣柜產(chǎn)品消費指數(shù)報告》[17]，45%的消費者選擇5 000～10 000元的衣柜，32%的消費者選擇10 000～15 000元的衣柜，17%的消費者選擇5 000元以下的衣柜，6%的消費者選擇15 000以上的衣柜。2014年，居民衣柜采購加權(quán)平均價格為8 850元。其他家具價格根據(jù)2015年家居市場板材家具的價格估算。

表3 北京市城鎮(zhèn)居民家庭電器設(shè)備組合設(shè)計

家具水淹受損的條件是一層房屋水淹深度超過木質(zhì)底部的高度。由于家具擺放于地板上，因此家具的水淹高度閥值估算必須加上地板厚度4 cm。木質(zhì)家具，特別是板材家具遭受水浸后，損失按照主體結(jié)構(gòu)受損情況進行評估：

(1)高度較大的家具。衣柜(包括書架和書柜)等大型家具，高度一般超過200 cm。水淹深度小于1/2柜體高度時，柜子支撐主體結(jié)構(gòu)將遭到破壞，部分板材仍然完好，可以后期修復(fù)，其損失程度可以判定為損失75%；

(3)垂直分體安裝的家具。櫥柜包括地柜和壁柜兩部分。地柜高度一般控制在85 cm以下，價值約占整個櫥柜總價值的70%，損失可參照高度較小的家具進行評估。壁柜底板的高度一般控制在150 cm，頂板的高度超過200 cm，價值約占整個櫥柜總價值的30%，損失可參照高度較小的家具進評估。

各類家具的水淹深度閥值如表4所示。

1.4 軟裝飾及其他用品

居民家庭軟裝飾包括床墊、窗簾、被褥及日用小件等。其中，窗簾、被褥遭受水浸后不會受損，日常小件等物品居民可以通過移到安全位置避險。因此，遭受水淹有受損風(fēng)險的主要是床墊。床墊主體材料是布料，遭受水淹后造成污損需重新購置，因此，床墊部分遭受水淹后應(yīng)全部判為損失。床墊的水淹高度閾值等于床高與地板厚度的總和，其洪澇風(fēng)險如表5所示。

2 室內(nèi)財產(chǎn)水淹損失率曲線構(gòu)建

根據(jù)北京市中心城區(qū)居民室內(nèi)財產(chǎn)構(gòu)成分析，室內(nèi)裝修、家用電器、家具、軟裝飾等4大類財產(chǎn)，每類財產(chǎn)都有不同的水淹深度閥值，財產(chǎn)損失需要根據(jù)各類財產(chǎn)遭受水淹后受損失特點分別進行評估。

室內(nèi)財產(chǎn)水淹損失曲線采用如下方法進行構(gòu)建：

(1)建立水淹深度—受淹財產(chǎn)組合；

(2)評估特定水深室內(nèi)財產(chǎn)損失；

綜上所述，在新課程教學(xué)改革的背景下，借助信息技術(shù)開展教學(xué)，鍛煉學(xué)生的綜合能力以及綜合素養(yǎng)已經(jīng)成為教師新的教學(xué)重點。在開展數(shù)學(xué)教學(xué)的過程中，結(jié)合微課教學(xué)手段能夠有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情以及學(xué)習(xí)欲望，促進學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量以及自主學(xué)習(xí)能力的提升，使其能夠主動自主學(xué)習(xí)，進而促進學(xué)生的全面發(fā)展。

(3)建立室內(nèi)財產(chǎn)損失率曲線。

2.1 水淹深度—受淹財產(chǎn)組合

根據(jù)4大類財產(chǎn)中所有財產(chǎn)品種的水淹深度閥值，建立特定水深條件下居民住房內(nèi)初始受淹的財產(chǎn)品種組合。由于一般居民家庭都安裝了防盜門，門檻具有攔水作用，所以水深超過門檻高度是室內(nèi)財產(chǎn)進水被淹的前提條件。目前，防盜門門檻高度一般為8 cm，4大類財產(chǎn)中水深淹沒閥值不足8 cm的全部提高到8 cm。

表4 北京市城鎮(zhèn)居民家庭80 m2標(biāo)準(zhǔn)住房家具組合設(shè)計

表5 北京市城鎮(zhèn)居民家庭80 m2標(biāo)準(zhǔn)住房軟裝洪澇風(fēng)險

2.2 特定水深室內(nèi)財產(chǎn)損失

依據(jù)表6，隨著樓房一層住宅內(nèi)水淹深度的增加，居民室內(nèi)財產(chǎn)受淹的種類將逐漸增加，財產(chǎn)損失的價值呈現(xiàn)逐漸增大趨勢。其中，衣柜損失按照水淹深度分兩種情況進行評估：當(dāng)水淹深度小于100 cm時損失75%；當(dāng)水淹深度大于100 cm時按照100%進行核算。

表6 不同水深條件下初始受淹財產(chǎn)組合

依據(jù)表6和上述各類財產(chǎn)損失評估方法，特定水深條件下室內(nèi)財產(chǎn)損失等于所有受淹室內(nèi)財產(chǎn)的累加。特定水深下增加的受淹室內(nèi)財產(chǎn)組合及損失如表7所示。

表7 特定水深增加的受淹財產(chǎn)組合及損失

依據(jù)表7，特定水深條件下受淹室內(nèi)財產(chǎn)損失及損失率估算如表8所示。

表8 特定水深條件下受淹的室內(nèi)財產(chǎn)總損失

2.3 水深—室內(nèi)財產(chǎn)損失率曲線

基于表8中水深與受淹財產(chǎn)損失率數(shù)據(jù)，采用對數(shù)函數(shù)進行擬合，得到北京市洪澇災(zāi)害居民室內(nèi)財產(chǎn)損失率曲線，擬合曲線見圖1。之所以采用室內(nèi)財產(chǎn)的損失率進行擬合，是因為相對于絕對損失值，損失率可以忽略通貨膨脹的影響。圖1表明，北京市居民住房進水受淹后水深—室內(nèi)財產(chǎn)損失率遵循對數(shù)關(guān)系。

LP= 11.298ln(Δh)+37.534,R2=0.9797。

(1)

式中：LP指特定水深條件下的室內(nèi)財產(chǎn)損失率；Δh指居民住房室內(nèi)水淹深度，按照門檻高度設(shè)定Δh≥8 cm。

圖1 北京市洪澇災(zāi)害居民室內(nèi)財產(chǎn)損失率曲線

3 結(jié)語

城市內(nèi)澇災(zāi)害損失評估計算中，居民室內(nèi)財產(chǎn)的價值估算是評估的關(guān)鍵之一。尤其是對于城市中心區(qū)來說，洪澇災(zāi)害導(dǎo)致人員傷亡、居民住房倒損等情況較為少見，居民室內(nèi)財產(chǎn)損失是災(zāi)害損失的主要體現(xiàn)。然而，由于城市中心區(qū)洪澇災(zāi)害發(fā)生頻率較低，難于獲取大量的災(zāi)害現(xiàn)場調(diào)查數(shù)據(jù)，對于大部分城市中心區(qū)來說，無法應(yīng)用基于災(zāi)后調(diào)查數(shù)據(jù)的經(jīng)驗曲線法。本文借鑒國外有關(guān)研究經(jīng)驗，采用合成曲線法構(gòu)建的居民室內(nèi)財產(chǎn)損失評價模型，有效地突破了城市中心區(qū)災(zāi)害樣本數(shù)據(jù)不足的局限，研究成果適用于大城市中心城區(qū)居民室內(nèi)財產(chǎn)損失評估的需要。

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Research on the Urban Residential Indoor Property Loss Assessment Model for Urban Rainstorm Waterlogging

LIAO Yongfeng, ZHAO Fei, DENG Lan and LV Xuefeng

(NationalDisasterReductionCenterofChina,KeylaboratoryofIntegratedDisasterAssessmentandRiskGovernanceoftheMinistryofCivilAffairs,Beijing100124,China)

Urbanwaterloggingdisasterriskandlossassessmentisoneofthehotspotsindisasterresearch.However,upuntilnow,urbanrainstormwaterloggingonresidentialindoorpropertylossassessmentsstilllackeffectiveandcommonproceduresandmodelsinChina.BasedonthebasiccompositionofindoorpropertyofresidentsinBeijingCity,wetakeBeijingasanexampletosimulatetheindoorpropertyoftheresidentsinthecentralareaofbigcities.Thefloodvulnerabilityassessmentiscarriedoutfromtheperspectivesofindoordecoration,householdappliances,furnitureandsoftadornmentproperty.Further,thefloodvulnerabilityfittingcurveisdrawnandurbanresidentialindoorpropertylossassessmentmodelisestablished.Thestudycanprovidetechnicalsupportfortheurbanwaterloggingdisasterlossevaluation.

urbanrainstormwaterlogging;indoorpropertyloss;vulnerabilityassessment;Beijing

2016-09-06

2016-10-28

北京市自然科學(xué)基金重點項目(8141003)

廖永豐(1974-)，男，漢族，甘肅隴南人，博士，研究員，主要從事災(zāi)害風(fēng)險評估研究. E-mail：liaoyongfeng@ndrcc.gov.cn

趙飛(1979-)，女，漢族，山東高唐縣人，副研究員，主要從事災(zāi)害管理研究.E-mail：zhaofei@ndrcc.gov.cn

10.3969/j.issn.1000-811X.2017.02.002.]

X43;P42;TU9

A

1000-811X(2017)02-0007-06

10.3969/j.issn.1000-811X.2017.02.002

廖永豐，趙飛，鄧嵐，等. 城市內(nèi)澇災(zāi)害居民室內(nèi)財產(chǎn)損失評價模型研究[J]. 災(zāi)害學(xué)，2017，32(2)：7-12. [LIAO Yongfeng, ZHAO Fei, DENG Lan,et al.Research on the Urban Residential Indoor Property Loss Assessment Model for Urban Rainstorm Waterlogging[J]. Journal of Catastrophology，2017，32(2)：7-12.