厦门市建筑抗震标准及实施情况调研分析

2019-03-26 05:52钱钧珑
福建建筑 2019年7期
关键词:抗震标准结构

钱钧珑

(厦门市建设工程施工图审查所 福建厦门 361004)

0 引言

按照住房和城乡建设部办公厅《住房和城乡建设部办公厅关于组织开展建筑抗震标准及实施情况调研的通知》(建办标函〔2018〕661号)的要求,以及福建省住房和城乡建设厅办公室《福建省住房和城乡建设厅办公室转发住房和城乡建设部办公厅关于组织开展抗震标准及实施情况调研的通知》(闽建办科函〔2019〕9号)的要求,厦门市建设局组织有关单位成立专门小组开展我市建筑抗震标准实施情况调研工作。

本文主要对厦门市建筑抗震标准及实施情况调研进行分析,并对调研中发现的现行建筑抗震标准实施过程中存在的问题进行研究,提出今后抗震标准的修订、执行等方面的建议。

1 厦门市建筑抗震标准及实施情况调研简述

根据厦门市的实际情况,本次调研主要采取座谈讨论、查阅资料、问卷调查等方式对建筑抗震标准实施情况进行梳理,从中选取代表性的建筑,如100m高层住宅、80m高层住宅、高层办公楼、学校教学楼、医院门诊医技楼、采用隔震和消能减震设计的建筑等典型工程进行案例分析。选取的典型工程各类建筑共计105栋,总建筑面积139.8万m2。其中,住宅建筑35栋,包括建筑高度60m以下住宅4栋、60m~80m住宅7栋、幼儿园14栋(含采用隔震技术1栋)、小学12栋(含采用隔震技术1栋)、9年制学校2栋、中学6栋、大学2栋。医疗建筑10栋,包括门急诊及医技楼7栋、病房楼2栋、看护楼1栋。办公建筑18栋(含采用BRB减震技术1栋),酒店3栋,大型商场2栋(含采用减隔震技术1栋),厂房1栋。此外,还调查了6个村的民居现状,以及入户调查了9户农村民居现状(总建筑面积2594.2m2)。通过对典型案例进行抗震设防与否的技术、经济比较,以及环境效益、社会效益比较,提出对现行抗震标准的意见和建议。

2 主要建筑抗震标准在厦门市的适用性及执行情况

2.1 标准的执行情况

全国解放后至20世纪80年代初期,厦门经济较落后,建筑设计技术水平在全国属于中下游,1980年以前的建筑物基本未进行抗震设防,1980年之后则按照当时国家抗震规范进行抗震设防。《建筑抗震设计规范》(GBJ11-89)[1]在1990年1月1日颁布实施后,厦门市开始执行89规范。厦门市抗震办于1994年1月1日起,对在新建、扩建和改建的建筑工程项目设计文件进行抗震设防审查和监督。厦门市建设局从各设计单位借调技术人员对设计院的施工图进行抗震专项审查,对指导厦门市的建筑抗震设计起到了关键性作用,在厦门开展设计业务的设计单位意识和行动均有了抗震设防的主动性。其后,厦门市的建筑抗震设计步入全国先进行列。

20世纪90年代初发布的《中国基本烈度区划图(1990)》规定厦门市抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g。2001年,《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)[2]及《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)发布,厦门市抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度除同安区和翔安区局部地段仍为0.10g外,其余均为0.15g,即地震作用力提高了50%。2016年7月7日,《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)[3]局部修订。2016年8月1日至今,按照GB50011-2001 (2016年版)[4]规定,厦门市抗震设防烈度为7度;思明区、湖里区、集美区、翔安区设计基本地震加速度值为0.15g,设计地震分组第三组;海沧区设计基本地震加速度值为0.15g,设计地震分组第二组;同安区设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组第三组。

现行主要建筑抗震标准在厦门市的执行情况简述如下。

2.1.1正规报建的项目

根据厦门市建筑抗震设防的相关政策规定,新建、扩建和改建的工业与民用建筑工程项目的建筑结构抗震设计,应执行现行建筑抗震标准进行抗震设防审查和监督。本次建筑抗震标准及实施情况的调研,主要针对在建及近年来竣工的新建项目,包括住宅、学校、办公楼、医院、酒店、商场及厂房等。调研情况表明,这些项目均按规定的建设程序建设,设计文件均通过施工图设计审查,建筑结构抗震均能按现行抗震标准执行,标准执行情况较好。

2.1.22009年前设计建造的校舍

2008年7月,《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008)[5]发布,幼儿园、小学、中学的教学用房(包括教室、实验室、图书馆、微机室、语音室、体育馆、礼堂)以及学生宿舍和食堂,由原来的标准设防类提高到不低于重点设防类,教师宿舍、行政办公楼等仍为标准设防类。

调研发现,2009年前设计建造的校舍大部分不满足新国家标准的要求①。其中,2001年前设计建造的校舍,不满足设计基本地震加速度为0.15g的要求,且教学用房、学生宿舍和食堂的构造措施按标准设防类设计,不满足重点设防类的要求;2001~2009年的校舍,虽然按基本地震加速度0.15g设计,但构造措施仍按标准设防类设计,也不满足重点设防类的要求。2010年中小学校舍普查表明,1990年以前的中小学校舍工程基本达不到国家规定的抗震设防要求,经全面进行校舍工程抗震加固工作后,取得良好效果[6]。

2.1.3农民自建建筑

除了上述有正规报建手续的项目外,本次调研还调查了6个村的民居现状,以及入户调查了9户农村民居现状。通过调查发现,这些农民自建房子大都没有正规设计图纸,或者“自行设计”,或者“建筑工匠设计”,都没有执行农村建筑的国家现行抗震标准JGJ161-2008《镇(乡)村建筑抗震技术规程》[7]。

2.2 标准的适用性情况

本次调研除了选取代表性建筑进行典型案例分析外,还通过发放问卷的方式对现行建筑抗震标准的适用性进行调查。

由调查反馈的情况可知,按正规报建程序建设的项目均能执行当时的国家抗震标准,采用抗震性能较好的结构型式和建筑材料,项目业主、工程参建各方对抗震设防标准均有较好的认识,对因进行抗震设防而增加的造价能接受,甚至有些还提出了更高要求,如小学、幼儿园的建设单位从社会效益考虑,愿意增加建设投资,采用隔震技术以提高建筑的抗震性能。而农村自建房业主,限于习惯、认识、经济实力等原因,对抗震设防认识不足,对建筑成本的增加较难接受。

通过调查分析可知,凡按照建设程序进行建设的建筑物均按现行抗震标准执行,主要标准与厦门市的经济社会发展基本匹配,标准要求适中。

3 现行建筑抗震标准实施中存在的问题

现行建筑抗震标准,主要包括《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008)、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)、《建筑抗震鉴定标准》(GB50023-2009)[8]、《建筑抗震加固技术规程》(JGJ116-2009)[9]、《镇(乡)村建筑抗震技术规程》(JGJ161-2008)等,在标准的实施过程中存在以下问题。

3.1 建筑抗震标准自身存在问题

3.1.1抗震设防水准及性能目标的问题

根据我国的地震特点、经济发展状况、科技水平、建筑材料和设计、施工的现状综合考虑,中国的抗震设防思想可概括为“三水准设防目标,两阶段设计步骤”[11]。虽然我国所有地区均采用50 年超越概率10%的地震作用作为基准设防地震作用,但由于不同的地区地震危险性不同,不同地区的结构抗震性能存在明显差异。

此外,《中国地震动参数区划图》(GB 18306-2015)于2016年6月1日起实施,考虑到规范的延续性和工程应用习惯,GB50011-2010 (2016年版)仅调整地震分组,但未调整水平地震影响系数最大值。建议进一步协调抗规与区划图的相关规定,使二者尽可能统一。

3.1.2抗震标准滞后于社会发展的问题

现行抗震标准已颁布将近10年,即使是最新版的GB50011-2010 (2016年版)也发布了将近3年。由于标准制定的时间较早,没有与时俱进跟上社会经济发展,没有与时代发展同步推广新材料、新技术、新工艺的应用成果,滞后于国民经济建设的发展,以致标准中的某些条款落后于工程实际的快速发展,存在漏洞,给结构安全造成隐患。例如:目前快速发展的混凝土装配式建筑尚无国家抗震标准。

3.1.3标准规定不统一的问题

现行各种建筑抗震标准偏多偏乱,除国家抗震标准外,各省市及各行业也出台了各自的抗震标准,各标准之间的协调性有待加强。对于建筑结构抗震的同一问题,不同规范规定不统一给建筑结构设计造成困扰。例如,竖向地震作用的考虑与否就存在抗规与高规的规定不统一的问题。

《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)第5.1.1条第4款规定,“8、9度时的大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑,应计算竖向地震作用”(强制性条文)。而《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)第4.3.2条第4款规定,“高层建筑中的大跨度、长悬臂结构,7度(0.15g)、8度抗震设计时应计入竖向地震作用”(强制性条文)。

2001年后,厦门市抗震设防烈度为7度;除同安区设计基本地震加速度值为0.10g外,其他各区的设计基本地震加速度值均为0.15g。因此,厦门市高层建筑的悬挑梁长度均按抗规与高规二者的规定从严处理,或者主体计算考虑竖向地震作用,或者规避规范规定,将悬挑长度设为略小于2m。

3.1.4标准规定有待完善的问题

由于标准制定时间较早,标准中的某些条款落后于工程实际的发展,有待完善。

(1)纵向短肢剪力墙较多的抗震设计缺乏细化设计

近年来较流行的高层板楼住宅,通常采用剪力墙结构。由于建筑开门窗要求,横向布置较多的剪力墙,纵向剪力墙较短或没有。当混凝土剪力墙的截面高厚比小于8时,特别是小于5时,剪力墙的抗震设计要求,如钢筋配筋率的要求应更严,对此规范没有细化规定。其次,当建筑纵向仅存在高厚比≤4的短墙肢时,规范未做具体规定,仅要求对短墙肢按框架柱进行设计,而对与纵向短墙肢相连的横向剪力墙墙体面外抗震设计,缺乏相应规定。

(2)短肢剪力墙的定义存在歧义

高规(JGJ3-2010)规定,短肢剪力墙指“截面厚度不大于300mm,各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙”。对于房屋建筑高度中等的高层建筑,如20层左右的住宅,当采用剪力墙结构时,不需设置太多的剪力墙,剪力墙往往分散布置,并采用L形、T形、Z形等形式,其中的横墙长度略大于墙厚的8倍(如墙厚200mm、墙长1700mm),而纵墙长度可能很短,甚至小于4倍墙厚,按高规规定不属于短肢剪力墙。但是,整个结构布置,特别是纵向结构体系,与异形柱框架结构基本相同。

(3)楼板的抗震验算具体指标缺失

对结构抗震来说,结构应满足“楼板平面内无限刚”的假定。虽然建筑抗震标准对结构平面规则性、高宽比等宏观指标均有规定,但未要求楼板进行抗震验算,若结构抗震概念设计不合理,可能影响结构的抗震性能。

(4)非结构抗震规定的量化有待完善

目前,建筑立面造型越来越丰富,装饰性构件尺度越来越大,地震时损坏几率增加,造成二次伤害几率增加,维修维护难度加大,而现行建筑抗震标准对这方面的规定还有待完善加强。

3.2 建筑抗震标准执行中存在的问题

3.2.1新旧标准衔接问题

从这次调研工作反馈的情况看,现行建筑抗震标准符合厦门市的经济承受能力和实际需求,标准要求适中,标准的规定都能得到有效执行,但也存在一些问题。

厦门为经济发达地区,一般而言,正规报建的项目业主和参建单位对抗震设防标准均有较好的认识,对因进行抗震设防而增加的造价都能接受。但认识程度存在差异,特别是对工程造价比较敏感的地产开发商,因为标准实施直接关系到其利润。

新标准的发布往往是在某个确定的时间点,而项目的建设周期较长,所以新旧标准的衔接问题往往对建设单位产生困忧,对于标准实施时间点的界定很难给予准确把握。

3.2.2同一行政区地震参数不同问题

现行标准存在同一行政区的地震动设防加速度数值取值不一的问题,以及不同行政区分界线上地震参数的取值标准不好把握,有些差别甚至较大,如液化判别、场地土判别、地震动参数临界线取值等,易引起争议。理论上,同一行政区划内的地震动参数有可能不同,但基于政治、经济及社会影响等因素,一个行政区采用一个地震动设防加速度数值,难免在交界处的参数取值有所争议。

3.2.3标准执行困难问题

理论上讲,建筑应严格按照国家现行的抗震标准设计建造。但若标准不能切合实际需要,难免执行困难。加之,标准解读因人而异,往往会给设计单位造成困扰。

(1)中小学教学用房的连廊

诚然,对不同的工程项目,应根据其经济、政治和社会影响的重要性,在总的设防目标下再加以区别对待,是我国各工程结构抗震设计规范的特点之一。在设防标准(GB50223-2008)第6.0.8条规定中,“教育建筑中,幼儿园、小学、中学的教学用房以及学生宿舍和食堂,抗震设防类别应不低于重点设防类”。

但中小学的教学用房一般为多层框架结构,由于建筑功能的需要,不同的教学楼单体间采用连廊连接,常见的结构型式为多层单跨框架结构。而抗规GB50011-2001第6.1.5条规定,“甲、乙类建筑以及高度大于24m的丙类建筑,不应采用单跨框架结构;高度不大于24m的丙类建筑,不宜采用单跨框架结构”。

按照上述规范规定,中小学教学用房的连廊不允许采用单跨框架结构。为了满足建筑功能的需要,结构设计只能采取变通办法,将完整的连廊拆分,拆分后的连廊分别与相邻的教学楼结构连成一体,以符合规范的规定。然而,这种变通的设计方法,将可能使原来平面较规则的教学楼主体结构变成平面不规则。

(2)框架结构主体内的楼梯

抗规GB50011-2010(2016年版)第6.1.15条第2款规定:“……楼梯构件与主体结构整浇时,应计入地震作用及其效应的影响,应进行楼梯构件的抗震承载力验算;……”。其实这款规定在实际应用中很难执行。

为规避规范规定,往往将整浇的楼梯与主体结构拆开,楼梯板一端与主体结构固接连接,另一端则采用滑动支座,即主体设悬挑板,将梯板置于悬挑板上。这样做,似乎规避了规范规定,但因为悬挑板通常采用一个踏步宽度,能否满足大震位移的需要并不清楚,从而产生了新的结构安全隐患。而从现场施工效果看,有些梯板滑动端被装修板材顶死,无法滑动,很难保证能完全达到设计意图。楼梯本来是很好的抗侧力构件,只有合理利用,才能帮助提高主体结构的抗震性能。

(3)抗震鉴定、加固标准偏严

虽然总体上,现行建筑抗震标准符合厦门市的经济承受能力和实际需求,标准要求适中,但标准的个别条款存在一刀切、标准力度过严的问题。

《建筑抗震鉴定标准》(GB50023-2009)第1.0.4、1.0.5条规定,现有建筑应按20世纪70年代、90年代及2001年以后3种情况确定的后续使用年限,即鉴定方法分A(30年)、B (40年)、C(50年)3类建筑;而JGJ116-2009《建筑抗震加固技术规程》第1.03、1.0.4条规定,应按GB50023-2009进行抗震鉴定和确定建筑的抗震设防类别及相应的抗震措施和抗震验算要求(强条)。GB50023-2009、JGJ116-2009对建筑抗震加固的要求均按原建设年代确定,但对可否按建筑改造的范围、数量来界定鉴定,加固标准未作规定,从而带来标准执行的困惑。例如,20世纪90年代的旧厂房改造,按鉴定标准为B类建筑,但如果仅仅立面改造、平改坡改造,或局部加设夹层等较小范围的改造,按鉴定标准的要求需全楼加固,要求偏严。同样的,2001年后的建筑局部改造,要求全楼按现行规范加固的要求也偏严。特别是,当老旧建筑如20世纪80、90年代的厂房、宿舍改造为幼儿园、社区养老设施时,按GB50223-2008的规定,设防类别应为乙类;按GB50023-2009、JGJ116-2009的规定,应全楼进行加固,很难执行。

事实上,标准过高不仅带来标准执行的困惑,还可能造成标准执行的“变通”,或老旧建筑改造者知难而退,从而背离了标准制定的初衷。

3.2.4标准规定不明确问题

由于标准制定时间较早,标准某些条款落后于工程实际的发展,存在漏洞,可能给结构安全造成隐患。

(1)养老设施建筑的抗震设防类别

《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008)对敬老院、福利院、残疾人学校的设防类别没有明确。上一版本的设防分类标准GB50223-2004第6.0.8条规定,“教育建筑中,人数较多的幼儿园、小学的低层教学楼,抗震设防类别应划为乙类。这类房屋采用抗震性能较好的结构类型是,可仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施……”。本条条文说明指出:“……按当前的经济条件,这类低层房屋通常采用砌体结构,故规定如果改用抗震性能较好的混凝土结构材料和合理的结构类型时,抗震措施可仍按原设防烈度采用。对于敬老院、福利院、残疾人的学校等地震时自救能力较弱人群使用的砌体房屋,可比照上述幼儿园相应提高抗震设防类别。”

反观GB50223-2008第6.0.8条的规定,“教育建筑中,幼儿园、小学、中学的教学用房以及学生宿舍和食堂,抗震设防类别应不低于重点设防类。”;其条文说明仅指出调高幼儿园、小学、中学的教学用房以及学生宿舍和食堂设防标准的旨意,却删除了GB50223-2004第6.0.8条文说明关于敬老院、福利院、残疾人学校设防类别的补充说明,由此给规范的执行造成困扰。

鉴于GB50223-2008提高了幼儿园、小学、中学的教学用房以及学生宿舍和食堂的设防标准,在设计敬老院、福利院、残疾人学校时,设计人员往往会参照GB50223-2008第6.0.8条规定,从严执行,不管是否采用抗震性能较好的结构类型,都将设防类别定为乙类;但建设单位出于成本控制的考虑,往往要求将设防类别定丙类。

(2)抗规无长悬臂定义

抗规GB50011-2001第5.1.1条第4款规定,“8、9度时的大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑,应计算竖向地震作用”(强制性条文)。但对于长悬臂结构的准确定义,抗震规范未明示,仅在规范的条文说明中有所涉及。抗规GB50011-2001条文说明第5.1.1条第5款中,“关于大跨度和长悬臂结构,根据我国大陆和台湾地震的经验,9度和9度以上时,跨度大于18m的屋架、1.5m以上的悬挑阳台和走廊等震害严重甚至倒塌;8度时,跨度大于24m的屋架、2m以上的悬挑阳台和走廊等震害严重”。

(3)楼板的抗震构造措施

近年来板式住宅较流行,常见做法是将楼电梯间单独设于北侧,推出北侧通廊之外,而南侧则呈一字形布置功能房间。这样,如果仅看结构的电算结果,似乎指标都能满足规范规定;但问题的关键是电算结果有否失真,北侧楼电梯间能否与南侧结构共同工作,毕竟二者的联系仅靠北侧廊道。北侧布置较多剪力墙,刚度较南侧大许多,计算分配的水平力也较多,若结构无法满足“楼板平面内无限刚”的假定,北侧剪力墙实际上无法承担如此多的水平力,而南侧结构就需要承担剩下的水平力。如果结构设计仅看电算,不判断分析,则会留下安全隐患。虽然在抗震审查中,审查师大都能及时发现结构设计不合理所在,和设计单位协商沟通调整结构布置,使电算结果符合结构实际受力状态,并采取必要的抗震加强措施,保证结构安全,但因为规范未作明确规定,采取的抗震加强措施也因人而异,极易造成结构抗震性能安全度大小不一。

(4)规范对结构参数取值存有歧义

虽然,总体而言,现行建筑抗震标准的规定较细,但还是有某些结构参数取值容易引起歧义。例如,钢筋混凝土柱截面净高与柱截面高度之比不大于4的柱,其箍筋应全高加密,但对于圆柱,柱截面高度是按圆柱截面还是取圆柱截面的有效高度,规范对此尚无规定。

3.3 法规、政策方面问题

从本次建筑抗震标准实施情况的调研反馈来看,凡按照建设程序进行建设的建筑物都能按在建时的国家抗震标准进行抗震设计建造。但因现行政策未要求村镇建筑进行抗震设防审查和监督,《镇(乡)村建筑抗震技术规程》(JGJ161-2008)未能得到有效执行。此外,对于既有建筑的抗震性能鉴定评估,也存在现行政策未作规定的问题。

3.3.1既有建筑抗震性能不一问题

目前,建设行政主管部门对新建、扩建和改建的工业与民用建筑工程项目的设计文件均进行抗震设防审查和监督。因此,凡按照建设程序进行建设的建筑物均按在建时的国家抗震标准进行抗震设计建造,特别是2010年之后,新建建筑物均按现行国标GB50223-2008、GB50011-2010等标准执行,满足国家抗震标准对建筑抗震能力的要求。

我国对新建、扩建和改建的工业与民用建筑工程项目在建设前、建设中的审批监管较为严格,但对既有建筑的抗震性能鉴定评估,目前没有相关政策。除了既有建筑进行改、扩建时,建设主管部门要求其进行抗震鉴定和加固,相关的设计文件进行抗震设防审查和监督外,其他既有建筑的抗震性能鉴定评估和抗震加固的工作基本没有开展。特别是,早期建设的老旧建筑均未按抗震标准进行设防,抗震性能较差,存在较大的安全隐患。

随着国民经济的不断发展,抗震理论研究和实践也不断深入,不同时期的抗震设防水准也不同,导致同一地区不同时期建设的既有建筑抗震性能不尽相同,安全性能存在差异。对既有建筑的抗震性能不一的问题,急需出台抗震性能鉴定评估的相关政策。

3.3.2农民自建建筑的抗震设防问题

现行政策仅对城镇新建、扩建和改建的工业与民用建筑工程项目的设计文件进行抗震设防审查和监督,未要求村镇建筑进行抗震设防审查和监督。

农民抗震设防意识淡薄,一方面与抗震设防宣传力度不够有关,另一方面也和现行的建设管理规定有关。《镇(乡)村建筑抗震技术规程》(JGJ161-2008)适用于6~9度地区镇(乡)村建筑的抗震设计与施工,而现行政策未要求村镇建筑进行抗震设防审查和监督。因此,该标准未能得到有效执行,大部分的农民自建房抗震性能极差,无法满足抗震防灾的需要,急需出台政策,加强这方面的监管力度。

3.4 管理制度方面问题

基建建设一般分前期规划、建筑设计、现场施工等阶段。一般而言,我国的建设管理是按建设阶段由不同的职能部门分别进行监管,如规划部门主要管理前期规划和竣工规划验收,建设主管部门主要管理施工图、设计图审及现场施工等,这就容易产生“政出多门”的现象。

众所周知,“容积率是规划管理中十分重要的强制性指标,并密切关系到房产面积登记及增容地价缴纳”。②为避免开发商钻法律空子违规建设,规划指标特别是建筑面积指标往往从严控制,对于一些有“偷面积”嫌疑的建筑结构做法,规划部门一般不予批准,这就有可能“错杀无辜”。

例如,因建筑功能的需要,建筑外立面往往设置内凹的采光井,造成楼板不连续,产生结构平面不规则。为了保证楼板符合“平面内无限刚”的要求,合理的做法是在楼板内凹处设置一定宽度的加强板带。但《厦门市房产面积测算细则(2011年版)》第4.3节规定了“不计算建筑面积的范围”,其中的第4.3.14 条规定,“不计算建筑面积的范围:…… 4.3.14 凸出外墙面且进深小于0.60m与室内不相通的类似阳台、挑廊、檐廊的建筑空间。4.3.15 ……”,言下之意,宽度超过0.60m的类似构件须计算面积。从结构抗震的角度看,较理想的做法是在凹口端部设置2.0m宽的楼板,但因为需计入建筑面积,建筑专业一般不同意,以免规划部门认定此处有 “偷面积” 嫌疑,结构专业只好采用其它加强措施,但无法彻底解决结构平面布置不规则问题。依此,上述规划部门的做法看似严格,却给结构抗震安全留下隐患,和立法初衷相违背。

此外,除了上述规划审批部门严防死守的“偷面积”嫌疑外,另一种现象更应引起重视。例如,某些新建住宅的层高较常规为高,或预留挑空层,待竣工验收后再由业主自行加层,或挑空部位补平楼板。还有某些住户装修时擅自改变建筑使用功能,改变建筑开间布局(一套改多套),擅自改动主体结构。这些违规行为不仅钻规划政策的空子,更重要的是,这些行为会降低建筑抗震性能,给人民群众的生命财产安全造成不应有的损失。目前,这方面的管理制度还有待完善,监管力度还应加强。

3.5 抗震防灾意识方面问题

从本次建筑抗震标准实施情况调研来看,虽然汶川地震后,大家的抗震防灾意识有所加强,但对抗震设防的认识深度还因人而异,对全民的抗震防灾意识仍需加强。主要从这次抗震调研反馈的情况来看,表现在以下几个方面:

一是项目业主单位的的抗震防灾意识。正规报建的项目业主和参建单位均对建筑的抗震设防有所认识,但认识程度深浅不一。特别是房地产开发商,在建筑外观、小区绿化等方面更愿意投资,而对提高结构抗震性能方面的投资仅以不违反规范为限,甚至 “打擦边球”。

二是广大农民的抗震防灾意识。农民自建房基本未执行抗震设防标准,防灾的意识还需加强。

三是建设从业人员的抗震防灾意识。一般而言,建设从业人员的抗震防灾意识较强,但是还不够,特别是建筑设计人员的抗震概念设计的素质亟待提高。抗规GB50011-2010 (2016年版)第3.4.1条规定,“建筑设计应根据抗震概念设计的要求明确建筑形体的规则性。”(强制性条文)。建筑专业是龙头,好的建筑设计对结构抗震性能的提高能起到事半功倍的作用。但现在新、奇、特的建筑越来越多,这一方面和建筑行业竞争激烈有关系,另一方面也和建筑设计人员的结构抗震概念不清有关系。

3.6 其他问题

有些开发商为追求利益最大化,对设计单位完成的设计图纸进行所谓的“优化”,不顾及结构性能,游走于规范底线,采取“规范不硬性规定就不执行”的方式,以降低结构安全储备为代价,通过抠钢筋和混凝土用量来降低造价,事实上降低了结构的抗震性能。

4 对策及建议

为进一步提高房屋建筑抗震防灾能力,分析本次调查工作的反馈情况,提出以下对策和建议。

4.1 确保新建建筑抗震性能

中国的抗震设防思想可概括为“三水准设防,两阶段设计”,所有地区均采用50年超越概率10%的地震作用作为基准设防地震作用,但由于不同的地区地震危险性不同,导致在强地震作用下,不同地区结构倒塌的风险存在明显差异。

美国的最大地震水准与我国大震水准相当,略高于我国大震平均水准(重现期2000年);而“设计地震”除部分地区高于我国设防地震水准外,大部分与我国“设防地震”的水准相当。因美国不同地区地震危险性存在差异,设计地震水准也不同,大致为50年超越概率5%~10%;故美国规范考虑不同地区地震危险性的差异,规定了最大考虑地震(50年超越概率2%),再对其进行2/3的折减得到设计地震,考虑的是结构统一的倒塌概率,使不同地区在发生大于设计地震强度的地震时,都能体现出很好的抗震性能[10]。这与美国先进的抗震理论研究和丰富的地震动记录密不可分。

他山之石,可以攻玉。如能借鉴美国规范对我国地震危险性区划方法适当改进,研究不同地区、不同结构类型的折减系数,而不是所有的结构用相同的折减系数,将使抗震设计更为合理。因此,建议建设主管部门规定各地应建立完善的地震动记录体系,以丰富我国的地震动记录,并在此基础上进一步加强抗震理论研究,使不同地区在发生大于设计地震强度的地震时,都能体现出较好的抗震性能。

4.2 提高既有建筑的抗震性能

虽然,我国对新建、扩建和改建的工业与民用建筑工程项目在建设前、建设中的审批监管较为严格,但对既有建筑的抗震性能评估和抗震性能的提高,除了前文所述的中小学校舍抗震鉴定评估及抗震加固外,目前基本上是空白,这方面的工作亟需加强。

反观日本没有明确规定建筑抗震的重要性类别,但其抗震法律法规很完善,对于建筑设计、施工监管较为严格。在日本,新建建筑物之前,要前往政府相关部门进行申请,审查建筑物的设计是否符合抗震标准,不符合标准的建筑物不允许建造,这样就确保了新建筑物的抗震性能。对于已建好的建筑,日本要求定期进行全面的统计和评估。在审批和评估过程中,对重要的建筑,例如学校、医院等都加以重点把握,保证其安全性[10]。

既有建筑加固改造意义重大。大家知道,地震时人员伤亡主要是由不符合抗震要求的房屋垮塌造成的,而城乡危旧房屋的抗震性能较差,应及时加固改造。毕竟“新城建设”和“旧城改造”共存是城市更新发展的特点,加固改造也已成时下“城市更新”的手段,以拆建为主的建筑更新显然是目前我国城市更新发展的主要方式,但在城市建设中对既有建筑的保护和改造再利用也应引起各界的高度重视。建议建设主管部门制定既有建筑的抗震性能评估及抗震加固的相关规定,结合旧城改造、美丽乡村建设,对既有建筑进行加固改造,以不断提高我国既有建筑的抗震性能,使其安全性能得到保证。

4.3 明确标准规定

由于标准制定时间较早,标准滞后于国民经济建设的发展,标准某些条款落后于工程实际的发展,存在漏洞,在所难免,容易给结构安全造成隐患。因此,建议及时完善现有标准,统一各级标准规定,加快新技术标准的修订工作,如混凝土装配式建筑抗震标准。现在,除了日常的施工图设计审查外,每年建设主管部门还开展设计质量检查,对此,建议各地区建设管理部门将本地区施工图设计审查和设计质量检查发现的常见通病,汇总上报给抗震标准编制单位,使标准能及时更新,与时俱进,对一些新生事物尽可能有明确的条文规定。而对于如“敬老院、福利院、残疾人学校的设防类别”等标准未明确的,建议开展调研,综合考虑,明确标准,该降的要降,该提的要提。同时,还要协调好各部门的管理规定,避免政出多门。在加强对既要建筑违规改造的监管方面,结构安全是重中之重,建议由建设主管部门牵头理顺相关政策,以使结构抗震设防目标能得到真正可靠而有效的保证。

4.4 标准适当弹性

虽然标准制定往往滞后于国民经济建设的发展,但标准也不能不符合工程实际“一刀切”,应与时俱进,切实可行,防止标准力度过严。例如,前文所述的中小学教学用房连廊,现行标准规定,乙类建筑不应采用单跨框架结构,造成标准执行困难。可否考虑实际需要,适当放大标准执行弹性,将标准改为“乙类建筑不宜采用单跨框架结构;如确需采用,应采用较先进的设计手段如性能化设计,相关结构应采取更强的抗震措施”。而对于前文所述的框架结构主体内的楼梯,应加强理论研究,推出方便可行的楼梯构件抗震承载力验算方法,以确实提高楼梯结构的抗震性能。为避免人为因素干扰,建设主管部门宜出台相关政策规定,,对同一级别的标准应统一设定过渡期,在过渡期内的项目鼓励执行新标准,过渡期后的项目强制执行新标准。

4.5 政策扶持鼓励新技术应用

厦门属经济发达地区,在严格执行国家现行抗震标准的基础上,可适当提高建筑抗震设防标准,学校、医院、大型商场、高层写字楼、大型体育场馆等人员较密集的公共建筑,应适当提高抗震措施要求,鼓励采用减隔震、装配式钢结构等新技术,特别是学校、医院等重点设防类建筑,建议强制采用减隔震技术。

由于减隔震技术是一种新技术,普通的工程技术人员对此接触不多,技术的掌握不够透彻,对新技术的应用有畏难情绪,要加强对相关人员的业务培训,以提升信心和专业技术素养;其次,采用减隔震技术需增加施工工序,增加相关的辅助措施费用,商品房开发商讲究时间、经济效益,往往不愿意采用。对此,建议出台相应政策扶持高新技术企业,鼓励推广新技术的应用。

4.6 加大宣传力度,全方位增强抗震防灾意识

增强抗震防灾意识结构安全是百年大计,抗震防灾更是重中之重,规范规定仅仅是保证结构安全的最低要求,而且必须靠人来贯彻执行。所以,应加大加强安全宣传力度,增强提升社会抗震防灾意识。比如,专业人员应结合专业继续教育培训,强化抗震意识,提高结构素养;政府应出台相关规定,杜绝社会上以降低结构安全储备为代价的所谓“优化”现象,提高建筑抗震防灾能力。同时,在乡镇村加强抗震防灾宣传教育提高广大农民的抗震防灾意识,提升农民自建民宅的抗震防灾性能。

5 结语

以上是厦门市建筑抗震标准及实施情况调研简述,以及对现行建筑抗震标准实施中存在问题的反思,和抗震标准的制定、执行等方面的建议。本文是个人的粗浅心得,不足之处,烦请同行专家予以批评指正。

调研工作开展期间,调研小组各成员单位、各位专家以高度的社会责任感、积极的工作热情开展调研工作,在较短的时间内保质保量地完成上级交办的调研任务。调研报告和本文的成稿过程中,得到了许多工程界同仁的帮助,笔者受益匪浅,在此深表感谢。

注释:

①黄建南.厦门市中小学校舍抗震性能普查分析.中国建筑科学院厦门科研设计部等.

②引自厦规〔2015〕112号《厦门市规划委员会 厦门市国土资源与房产管理局关于进一步规范建设工程建筑面积计算适用标准及计容面积、房产登记面积与地价收取对应关系的通知》的政策解读。

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