淺談工業建筑改造與加固現狀

淺談工業建筑改造與加固現狀

1 工業建筑的改造與加固發展情況

工業建筑作為建筑的一部分，與人們的生產和生活息息相關，工業建筑構成了建筑物非常重要的部分。據有關部門統計,目前國內現存的各種建(構)筑物的總面積至少在500億m2以上，工業建筑占40 %，其中絕大多數是混凝土結構，而且至少有50%以上已投入使用20年以上[1]。隨著社會的發展,城市的轉型和工業結構的調整，部分工業建筑拆除重建，部分工業建筑經過加固改造后能適應社會和經濟的發展繼續發揮作用。我國的工業建筑的改造與加固是從20世紀80年代后期開始的[2]，據有關資料統計,自1997年以來,我國加固工程量平均年遞增量達到30%以上，到2000年全國年加固修復工程量已突破100萬m2。工業建筑改造的方向主要有兩個方面，一方面經加固改造后工業建筑繼續使用經過改造后規模更大更節能，空間使用上更加合理、高效美觀和符合人性化。這方面的例子很多，典型的例子如上海寶山鋼鐵廠、北京現代轎車生產工廠改造；另一方面改造為民用建筑，工業建筑由于的內部空間大、并且承載力較大改造為民用建筑基本上都能滿足承載力的要求，外觀和內部經過改造和裝修后即可使用。典型的例子如798工廠改造為綜合藝術中心，沈陽鐵西舊工業區改造為現代工業文明長廊，有的改為文化娛樂中心、酒店等。

國外方面歐美等國最先進入后工業社會，是最先進行大規模城市結構性調整的發達國家和地區，于20世紀60年代最先出現了大規模的舊工業建筑改造再利用[3]，20世紀 70～80年代就已成為一種趨勢[4]，改造的對象多為工業革命時代大量興建的輕工業建筑及少量重工業廠房。近年來建筑物的改造與加固發展比較迅速，出現了許多的工業建筑改造的優秀作品, 煤廠改造為工業博物館，將魯爾煤氣罐改造為文化藝術中心，法國巧克力工廠改造成的雀巢公司總部、意大利林格圖工廠改建的林格圖大廈等。隨著社會的可持續發發展，資源的再利用和節能減排提上日程，建筑作為耗能垃圾制造大戶，減少資源浪費和垃圾制造就是對生態環境的最大貢獻。據西方發達國家1987年的統計數據表明,對工業舊建筑的改造再利用比新建同樣規模、同樣標準的建筑可節約1/4～1/2的費用[5]。英國國家資金用于新建與改建的比例從70年代的75∶25提高到90年代的50∶50[6]。有人預言21世紀將是建筑業中最興旺行業之一的將是舊建筑物的加固改造和建筑的垃圾的回收利用。

2 工業建筑結構改造鑒定及加固軟件的發展

結構的改造鑒定及加固是個相輔相成的過程，要進行合理的改造首先是要在結構方面進行可靠性評估，可靠性評估目前主要采用傳統經驗法和實用評估法即規范中的分級評估法，但評估是一個非常系統和復雜的過程，僅靠知識和經驗來處理工程中遇到的問題是不夠的，隨著計算機技術的發展，把這些經驗和理論來轉換成計算機程序來處理，需要能對建筑鑒定改造和加固的智能化軟件系統。在結構改造鑒定與加固方面，我國1986年把“工程建設中智能輔助決策系統”定為國家自然科學基重大項目，1991年開發出了結構評估鑒定方面方面的專家系統，城市現有建筑物震害預測與防預對策的專家系統，鋼筋混凝土單層工業廠房可靠性評估與對策的專家系統 (RAISE-3)，單層混凝土廠房抗震評定專家系統SAIBR[7]。進入21世紀陸續研究開發出了一些常規結構的鑒定與加固專家系統, R．C．框架抗震鑒定與加固可視化程序(2001年)[8]，結構加固設計與東大迪普（seu-deep）軟件系統（2003）[9]，鋼筋混凝土框架抗震鑒定的專家系統(2004年)[10]，磚混結構可靠性鑒定程序(2006年)[11]，這些軟件對建筑鑒定加固領域的專家系統的研制起到了積極的作用,但程序的完善性還有待進一步提高，實用性和全面性方面還有待實踐中檢驗，并且專門用來作為工業建筑結構的鑒定加固專家系統近年來開發的比較少或者幾乎沒有，在不久的將來我國將進入維修加固改造為主的第三個發展時期，因此我國應該投入力量開發工業建筑的鑒定與加固專家系統。國外的建筑結構鑒定程序最典型的成果是美國歷經5年于1985年開發出的土木工程系統，它的前身是現存結構的破壞評估專家系統。美國從八十年代初便將專家系統技術應用于結構工程的預測評估領域。

3 工業建筑改造鑒定與加固相關標準規范情況

建筑物的鑒定與加固作為一門學科,理論成果最重要的體現的是相關標準的編制與頒布,這是工程技術人員的法定依據,目前已出版的標準包括:

鑒定標準

《工業構筑物抗震鑒定標準》GBJ117-88,《工業廠房可靠性鑒定標準》GBJ144-90,《建筑抗震鑒定標準》GB50023-95,《石油化工建筑抗震鑒定標準》,《鋼鐵工業建（構）筑物可靠性鑒定標準》YBJZ19-89.《工業與民用建筑抗震鑒定標準》(試行)TJ23-77。

加固標準

《凝土結構加固技術規范》CECS25:90,《鋼結構加固技術規范》CECS-77-96,《建筑抗震加固技術規程》JGJ-116-98,《既有建筑地基基礎加固技術規范》JGJ-123-2000,《碳纖維片材加固混凝土結構技術規范》,《混凝土結構加固施工與驗收安全技術規范》。

4 工業建筑結構加固改造方法的發展

在上部結構中，工業建筑的加固方有加大截面加固法，體外預應力加固法和改變結構傳力體系加固法。加大截面加固法和體外預應力加固法是常用的方法，已在實際工程中得到廣泛的應用[12]。但這兩種加固方法存在很多不足之處，加大截面加固法施工周期長，對環境影響大，而且增加截面尺寸，減少了使用空間，因此有一定的局限性。預應力加固法錨固構造困難，施工技術要求高，難度大存在施工時側向穩定及耐久性問題。20世紀60年代隨著環氧樹脂黏結劑的問世，一種新的加固方法—外部粘貼鋼板加固法開始出現，這種加固方法是用環氧樹脂黏結劑把鋼板等高強度材料牢固粘結于被加固構件表面，使其與被加固構件共同工作。20世紀末，隨著國際市場纖維材料的大幅度下降，一種類似于粘鋼加固方法的外貼纖維復合材料加固法逐漸引起了工程技術人員的關注，外貼纖維復合材料加固法法具有強度高、重量輕、耐腐蝕性好、抗疲勞性能好等優點。我國已經制定了《碳纖維片材加固混凝土結構技術規范》。

5 提高工業建筑改造加固質量的措施

工業建筑結構鑒定與加固水平的提高是一個系統的工程。首先需要建立和完善工業建筑結構的加固和修復的質量和技術標準規范。其次支持加固材料和鑒定加固軟件的研究和開發。再次要提高加固專業隊伍的施工水平。其他方面是需要政府在資金方面的支持提高對工業建筑加固改造研究方面的積極性。同時文化價值觀念方面的引導也必不可少，提倡全民節約，節約即創造財富，加固后的建筑同樣美觀實用并且費用低廉。

[1]宋中南.我國混凝土結構加固修復業技術現狀與發展對策(J).混凝土, 2 0 0 2( 1 0) :11-12

[2]沈實現,韓炳越.舊工業建筑的自我更新*—798工廠的改造(J).工業建筑.2005,35 (8):45-47

[3]張艷鋒,陳伯超等.國外舊工業建筑的再利用與再創造(J).建筑技術,2004(1):45-47

[4]付瑤,劉文軍等.國外舊工業建筑再利用對我國的啟示(J).沈陽建筑工程學院學報(自然科學版).2003, 19(1):33-36

[5]葉雁冰.舊工業建筑再生利用的價值探析(J).工業建筑.2005,35(6):32-34

[6]王 毅.建筑的再利用.世界建筑(J).1998 (1):22-24

[7]何志軍.鋼筋混凝土框架結構抗震鑒定驗算人機交互程序的開發與研究(D).青島:青島建筑工程學院.1999

[8]李培根,殷杰等.R.C.框架抗震鑒定與加固可視化程序的開發(J).工業建筑.2001, 31 (10):68-71

[9]孫寶俊,李秉南,金曉宏.結構加固設計與東大迪普(SEU-DEEP)軟件系統的研發.工業建筑.2003,33(10)

[10]楊曉明,王新堂.鋼筋混凝土框架抗震鑒定人機交互程序的開發與研究(J).工業建筑.2004,34(8):84-86

[11]馬云飛.磚混結構可靠性鑒定程序的研究與開發(D).南京:東南大學.2006

[12]張立人.建筑結構檢測、鑒定與加固(M).武漢:理工大學出版社.2003.1-3

李美娟 封金財 常州大學環境與安全工程學院 213164

Viewpoint for reconstruction and strengthen of industrial construction

LI Meijuan, FENG Jincai(School of Environment &Safety Engineering，Jiangsu Polytechnic University Changzhou 213164)

國外的工業建筑于20世紀60年代已進入大規模的加固改造階段，國內的工業建筑進入加固改造較晚于西方國家。從20世紀80年代國內的工業建筑的開始進入了加固改造的階段，以后的加固改造量逐年提升。工業建筑加固改造的發展在一定程度上促進了鑒定改造與加固軟件的發展，促進了鑒定與加固標準和規范的發展同時也促進了加固改造材料和方法的發展。隨著工業建筑加固改造的深入反過來要求加固改造市場進一步規范，如何進一步提高加固質量有待各方的努力與多方面支持。

工業建筑； 加固改造

It has entered in a large-scale reconstruction and strengthen phase of foreign industrial construction in the 60's at the 20th century, the stage were latter than western countries to domestic industrial construction. The reconstruction and strengthen stage has started to the domestic industrial construction from 80 years of the 20th century, the amount of reinforcement increased year by year from then. The development of reconstruction and strengthen of industrial construction facilitated the development of identification and consolidation software to some extent and promoted the development of the identification and strengthening standards and norms, while also promoted the development reinforcement and reconstruction materials and methods. With the further development of transformation of industrial construction, in turn, it requires to further standardize the market of strengthening, how to further improve the quality that Depends on the efforts of all parties and manifold supports.

industrial construction；reconstruction and strengthen

TU311.3文獻標示碼：A

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.15.032

李美娟：女，山西萬榮人，碩士，實驗師，土木工程，主要從事土木工程專業實驗教學與管理。