王 志 強(qiáng)
(山西省建筑科學(xué)研究院,山西 太原 030001)
山西城市既有老舊建筑現(xiàn)狀調(diào)查及抗災(zāi)性能研究★
王 志 強(qiáng)
(山西省建筑科學(xué)研究院,山西 太原 030001)
簡(jiǎn)述了城市既有老舊建筑的特點(diǎn),介紹了山西典型城市既有老舊建筑的現(xiàn)存量及用途,分析了城市既有老舊建筑物存在的問(wèn)題及抗災(zāi)能力,并提出對(duì)老舊建筑物進(jìn)行加固改造的建議,有助于提升既有老舊建筑的綜合抗災(zāi)能力,實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。
既有老舊建筑,抗災(zāi)能力,城市
山西省從20世紀(jì)80年代開始了大規(guī)模的城市建設(shè),隨著建筑技術(shù)、管理水平的逐步改善,新建建筑的抗災(zāi)性能得到很大的提高,但是城市中的既有老舊建筑具有如下特點(diǎn):原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低、材料強(qiáng)度較低、施工質(zhì)量差、建筑結(jié)構(gòu)老齡化,結(jié)構(gòu)功能的減弱導(dǎo)致綜合抗災(zāi)性能的逐漸喪失,災(zāi)害面前,房倒人亡,重大安全問(wèn)題頻現(xiàn)。
近年來(lái),地震、火災(zāi)與爆炸、風(fēng)災(zāi)等災(zāi)害的不斷出現(xiàn)已警示我們城市建筑的抗災(zāi)差異較大,尤其是城市既有老舊建筑抗災(zāi)能力較差,因此調(diào)查分析城市既有老舊建筑存在的問(wèn)題,研究城市既有老舊建筑的抗災(zāi)性能,從而為制定既有老舊建筑的管理和加固改造技術(shù)提供依據(jù)。
既有老舊建筑在各個(gè)城市的存量和類型因地理位置和經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度不同而各不相同。從地域、經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人口分布考慮選取太原市(六城區(qū)三縣一市)、忻州市(城區(qū))、臨汾市(城區(qū))這三個(gè)城市作為典型城市,對(duì)典型城市既有老舊建筑現(xiàn)存總量及所占城市建筑比例、既有老舊建筑建設(shè)年代、使用性質(zhì)、結(jié)構(gòu)形式及存在問(wèn)題等方面進(jìn)行調(diào)查分析。
依據(jù)我國(guó)房屋建筑年代和抗震設(shè)防的歷史沿革,以1990年為分界,將其劃分為1990年后新建建筑和既有老舊建筑兩大類進(jìn)行調(diào)查與分析。
1)太原市六城區(qū)三縣一市城市既有老舊建筑現(xiàn)狀情況。太原位于山西省境中央,現(xiàn)轄6個(gè)市轄區(qū)(小店區(qū)、迎澤區(qū)、杏花嶺區(qū)、尖草坪區(qū)、萬(wàn)柏林區(qū)、晉源區(qū))、3個(gè)縣(清徐縣、陽(yáng)曲縣、婁煩縣)、1個(gè)縣級(jí)市(古交市)。太原市城區(qū)人口密集,在城市中分布著黨政機(jī)關(guān)、學(xué)校、醫(yī)療機(jī)構(gòu),工業(yè)、商業(yè)、居住建筑混雜在一起,各個(gè)年代的建筑交錯(cuò)分布。截止2011年,太原市六城區(qū)三縣一市房屋建筑總面積為1 597.82萬(wàn)m2,1 867.44萬(wàn)m2,1 073.15萬(wàn)m2,1 694.732萬(wàn)m2,1 835.16萬(wàn)m2,273.647萬(wàn)m2,327.129 6萬(wàn)m2,274.665萬(wàn)m2,98.795 2萬(wàn)m2,80.958 7萬(wàn)m2。
太原市小店區(qū)、迎澤區(qū)、杏花嶺區(qū)、尖草坪區(qū)、萬(wàn)柏林區(qū)、晉源區(qū)、清徐縣、陽(yáng)曲縣、婁煩縣、古交市既有老舊建筑分別占到城區(qū)房屋總建筑面積的31.65%,42.29%,10.68%,20.16%,16.71%,31.24%,26.16%,31.07%,46.22%,23.37%。
太原市六城區(qū)三縣一市住宅量最多,占到太原市房屋建筑的75.01%,其中既有老舊建筑占到住宅總量的23.93%;辦公類、高等教育中小學(xué)校舍、醫(yī)院、文化娛樂(lè)科技用房、體育用房等建筑中既有老舊建筑均占有10%~50%。
2)忻州市城區(qū)既有老舊建筑現(xiàn)狀情況。忻州市是山西中北部的重要中心城市,城區(qū)內(nèi)人口密集,新老建筑混雜,黨政機(jī)關(guān)、學(xué)校、醫(yī)療機(jī)構(gòu)以及工商業(yè)、居住建筑交錯(cuò)分布。忻州市城區(qū)處于8度高地震烈度區(qū),是山西省中北部中心城市之一,也是抗震設(shè)防的重點(diǎn)城市。
截止2011年年底,忻州市城區(qū)房屋建筑總面積1 672萬(wàn)m2,其中住宅建筑1 110.64萬(wàn)m2,辦公建筑有146.71萬(wàn)m2,學(xué)校校舍建筑96.48萬(wàn)m2,醫(yī)院建筑8.34萬(wàn)m2,生命線工程建筑為11.32萬(wàn)m2,文化娛樂(lè)科技用房建筑1.22萬(wàn)m2,體育用房建筑0.48萬(wàn)m2,長(zhǎng)途汽車站0.56萬(wàn)m2,其他房屋建筑296.25萬(wàn)m2。
忻州市城區(qū)既有老舊建筑占到城區(qū)房屋總建筑面積的43.80%。
忻州市城區(qū)住宅、辦公、醫(yī)院、文化娛樂(lè)科技用房、體育用房類房屋既有老舊建筑占比分別為44.14%,49.74%,75.78%,77.05%,100%。
為了詳細(xì)了解城市房屋建筑中既有老舊建筑的情況,2012年對(duì)忻州市主城區(qū)1 524棟建筑進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)查,其中既有老舊建筑746棟。既有老舊建筑中,磚混結(jié)構(gòu)房屋576棟,多層鋼筋混凝土房屋42棟,內(nèi)框架和底層框架房屋26棟,單層鋼筋混凝土柱廠房40棟,單層空曠房屋、單層磚柱廠房及土木石墻房屋62棟。
3)臨汾市城區(qū)既有老舊建筑現(xiàn)狀概況。臨汾市地處山西省西南部。截止2011年6月,臨汾市城區(qū)房屋建筑總面積1 207.9萬(wàn)m2,其中市區(qū)852.28萬(wàn)m2;開發(fā)區(qū)199.47萬(wàn)m2;堯都區(qū)(城東)156.15萬(wàn)m2。
臨汾市既有老舊建筑面積375.44萬(wàn)m2,占臨汾市城區(qū)房屋建筑比例為31.08%。
臨汾市城區(qū)既有老舊建筑房屋結(jié)構(gòu)類型主要以磚混結(jié)構(gòu)為主,所占比例達(dá)到了84.34%,磚木結(jié)構(gòu)所占比例為8.43%,框架結(jié)構(gòu)所占比例為7.23%。
針對(duì)山西省典型城市既有老舊建筑的建設(shè)年代、使用性質(zhì)、結(jié)構(gòu)形式及存在問(wèn)題等方面的調(diào)查結(jié)果,綜合分析研究城市既有老舊建筑抗災(zāi)能力,分析研究中既有單一因素的分析,也綜合考慮兩種因素的耦合分析研究。
3.1 城市既有老舊建筑存在的問(wèn)題
在忻府區(qū)所調(diào)查的746棟既有老舊建筑中189棟建筑存在不同程度的裂縫,12棟存在局部下沉,11棟建筑存在漏水、漏雨、陽(yáng)臺(tái)變形等問(wèn)題。
老舊建筑中普遍存在裂縫、滲漏、管道和線路老化等現(xiàn)象;多數(shù)都遭遇到不同程度的破壞性裝飾裝修,存在結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)改變現(xiàn)象;既有老舊建筑的使用性質(zhì)改變或?qū)吓f建筑使用不當(dāng),其實(shí)際的使用狀況與原建筑設(shè)計(jì)時(shí)所考慮的技術(shù)參數(shù)不符、甚至相差巨大等。上述這些問(wèn)題均給房屋使用帶來(lái)了極大安全隱患,甚至有可能使房屋成為危險(xiǎn)房屋。
3.2 城市既有老舊建筑抗震能力分析
城市既有老舊建筑抗震能力相對(duì)較低既有經(jīng)濟(jì)原因、抗震設(shè)防的歷史原因,也有市場(chǎng)不規(guī)范、施工管理不到位等等原因。既有老舊建筑中磚混結(jié)構(gòu)房屋最多,下面就以既有老舊建筑中磚混結(jié)構(gòu)房屋的抗震能力做一簡(jiǎn)單的分析:
1)1980年以前的磚混結(jié)構(gòu)房屋。由于當(dāng)時(shí)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)還比較薄弱,加之人們對(duì)地震的破壞性認(rèn)識(shí)不足,房屋建筑在設(shè)計(jì)時(shí)執(zhí)行規(guī)范不嚴(yán)格,幾乎不做抗震計(jì)算。結(jié)構(gòu)布置中構(gòu)造柱相對(duì)很少,甚至沒(méi)有,材料強(qiáng)度選用較低;施工過(guò)程中無(wú)人監(jiān)管,施工質(zhì)量較差,有的房屋砂漿強(qiáng)度幾乎低至零點(diǎn)幾。多方面原因造成該時(shí)期所建房屋結(jié)構(gòu)的抗震性能非常差,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)抗震的安全隱患很大。
2)1980年—1990年間的磚混結(jié)構(gòu)房屋。該時(shí)期設(shè)計(jì)執(zhí)行的抗震規(guī)范為TJ 11—78。當(dāng)時(shí)對(duì)于材料強(qiáng)度的要求相對(duì)較低,限于當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用較少,結(jié)構(gòu)抗震主要靠手工計(jì)算,致使結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算時(shí),涉及到的計(jì)算內(nèi)容相對(duì)較少,考慮因素不夠全面,加之該時(shí)期設(shè)計(jì)市場(chǎng)不規(guī)范,魚龍混雜等情況,設(shè)計(jì)質(zhì)量差、不符合國(guó)家設(shè)計(jì)規(guī)范的工程也不在少數(shù),結(jié)合當(dāng)時(shí)施工及監(jiān)管水平仍然很低,施工過(guò)程中偷工減料現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。諸多原因造成該時(shí)期內(nèi)所建的磚混結(jié)構(gòu)房屋,大部分抗震性能仍然較差,安全隱患也較大。
1)城市既有老舊建筑一般可占到城市房屋總建筑面積的20%~40%左右,這樣量大面廣的建筑是不能一拆了之。2)由山西典型城市既有老舊建筑調(diào)查分析知:城市住宅、辦公、學(xué)校校舍、醫(yī)院、文化娛樂(lè)科技用房、體育用房、交通運(yùn)輸?shù)确课萁ㄖ芯嬖谙喈?dāng)大數(shù)量及比例的既有老舊建筑,城市既有老舊建筑既有一般設(shè)防類建筑,也有重點(diǎn)設(shè)防類建筑。3)由山西典型城市既有老舊建筑調(diào)查分析知:城市既有老舊建筑房屋結(jié)構(gòu)類型的比重主要以磚混結(jié)構(gòu)為主,所占比例達(dá)到了70%~80%,鋼筋混凝土房屋也有一定的比例。
隨著時(shí)代的變遷,城市既有老舊建筑逐漸出現(xiàn)諸如裂縫、水電設(shè)施老化等問(wèn)題,且這些既有老舊建筑抗震、抗災(zāi)能力較低,另外,城市既有老舊建筑由于年代久,使用功能也不能滿足現(xiàn)今需求。
如對(duì)這些既有老舊建筑全部拆除重建,工程量很大,并伴隨著舊建筑的拆除產(chǎn)生大量的建筑垃圾,建筑垃圾成分復(fù)雜、地域性強(qiáng),已成為影響我國(guó)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境發(fā)展和人民生活的重要問(wèn)題,也會(huì)造成社會(huì)財(cái)富和經(jīng)濟(jì)的浪費(fèi)。且老舊建筑、老舊街區(qū)承載著城市的發(fā)展歷史,體現(xiàn)了城市文明的傳承與延續(xù),承載著城市的興衰變遷,是解讀城市歷史的密碼。因此對(duì)城市既有老舊建筑加固改造,符合國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,可全面提升我國(guó)城市既有老舊建筑綜合防災(zāi)減災(zāi)能力,實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。
[1] TJ 11—78,建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
[2] GB 50011—2010,建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
Study on existing old urban building status survey and disaster-resisting performance in Shanxi province★
Wang Zhiqiang
(ShanxiAcademyofBuildingScience,Taiyuan030001,China)
The paper briefly illustrates existing old urban building features,introduces typical existing old urban building quantity and usages,analyzes existing old urban building problems and its disaster-resisting capacities,finally puts forward existing old building reinforcement transformation suggestions,which will be good for improving old existing building disaster-resisting capacity and realizing sustainable city development.
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2015-10-14 ★:科研課題:“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題(課題編號(hào):2012BAJ11B02)
王志強(qiáng)(1964- ),男,高級(jí)工程師
1009-6825(2015)36-0026-02
TU317 < class="emphasis_bold">文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
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