基于可靠性的建筑再利用技術研究

施 峰

（南通航運職業技術學院船舶與海洋工程系，江蘇 南通 226010）

基于可靠性的建筑再利用技術研究

施 峰

（南通航運職業技術學院船舶與海洋工程系，江蘇 南通 226010）

文章主要從目前建筑結構的現狀及未來建筑結構保護的角度分析了建筑再利用的可行性及前景發展，對比一些發達國家的再利用技術并結合目前計算機參數化手段從歷史、經濟、文化保護等方面得出相應的再利用技術策略。

再利用；可靠性；經濟

0 引言

隨著國民經濟的發展，國內新建了大量的建筑結構，但也有越來越多的結構物面臨著接近或超過設計使用年限的情況，對于這類建筑我們就需考慮其后續使用的問題，對于大多數結構而言，到達設計使用年限并不意味著結構的破壞，只是其可靠性在動態降低。國內外很多建筑結構通過合理的維護保養，有的使用了幾百上千年至今屹立不倒。也就是說，通過結構加固，功能改造等手段，可以延長建筑的使用年限，這對于目前城市化水平不斷提高的中國，尤其像北京、上海等特大城市有著十分重要的意義，以北京為例，由于土地資源的供應量相對有限，北京新建建筑數量已經極度萎縮，后期將快速轉入建筑再利用階段。

1 建筑再利用技術的現狀

1.1 國外再利用技術的發展

國外對于建筑再利用的研究已經有相當長的一段時間，并且已經形成和比較合理的理論和操作體系，其研究的重點主要集中在建筑的還原、修繕、加固及功能改造上，對于不同的建筑結構，如木結構、石結構、混凝土結構、砌體結構、鋼結構等均有具體完整的研究成果，對于再利用技術而言，不僅要研究其結構本身，還要從力學、美學、環境保護學、材料學等方面綜合進行分析其可行性。

1.2 國內再利用技術現狀

國內的建筑再利用技術并沒有形成完整的理論體系，主要集中在具體的操作層面上，如對于古建筑的修復，建筑的整體移動，建筑的功能改造等，但隨著建筑再利用數量的不斷增加，技術的不斷成熟，國內有很多高校和學者在從事建筑再利用理論和實踐的研究，其研究水平也在不斷提高，逐漸接近并趕上其他發達國家。

2 結構可靠性分析

2.1 可靠性在再利用技術中的地位

建筑結構可靠性是用來描述建筑結構安全性、適用性和耐久性的參數，對于建筑來說都要求建筑結構在正常設計、正常施工和正常使用的條件下達到一定的使用年限，因此對可靠性的研究就顯得非常關鍵，由于建筑材料本身的屬性問題，一般的建筑在經歷一段時間的使用后都會出現老化，強度降低，外觀陳舊等問題，對于可靠性的分析就是要確定這些變化會不會對建筑的使用產生影響，從而采取合適的措施進行處理。比如在我們常見的古建筑保護中，專家會對建筑的結構進行評估，同時結合其歷史價值和外觀要求確定合適的建筑修復手段和方法，這其中還要考慮材料變化的問題，尤其是年代久遠的古建筑一般會采用木結構甚至石結構，對這類建筑的恢復就要結合古代和現代的特點，使其既能恢復歷史原貌，同時也不會顯得過于現代從而喪失了歷史價值。

2. 2 可靠性的分析方法

建筑可靠性的影響因素很多，如材料強度、環境、使用情況、荷載、施工誤差、設計缺陷等，所以要用一個參數去分析結構可靠性比較困難，國外通用的方法基本采用概率法來進行評估，因此要確定各個影響因子所占的比重，同時由于各個因子發生的概率各不相同，所以要以隨機事件來進行統計，需要用概率論、隨機事件及數理統計進行研究，1965年美國自動控制專家Zadeh提出了模糊數學概念，對于模糊環境下的模糊性均可采用這個方法進行分析。

3 建筑再利用應用方法

（1）建筑復原。建筑復原是建筑再利用中比較常見的一種措施，尤其對于古建筑，戰后損毀的建筑，自然災害等造成的損壞等進行復原數量較多，對于建筑的復原要求比較高，一般要求有詳細的歷史資料，使用原材料、原工藝、原外形進行復原，由于考慮到很多建筑的歷史地位和價值，對于建筑的復原各國都是不遺余力進行，我國在這方面也做了很多這樣的工作，我國在上世紀三四十年代經歷了長時間的戰爭，很多的建筑遭到了毀滅性的損壞，因此在建筑復原方面我國每年都投入巨大的人力物力財力進行，同時各種新的技術也在不斷的摸索和改進。

（2）建筑保護。建筑保護主要是針對現存的價值較高的建筑結構進行的，建筑保護不僅要延續其基礎性的結構、外觀、功能，還要延續其歷史價值和藝術價值。建筑保護一般要求使用傳統工藝，但也可以適量加入新工藝。如對故宮的保護工作，我國文物工作人員進行了非常細致的保護，在保證其歷史價值的基礎上也適當增加了現代的元素，從而滿足現代人參觀、游覽的要求。

（3）建筑更新。建筑更新是指既有建筑已無法滿足使用要求，從而對其進行加固、加建、改造等等措施。更新在我們生活中比較常見，對于方法的要求也根據不同的建筑要求也不相同，在實施中可以采用傳統工藝，也可以采用現代工藝，對于材料的選擇范圍也相對較寬。其中加固技術應用最多，范圍也最廣。加固技術是建筑更新中使用最多的一種技術，其應用范圍可以是古建筑也可以是現代建筑，可以是任何的建筑材料，只要符合加固的要求都可以進行，在加固過程中首先要進行結構承載力分析、材料檢測、力學性能分析等工作，從而完成對建筑的評估，在此基礎之上還要確定加固的方案，在制定方案的時候要綜合考慮其施工工藝、造價、施工周期及后續使用等問題。加建是指在原結構進行擴展，從而滿足新的使用要求，對建筑加建而言首先要考慮承載力的問題，新建筑的承載力必須要滿足結構承載力設計要求。在此基礎上完成對建筑結構的擴展，一般加建的建筑比例相較原結構較小，只起到擴展使用功能的作用。改造是指對原結構進行更改，改變其結構和使用功能，對于這樣的工作一般都有相應的規劃要求，同時要考慮成本、使用功能、環境等因素的影響。

4 結語

建筑再利用是一個價值很高的研究課題，它關系到建筑的各種價值和使用年限。在目前的社會環境中，對于建筑的再利用可以通過現代化的手段，如各種新儀器及相關的計算機軟件幫助我們進行相關的工作，在城市化水平不斷提高的今天，建筑再利用不僅能夠保護有歷史價值的建筑，同時也可以改善我們的生活環境，為社會創造更多的經濟價值。

［1］陸地.建筑的生與死——歷史性建筑再利用研究［M］.東南大學出版社，2004.

［2］劉敦楨，中國古代建筑史［M］.中國建筑工業出版社，1984.

［3］林文建，安全評價方法在建筑中的應用［J］.重慶大學，2007.

［4］建筑結構可靠度設計統一標準 GB50068-2001S［S］.中華人民共和國建部，2002.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.111