建筑抗震標(biāo)準(zhǔn)抵不住“絕對(duì)”大震

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細(xì)數(shù)國內(nèi)幾起大震，多為建筑倒塌傷人

云南昭通魯?shù)?月3日發(fā)生的地震，對(duì)國內(nèi)建筑的抗震能力又做了一次檢驗(yàn)。未納入監(jiān)管的農(nóng)房固然是國內(nèi)抗震減災(zāi)的短板，不過那些滿足抗震設(shè)防規(guī)范要求的建筑也破壞嚴(yán)重，多少就有點(diǎn)說不過去了。
      從震級(jí)上看，6.5級(jí)算不上特別高，卻造成了大量的人員傷亡，并且這些傷亡人員基本上都是因建筑倒塌造成的。
      云南省地震局發(fā)言人李飛表示，由于震中多為農(nóng)房，以磚混土木結(jié)構(gòu)為主，普遍未經(jīng)抗震設(shè)防，部分房屋以夯土墻承重且老舊，抗震性能差，這是導(dǎo)致人員傷亡嚴(yán)重的重要原因之一。
      未納入監(jiān)管的農(nóng)房固然是國內(nèi)抗震減災(zāi)的短板，不過那些滿足抗震設(shè)防規(guī)范要求的建筑也破壞嚴(yán)重，多少就有點(diǎn)說不過去了。
       用國家減災(zāi)委員會(huì)專家、防災(zāi)科技學(xué)院教授郭迅的話說，目前“大震不倒”的相對(duì)大震理念“害死人”。
      1976年唐山地震后，中國的建筑抗震開始得到重視，最終提出了“小震不壞、中震可修、大震不倒”的要求，并延續(xù)至今。
      為什么一開始用來保證人們生命財(cái)產(chǎn)安全的理念，到了現(xiàn)今卻成了“害死人”的理念？從1974年國內(nèi)第一個(gè)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范發(fā)布，到現(xiàn)在已經(jīng)修訂了4次，在這40年的時(shí)間跨度中，國內(nèi)建筑界又發(fā)生了哪些歷史變遷？

      “相對(duì)”大震理念不合理
      根據(jù)中國地震局公布的云南省此次地震烈度圖顯示，震中最大烈度達(dá)到了9度。從烈度上看，云南昭通屬于我國抗震設(shè)防烈度表中的7度設(shè)防區(qū)。比較來看，此次地震最大烈度已經(jīng)超過建筑的設(shè)防烈度。因此，有人也以高于設(shè)防的地震烈度為房屋倒塌辯護(hù)。
      究竟是不是這樣，中國房地產(chǎn)報(bào)記者查閱了國內(nèi)建筑抗震設(shè)防相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
      資料顯示，目前國內(nèi)城市建筑抗震標(biāo)準(zhǔn)多按照《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行設(shè)計(jì)建設(shè)，建筑一般分為特殊設(shè)防、重點(diǎn)設(shè)防、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防和適度設(shè)防4類，抗震設(shè)防烈度分為6至9度。其中6度區(qū)要在建筑設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施，7、8、9度區(qū)的建筑物，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該進(jìn)行抗震驗(yàn)算。同時(shí)根據(jù)建筑物的重要性和高度，選擇不同抗震等級(jí)，以此確定不同的抗震構(gòu)造措施。
      上述有關(guān)抗震防范標(biāo)準(zhǔn)也是不斷提高的結(jié)果。
      國內(nèi)第一個(gè)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范發(fā)布是在1974年。1976年唐山大地震之后，國家對(duì)1974規(guī)范進(jìn)行修改，頒布1978規(guī)范，之后是1989規(guī)范。1989規(guī)范是一個(gè)標(biāo)志性規(guī)范，不僅將抗震設(shè)防區(qū)從7度擴(kuò)大到6度區(qū)，使我國的抗震設(shè)防區(qū)占到大陸國土面積的60%，而且明確提出“小震不壞、中震可修、大震不倒”的地震設(shè)防思想。
      相關(guān)規(guī)范的下一次修訂則是到了2001年。汶川地震之后，做了第4次局部修訂后推出，就是現(xiàn)在正在使用的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)。
      按照最新的規(guī)范，9度設(shè)防區(qū)只有像西昌、康定等很少的幾個(gè)地區(qū)，8度設(shè)防區(qū)有北京、太原、西安、?？?、唐山等地區(qū)，其他的基本都是7度設(shè)防區(qū)。
      郭迅向中國房地產(chǎn)報(bào)記者解釋，按照“小震不壞、中震可修、大震不倒”的設(shè)防理念，像云南這樣設(shè)防等級(jí)為7就度意味著：當(dāng)?shù)卣鹆叶葹?度時(shí)，房屋不會(huì)出現(xiàn)損壞；烈度為7度時(shí)，房屋可能出現(xiàn)輕微損壞，但可以修復(fù)；烈度為8度時(shí)，雖然房屋損壞會(huì)較大，但能保證房屋不倒塌，減少人員傷亡。“假如超過8度，比如遇到烈度為9度或者10度地震，房屋倒塌，結(jié)構(gòu)工程師就會(huì)說不承擔(dān)責(zé)任，因?yàn)槌^設(shè)防范圍了。”
      也就是說，目前提出的“大震不倒”僅是一個(gè)相對(duì)的概念。因此，在郭迅看來，目前我國城市建筑存在一個(gè)普遍安全隱患就是遇到絕對(duì)大震，比如烈度達(dá)到9度、10度甚至11度，比如2008年汶川地震的兩個(gè)極震區(qū)烈度都是11度。
      因此，目前建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的要求是最低標(biāo)準(zhǔn)，并且超出相對(duì)大震設(shè)防范圍的話，房屋倒塌了，查相應(yīng)抗震驗(yàn)算書是符合規(guī)范的，這樣就將責(zé)任可以推到規(guī)范身上。
      國外則不是這樣，郭迅介紹，美國的建筑抗震規(guī)范是由行業(yè)協(xié)會(huì)制定，是建議性規(guī)范，也是最低規(guī)范，不過項(xiàng)目是終身負(fù)責(zé)制，假如出現(xiàn)房屋倒塌問題，誰簽字誰負(fù)責(zé)，規(guī)范是沒有責(zé)任的。
      中國地震局工程力學(xué)研究所副研究員曲哲在其最近出版的新書《結(jié)構(gòu)札記》中寫道，“最低標(biāo)準(zhǔn)”正對(duì)應(yīng)“最大限度”。結(jié)構(gòu)師、研究者，特別是參與規(guī)范編制的人心里最清楚，所謂滿足國家規(guī)范，只是滿足了一個(gè)最低標(biāo)準(zhǔn)。地震來了建筑物到底會(huì)怎么樣，工程師也很少能說清楚。近一二十年來蓬勃興起的基于性能的地震工程的主要任務(wù)就是要算清這筆糊涂賬。

  “絕對(duì)”大震設(shè)防并不困難
      從時(shí)間發(fā)展縱向來看，我國建筑抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)管力度在不斷提高，尤其是在20世紀(jì)90年代之后，城市新建建筑的抗震監(jiān)測(cè)就已經(jīng)納入了監(jiān)管程序。不過，與國外相比，中國房屋抗震設(shè)防水準(zhǔn)還是偏低。
      郭迅在2011年曾撰文以鄰國日本為例，其自1923年關(guān)東地震之后，就提出房屋設(shè)計(jì)按照0.1的系數(shù)考慮地震力(相當(dāng)于我國的7度)；1950年在全日本范圍內(nèi)提高到0.2(相當(dāng)于我國的8度)；現(xiàn)在日本基本按照8.5度或者9度進(jìn)行設(shè)防。在中國，與日本抗震標(biāo)準(zhǔn)大體相當(dāng)?shù)闹挥斜本?、唐山、西安等少?shù)幾個(gè)地方，絕大多數(shù)國土面積，甚至在一些大都市的房屋抗震水平，還停留在日本1923年之前的標(biāo)準(zhǔn)水平。
      中國房屋建筑抗震設(shè)防偏低有歷史原因。在早期計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下，國家是基本建設(shè)投資主體，再加上受經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平低的制約，從成本考慮較多，因而建設(shè)工程抗震設(shè)防水準(zhǔn)大都偏低。
     另外有一個(gè)現(xiàn)象值得關(guān)注，在建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范1989版本之前，對(duì)建筑設(shè)防水準(zhǔn)和抗震設(shè)計(jì)規(guī)范是剛性的，各種建筑物在抗震標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的執(zhí)行上不能自主提高。也就是低于設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)肯定不行，但是高于標(biāo)準(zhǔn)也是不允許的。
      “建筑抗震標(biāo)準(zhǔn)的剛性也導(dǎo)致了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的本本主義。”郭迅表示，規(guī)范一般是嵌入到軟件中的，就是設(shè)計(jì)師想提高標(biāo)準(zhǔn)，常用設(shè)計(jì)軟件并不支持。因此，結(jié)果就是設(shè)計(jì)人員只是套用標(biāo)準(zhǔn)圖集，設(shè)計(jì)圖無法根據(jù)建筑受災(zāi)實(shí)際情況進(jìn)行分析和改進(jìn)。
      假如到了地震現(xiàn)場(chǎng)對(duì)受災(zāi)建筑進(jìn)行考察，建筑物要做到絕對(duì)大震設(shè)防并不困難。
      2008年汶川地震發(fā)生后，郭迅到了地震現(xiàn)場(chǎng)。他表示，極震區(qū)11度烈度的北川老縣城有幾棟建筑物只是輕微發(fā)生破壞，比如北川電信局宿舍。“這些都是普通工程師設(shè)計(jì)的，用的普通材料，但是抗震概念都比較好，即便遭遇了11度地震也沒有倒。”因此，郭迅總結(jié)，用普通材料、普通建造，只要抗震概念合理，完全可以做到絕對(duì)大震不倒。
      郭迅現(xiàn)在每年暑假還會(huì)到汶川地震現(xiàn)場(chǎng)，向同行學(xué)生解剖典型的建筑。上個(gè)月他們剛剛組織了30多個(gè)老師和學(xué)生過去。
      “每一次去的人都覺得很震撼，明白原來抗震設(shè)計(jì)并不是很難的事情。”郭迅表示，抗震概念要通過系統(tǒng)的訓(xùn)練，第一，在經(jīng)濟(jì)允許的條件下盡量選擇好的材料；第二，要有好的結(jié)構(gòu)布置，平面上沒有“里出外進(jìn)”；第三，要有好的選址。
      不過，國內(nèi)結(jié)構(gòu)工程師尤其是編制規(guī)范的人很少到賑災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)去做實(shí)地調(diào)研。
      因此，規(guī)范的修訂基本都是沿襲上一版。比如汶川地震之后，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范修訂版2010版本開始實(shí)施，按理說應(yīng)該吸取汶川地震的教訓(xùn)。2013年蘆山地震對(duì)新規(guī)范做了一次檢驗(yàn)，蘆山部分學(xué)校還是利用汶川地震救災(zāi)款項(xiàng)修建的學(xué)校，結(jié)果仍是破壞嚴(yán)重。“說明新的規(guī)范還是有經(jīng)不起推敲的地方。”郭迅表示。
      地震安全示范社區(qū)開始推行建筑結(jié)構(gòu)安全性也沒有得到開發(fā)商的重視。曲哲在書中也提及，2008年汶川大地震之前，優(yōu)越的抗震性能從來不會(huì)成為開發(fā)商的賣點(diǎn)。建筑結(jié)構(gòu)土建成本一壓再壓，所有人都擠在“最低標(biāo)準(zhǔn)”的邊緣，一毛錢也不愿多花。
      北京市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司一位結(jié)構(gòu)方面副總建筑師也向中國房地產(chǎn)報(bào)記者透露，過去幾年開發(fā)商都在想方設(shè)法降低結(jié)構(gòu)造價(jià)成本。比如與設(shè)計(jì)院簽訂合同時(shí)，明確寫明鋼筋用量不能超過多少。每個(gè)單體建筑千變?nèi)f化，不了解結(jié)構(gòu)方案而先定量鋼筋并不科學(xué)。但開發(fā)商聲稱是根據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算的。“開發(fā)商從來不將結(jié)構(gòu)安全作為賣點(diǎn)。”不過，最近結(jié)構(gòu)安全有成為賣點(diǎn)的趨勢(shì)。
      據(jù)北京賽福思創(chuàng)科技有限公司總經(jīng)理白元軍透露，8月22日他們將與沈陽保利簽約一個(gè)63萬平方米的高層住宅項(xiàng)目，共同打造抗震房。賽福思創(chuàng)已研究出幾種可行有效的消能減震、隔震技術(shù)，發(fā)明了適合我國高層剪力墻結(jié)構(gòu)的鋼滯變阻尼器和適合其他結(jié)構(gòu)的相關(guān)減震、隔震產(chǎn)品。
      新技術(shù)的應(yīng)用為提高建筑抗震設(shè)防水準(zhǔn)提供了支撐，尤其解決了成本問題。
      據(jù)白元軍介紹，提高房屋抗震設(shè)防能力一般有兩種方式：一種是增加水泥、增加鋼筋、加大截面來剛性提高結(jié)構(gòu)安全，成本比較高；另一種則是運(yùn)用新技術(shù)，用一些減震、隔震技術(shù)來提高建筑物抗震設(shè)防能力。兩者的成本比較能做到3∶1。
      據(jù)了解，唐山萬科的一個(gè)高層住宅也運(yùn)用了減震、隔震技術(shù)。另外，國家地震局與住建部也在推動(dòng)“地震安全示范社區(qū)”建設(shè)，大連永嘉的尚品天城是我國首個(gè)地震安全示范社區(qū)，之后湖北十堰、山東菏澤也都在積極推進(jìn)。
      郭迅表示，如果大幅度提高抗震設(shè)防水準(zhǔn)，需要通過很多程序，花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間，而通過分步實(shí)現(xiàn)地震安全社區(qū)建設(shè)，更符合我國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的需求。“除了技術(shù)層面、管理層面之外，百姓的社會(huì)響應(yīng)層面也很重要。”

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