这种“鸟笼子”钢结构新型抗震建筑正在广元市青川县推广资料图片邓宇摄中外专家在论坛上交流陈羽啸摄 本报记者专访建筑专家,解读《“5·12”汶川地震房屋建筑震害分析与对策研究报告》
“大地震是破坏力极强的自然现象,给人类带来了巨大的灾难。人类目前虽然还不能阻止和准确预测地震的发生,但是可以依靠自身的智慧从鲜血和生命的代价中不断总结、研究和提高,从而指导灾后恢复重建、最大限度减轻未来地震灾害造成的损失。”
——摘自《“5·12”汶川地震房屋建筑震害分析与对策研究报告》
在昨日开幕的2009年内地与香港建筑业论坛上,来自省建设厅、省国土资源厅、中国建筑西南设计研究院、中国建筑西南勘察设计研究院、西南交通大学等单位的建筑权威专家联合发布了《“5·12”汶川地震房屋建筑震害分析与对策研究报告》。
这份由四川省建设系统和地震系统耗时近一年时间、组织相关专家和工程技术人员前后2500余人次深入灾区调查完成的研究报告,引起了建筑业内与媒体的极大关注。这也是震后建筑专家发布的一份比较系统全面的专业报告。昨天,记者专访了起草报告的几位专家组成员,请他们对报告进行了详细解读。
什么房子最抗震?房屋体型力求简单对称
报告摘要:对不同类型房屋和结构的震害研究表明,砖混结构中大开间、大开窗、外走廊等建筑形式的震害最为严重,农村自建房在重灾区损毁和倒塌的情况也比较普遍,反而是一些木结构房屋和轻钢结构房屋震害较轻。
专家解读(中国建筑西南设计研究院总工程师陈正祥):上世纪90年代前,当时的抗震规范没有从圈梁和构造柱的设置上提出更多要求,加上大量使用与墙体连接不充分的预制空心楼板,使砖混结构整体性受到影响,在重灾区普遍发生严重破坏或整体倒塌。农村自建房中大量使用简易砖石、砖木、土木等结构形式,没有必要的构造措施,砌筑墙体的粘结材料强度差,也没有进行专门的抗震设计,所以也倒了不少。
反而是楼层不高、质量较轻的木结构房屋震害较轻。木结构房屋采用榫头连接,榫头节点处在地震发生时可轻微转动,具有“柔性”连接特点,抵消了部分地震力;柱根直接放在基石上,水平震动时柱根也可在柱基石上轻微滑动;厚重的屋盖通过穿斗或斗拱的连接方式与内柱、檐柱体系连成一体,保证了木结构房屋的整体性,多数都损害较轻。一些轻钢结构的轻工业厂房,由于质量轻、连接可靠、结构整体延性好,在这次地震中主要表现为轻微损坏。
专家建议:优先采用抗震性能好的结构形式,框架、框剪、剪力墙等,适当鼓励选用钢结构、木结构、钢管混凝土结构等。房屋设计体型力求简单、规则、对称;梁柱等连接薄弱部位要加强;构件要考虑具有必要的强度和变形能力,并具有可靠的连接;非结构构件围护墙、隔墙、填充墙等要合理设置。
什么地质好建房?选址前先评估地质灾害
报告摘要:由于不同场地条件及相邻建筑下不同场地土的差异,加上地震波传播中峰值的影响,即地震纵波与横波传播中波峰的叠加增强,造成地震波局部放大,因此,在低烈度区也有造成房屋严重破坏或倒塌的现象;在同一区域内,相邻的同类房屋建筑也产生了截然不同的破坏结果。
专家解读(中国建筑西南勘察设计研究院总工程师康景文):不同地质构造及场地条件下,地震波的传播速度和方式不同。一般来说,处于断裂构造或褶皱构造区域内的房屋建筑,比处于单斜或水平岩层构造区域内的破坏严重。在比较密实稳定的土层或基岩场地,地震破坏小;在土质比较松散或水分比较多的场地,地震破坏大,且震害随土层厚度的增加而加强。
建筑的布局和朝向也很重要,但这并不意味着建筑物走向只能与地震带平行而不能垂直,只是需要在设计、结构、材料等方面提高建筑抗震设防标准。
专家建议:在城镇恢复重建规划选址中,考虑进行必要的工程地质、水文条件及自然灾害影响评估,避开地震断裂带、滑坡、泥石流等自然灾害危险地段,预防和减轻地震可能引发的次生灾害。工程项目选址要尽可能避开非岩质的陡坡、高耸的山丘等不利地段;尽量避开饱和砂层、软弱土层等;如无法避开,则应采取工程措施处理。
什么材料最结实?积极推广新工艺新产品
报告摘要:大量使用传统的农村建房墙体材料的房屋,震害十分严重。由于种种原因,农村自建房墙体大量使用不规则石块堆砌和土筑墙等“干打垒”形式,粘结材料以泥、砂或糯米浆为主,构造措施为“竹筋”,没有抗震设计,房屋整体性和抗震能力差。
专家解读(西南交通大学土木工程学院教研室主任叶跃忠教授):不同建筑材料对房屋的震害差异较大。我们发现由钢筋混凝土构筑的剪力墙结构房屋,普遍震害较轻。各种烧结砖、混凝土砌块、轻质墙体材料等组成的框架填充墙,因墙体材料与框架梁、柱连接的构造措施不完善等因素,震害都比较严重,主要是空心的大于实心的、无钢筋的大于有钢筋的、加气混凝土轻质墙震害大于普通烧结砖墙体。由普通烧结砖、粘土砖、页岩砖等建成的砖混结构墙体,情况较复杂,决定震害程度的因素较多,规律性还有待研究。
专家建议:要加大执法力度,防止不合格建材流入市场。鼓励和引导使用抗震性能较好的新型墙体材料,如混凝土轻质高强墙板、加气混凝土砌块、煤矸石空心砖等,替代部分传统墙体材料的使用。应积极推广抗震防灾新技术、新工艺、新材料、新产品的开发和应用,提高重建工程科技含量,加快技术进步,提高工程抗震防灾能力。重点推广运用隔震消能体系、轻钢结构、钢结构等技术。
日本国土交通省住宅局处长、抗震建筑专家砺波匡:
将农房纳入建筑确认制度
砺波匡说,日本通过法律制定建筑抗震标准,由民间建筑师设计和监理后,地方政府再确认检查。“抗震不可能一步到位,只能通过经验总结、技术进步不断提高。日本也是最近20年来才逐渐严格了建筑抗震要求。”砺波匡说,日本在历经多次地震后,逐渐完善充实与提高建筑物抗震性能有关的各种补助、税金、融资、保险等。对于住宅重建,还通过基金设立了支援制度。对于汶川地震灾后重建等,他建议政府根据不同地区情况选择合适的建筑标准,可考虑设立补助和基金等。他希望我国能将大量的农房自建房也纳入建筑确认制度。
德国意波建筑规划设计及工程有限公司总规划师OliverCollignon:
重建不能一味“求大求新”
“城市像一棵树,从一片叶子到枝繁叶茂,是慢慢生长的。”OliverCollignon说,映秀的重建规划中,尊重和解读自然应放在第一位,虽无法预知地震,但重建中应尽量避免自然灾害,“在有限的自然界条件下,城市规划师或许还能有与众不同的灵感来源。”他建议,映秀重建应尊重周围生态环境,适度控制规模,不能一味“求大求新”,而让城市发展到生态敏感地带。重建规划应确立在专家对地质进行具体分析的基础上,建立监控预警系统,并根据实际情况引入更多抗震新技术,保证安全。
中兴工程顾问有限公司中国西部办事处主任林成功:
震后应加强生态治理
来自台湾的林成功说,台湾9·21地震由于地震烈度远远超过设防,加上山体滑坡、泥石流等次生灾害,房屋成片倒塌难以避免。在重建过程中,修复破碎的山体、整治地震滑坡成为一项重要工作。他建议,应对镇区和道路周边的重点山体进行修复。在“刮除”山体上大片的碎石层后,再通过钢筋、水泥浆建起挡土墙,让整块滑坡变得稳固。治理滑坡首先要治理人口集中、紧急避难等地,对于影响生产生活不大的区域,则主要发挥自然修复作用,或在存有土层的滑坡上喷洒草种,以避免治理费用过高。 记者王丹邓宇
□专家对策