隨著我國經濟發展和城鎮化率的不斷提高,城市新建建筑越來越少,既有建筑改造的城市更新成為建筑領域的主導。城市更新的目的是通過對城市衰落區的建筑及環境等進行改造、提升等延續性建設,使之重新發展和再度繁榮。
城市更新解決老舊房屋安全隱患
老舊房屋的安全問題是城市更新中不可回避和首先需要解決的問題,房屋安全是城市更新的前提。老舊房屋中有的已接近甚至超過設計工作年限服役,有的已存在靜載下變形裂縫等缺陷,還有一些城鄉接合部的房屋沒有經過正規設計,少數房屋還存在隨意拆改結構構件的現象。
此外,根據2016年實施的第五代《中國地震動參數區劃圖》,我國有超過三成的區縣地震動參數變化,抗震設防烈度有不同程度地提高,按照此前較低抗震設防烈度設計建造房屋的抗震安全隱患也是城市更新中應解決的問題。
在城市更新中如果存在如下情況,應該對房屋進行安全鑒定和抗震鑒定,并依據鑒定結論對其進行加固等相應處理:一是建于1980年前的老舊房屋;二是城市自建房;三是改變用途或增加荷載的房屋;四是改動主體結構或結構構件的房屋;五是有靜載下缺陷的房屋;六是抗震設防烈度或抗震設防類別提高的房屋;七是其他使用中發現安全問題的房屋。
既有建筑加固方式
房屋加固的方式很多,有構件直接加固法和體系加固法。構件直接加固法主要用于靜力加固(指不考慮地震作用),也可用于抗震構件加固,具體有增大截面法、粘貼鋼板或碳纖維法、包鋼法、板墻加固法等;體系加固主要用于抗震加固,具體有增設或改變結構構件位置法、改變結構體系法、減隔震加固法等。
如果房屋靜力下安全,只是抗震承載力不足時,加固方式相對靈活,可不入戶只在房屋外圍進行加固(如外圍增設板墻、外部增設抗震或減震構件、隔震加固等)。這種不入戶的加固方式非常適用于住宅,優點是不需搬遷、使加固能得以實施,不會影響房屋的使用面積且居民易接受。
如果房屋靜力承載力不足,加固就需要入戶。加固過程會對居民生活有影響,加固完成后會少許影響使用面積(因加固使豎向構件截面增大),這也是老舊住宅加固實施困難的原因之一。
加固材料有要求
用于既有建筑加固的材料有混凝土、鋼筋、砂漿、纖維復合材料、鋼板、聚合物砂漿、結構膠、不銹鋼鋼絞線等,與新建建筑材料還是有一定的差異。
混凝土用于增大截面改造時,對其粗骨料的粒徑有要求,細石混凝土相對用得更多;如需考慮應力滯后效應的工程,要用微膨脹混凝土。
纖維復合材料具有重量輕、施工便捷的特點,因而在加固改造中應用較多,嚴格按照相關標準對其抗拉強度、彈性模型、黏結強度等安全性能指標的規定要求,使其發揮應有的作用,確保加固效果。
結構膠在加固改造中的應用最廣,植筋、粘鋼、粘貼纖維材料等加固都需要質量可靠的結構加固用膠作為黏合劑,相關標準對其用在不同基材(如混凝土、鋼材、木材、砌體)上的結構膠抗剪強度、黏結強度等安全性能指標作了相應規定。
工程減隔震加固主要采用各類阻尼器、隔震墊、防屈曲支撐等,對所用鋼材、橡膠等各項性能指標都有更加嚴格的要求,以保證減隔震效果。如用于防屈曲支撐的鋼材要求其有良好的變形性能,在需要的時候先行屈曲,以此耗能用來保護主體結構構件不破壞或輕微破壞。
按照基建程序依法依規加固改造
城市更新背景下既有建筑的加固改造,嚴禁私自拆改結構構件,涉及改動結構構件的情況一定要找正規設計單位進行建筑改造和加固設計,建設、設計、鑒定、施工監理等參建各方一定要按照基建程序依法依規開展工作。
建設單位應按相關規定將房屋鑒定、改造設計、施工、監理、勘察業務委托給有相應資質的單位完成,鑒定單位出具鑒定報告時一定要對所鑒定對象充分了解、調查、檢查,沒有圖紙的要進行現場調查,補繪出結構平面布置圖,做到每份鑒定報告真實反映房屋實際安全情況。
設計單位應依據國家相關標準進行設計,遇到改動結構構件、增加荷載、改變功能等情況時,一定要提醒建設方進行房屋鑒定。
施工單位必須保證按圖施工,施工的依據就是建設方(業主)提供的具備資質的設計單位簽字蓋章的正式施工圖,房屋改造施工時若發現現場有與圖紙不符的地方,一定向相關方提出,待問題解決后再繼續施工。
監理單位要做好工程質量把關工作,發現問題及時提出并要求整改,直至符合要求。
既有建筑的抗震加固,因種種客觀存在的限制,難度較大。城市更新讓城市衰落區重新煥發生機,我們要確保房屋安全,真正提高城市抵御各種災害的能力,建設韌性城市。
(作者系中國建筑科學研究院有限公司中建研抗震鑒定與加固改造研究中心主任)
本文原載于《中國建材報》3月27日7版《既有建筑加固材料很關鍵》