近日,國務院總理李克強簽署第744號國務院令,公布《建設工程抗震管理條例》(以下簡稱《條例》)?!稐l例》重點從明確新建、擴建、改建建設工程抗震設防達標要求及相關措施,規(guī)范已建成建設工程的抗震鑒定、加固和維護等五個方面對進一步加強建設工程抗震及其監(jiān)督管理作出規(guī)定。《條例》的頒布為落實抗震設防要求提供了明確的政策法規(guī)依據,實現(xiàn)了我國防震減災工作法制建設的新突破。
我國是地震多發(fā)國家,地震活動頻度高、強度大、范圍廣,因此建設工程抗震尤為重要。隨著社會的不斷發(fā)展,當前因房屋倒塌而致使人員傷亡的情況大幅好轉,但地震造成的經濟損失依舊嚴重。國家統(tǒng)計局數(shù)據顯示,2000年至2019年,我國地震災害造成的人員傷亡為48.8950萬人,造成的直接經濟損失為11370.4331億元。在中國建筑標準設計研究院(以下簡稱“標準院”)工程技術研究所所長鄧烜看來,新形勢下,抗震設計不僅要減少人員傷亡、防止建筑物倒塌破壞,還需要有效控制其破壞狀態(tài),降低地震災害造成的損失。
從“以剛克剛”到“以柔克剛”
一直以來,建筑工程的抗震設計規(guī)范均以“大震不倒,中震可修,小震不壞”為抗震設計原則,對房屋施加各種“強身”措施來增強結構強度,以抵抗地震的沖擊。然而,“強身”措施畢竟是有限的,通過“硬抗”方法設計的房屋常會因實際烈度等于或超過當?shù)卦O防烈度而使房屋遭受破壞甚至倒塌。
“我國的抗震設計從強度抗震到延性抗震,現(xiàn)在正向著韌性抗震的方向發(fā)展”。鄧烜表示,建筑設計在由“被動挨打”向“主動調控”轉化。和傳統(tǒng)強度抗震的“硬抗”以及延性抗震強調延展性不同,韌性建筑的核心就是可恢復。房屋建筑、基礎設施以及生命線工程不僅要具有很強的變形能力,在遭遇地震時還要具有抵抗能力和快速恢復能力,從“小震不壞、大震不倒”升級為“大震不壞”。
支撐韌性建筑的是抗震技術的發(fā)展?!皽p隔震技術是最有效實現(xiàn)建筑抗震韌性的手段,但隔震和減震技術并不相同?!编嚐@解釋說,隔震技術靠的是“隔”,像是“太極推手”將力量化解于無形。而減震技術立足于“耗”,最終將地震能量消減到建筑結構能夠承受的大小。從降低地震的效率來說,隔震優(yōu)于減震。隔震至少能降低60%的地震作用,但是減震最多只能降低20%。并且,隔震能夠全面降低建筑物的地震反應,減震則是集中地震產生的破壞力。隔震會受到建筑高寬比等因素的限制,對于一些高層建筑可能存在技術不適用的問題。
“我們在地震中驗證了隔震技術的抗震優(yōu)越性和安全可靠性?!编嚐@介紹說,2020年12月28日20時46分,甘肅隴南市宕昌縣發(fā)生3.9級地震,震源深度13千米,隴南市宕昌縣以及離震中較近的甘南州舟曲縣兩縣縣城震感強烈。而距離震中僅有10公里的宕昌職業(yè)中等專業(yè)學校實訓樓,因為采用了摩擦擺隔震裝置,對地震的感受輕微甚至無感?!拔覀儾捎昧藰藴试鹤灾餮邪l(fā)的超低摩擦系數(shù)摩擦擺隔震支座,具有性能穩(wěn)定、耐久性好、承載力大、大變形無損傷等性能優(yōu)勢,減震效果較普通支座可至少提高30%以上。”鄧烜如是說。
在鄧烜看來,隔震建筑是“以柔克剛”,不僅能夠大幅度降低地震對建筑的破壞,還能在震后快速恢復建筑使用功能,有效實現(xiàn)災后應急避難。
完善建筑的應急避難功能
《中華人民共和國國民經濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》提出了建設“韌性城市”和增強“建筑應急避難功能”等新要求。關于這一點,《條例》中也有所體現(xiàn)。
“以前我們會按照標準進行合乎規(guī)范的抗震設計,但是很少會考慮到地震之后,建筑的應急避難功能?!编嚐@坦言,所謂應急避難功能,其實就是除了建筑結構安全之外,災后建筑的功能依然可持續(xù)、不中斷?!耙U蠟暮笥兴?、有電、有能源,這就要求從設計開始,設計標準就要全面提升。”
鄧烜表示,應急避難場所為保障避難人員基本生活需求,必須具備一些基本設施,比如醫(yī)療救護和衛(wèi)生防疫設施、應急供水設施、應急供電設施、應急排污設施、應急廁所等?!拔鬯形鬯潘?,供水要有應急供水池,供電要有備用發(fā)電機。但事實上,在設計的時候很少會考慮這些,因為不經濟。”鄧烜表示,建筑要具備應急避難功能,就需要全面提升設計標準,而提升設計標準需要更多的現(xiàn)實支撐。他強調,建筑本身是一個集合體,因此建筑抗震需要集成化創(chuàng)新,在集成的基礎上,創(chuàng)新更優(yōu)質的建筑產品,實現(xiàn)建筑產品的標準化,降低建造成本,使建筑抗震落地有效。
提升建筑抗震安全水平并非一朝一夕之功,需持之以恒,久久為功。在鄧烜看來,我國的建筑抗震如今已邁入新發(fā)展階段,災后降低財產損失以及公共建筑避難功能的完善,將成為我國抗震防災工作的重點方向。此外,存量房屋的加固改造、農村建設工程的抗震設防也將極大促進建設工程抗震防災能力,降低地震災害風險,保障人民生命財產安全。