|演講者|劉? 華

|推薦單位|北京土木建筑學(xué)會(huì)

我是一名結(jié)構(gòu)工程師，說(shuō)起結(jié)構(gòu)工程師，我想大家應(yīng)該不是很陌生，我們?yōu)槊孔ㄖO(shè)計(jì)支撐它站立的骨骼，這個(gè)城市的背后，也有我們結(jié)構(gòu)工程師的一份努力。

我猜當(dāng)大家看到圖1時(shí)，都會(huì)看向這里的高樓大廈，這是城市的地標(biāo)，代表了工程技術(shù)的最高水平，也是每個(gè)結(jié)構(gòu)工程師夢(mèng)寐以求的挑戰(zhàn)和舞臺(tái)。然而，當(dāng)我和我的團(tuán)隊(duì)看到這里時(shí)，總會(huì)習(xí)慣性地向角落看去。在這里，你會(huì)發(fā)現(xiàn)許許多多老舊破小的房屋，他們建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不高，設(shè)備設(shè)施落后，功能配套不全，與身后繁華的都市相比顯得格格不入。而作為結(jié)構(gòu)工程師，我除了覺得這些老舊住宅有些不好看之外，還有一點(diǎn)讓我格外的擔(dān)憂——這些老舊住宅抗震能力嚴(yán)重不足，很有可能抵擋不住一次地震的襲擊。所以在我眼里，它們可以說(shuō)是危在旦夕。

這樣一幕幕可怕的場(chǎng)景，很有可能在我們的首都北京上演。我這么說(shuō)并不是危言聳聽，清華大學(xué)的陸新征教授曾經(jīng)做過(guò)一次有趣的實(shí)驗(yàn)，他在計(jì)算機(jī)中模擬了一場(chǎng)6.5級(jí)地震襲擊清華園，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是清華園中那些比較新的建筑基本完好，而那些老舊的、沒有做抗震設(shè)防的建筑，在地震中嚴(yán)重?fù)p壞，其中，16%發(fā)生了倒塌，這是一個(gè)非常高的比例，尤其是對(duì)于人口密度如此高的北京。

根據(jù)北京市住建委的統(tǒng)計(jì)，北京市現(xiàn)存老舊住宅3000萬(wàn)m2，其中，居住著超過(guò)200萬(wàn)居民。假如一場(chǎng)6級(jí)地震襲擊北京，我們僥幸一些，在陸教授16%的倒塌率上打個(gè)折扣，就按10%考慮，也會(huì)有20萬(wàn)人因?yàn)槔吓f住宅的倒塌而受傷，甚至死亡。這是一場(chǎng)6級(jí)地震，在如今全球進(jìn)入地震活躍期的背景下，區(qū)區(qū)一場(chǎng)6級(jí)地震并不會(huì)讓人感到很意外，而20萬(wàn)人的傷亡是我們無(wú)論如何也不能接受的代價(jià)。

有人會(huì)問(wèn)，老舊住宅是偷工減料的豆腐渣工程嗎？為什么這么脆弱？其實(shí)并不是這樣。

我們一起來(lái)看一下圖2，可以看到 ，1974年我國(guó)發(fā)布了第一版抗震規(guī)范，而在此之前建成的房屋是不考慮抗震設(shè)防的，因此，抗震能力比較低。而隨著這些年來(lái)數(shù)版規(guī)范的發(fā)布和執(zhí)行，我國(guó)建筑的抗震能力和要求也在不斷提高，到現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)比較高的水平。這一切都是建立在我們對(duì)地震這種自然現(xiàn)象不斷深入的理解和研究的基礎(chǔ)上的。

然而，有時(shí)候大自然的奧秘并不是那么容易揭示。我們看到，每次大地震發(fā)生后倒了很多房子、死了很多人，但馬上我們就會(huì)有新的規(guī)范發(fā)布，同時(shí)，對(duì)房屋抗震的要求也會(huì)大幅度提高，這是因?yàn)榈卣鸾o我們帶來(lái)了災(zāi)難的同時(shí)也給了我們啟示。我們對(duì)地震的認(rèn)識(shí)和理解是這樣一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，但我國(guó)城市化的進(jìn)程卻是爆炸式的增長(zhǎng)，這二者之間的矛盾，才是造成老舊住宅問(wèn)題的根本原因。

作為結(jié)構(gòu)工程師，我認(rèn)為我們不僅要著眼于未來(lái)，去挑戰(zhàn)高樓大廈，也是時(shí)候回首過(guò)去，用我們的智慧和力量去解決過(guò)去遺留的問(wèn)題。其實(shí)，結(jié)構(gòu)工程師最根本、最樸素、最迫切的追求早在唐代杜甫就告訴過(guò)我們——“安得廣廈千萬(wàn)間”。

對(duì)于老舊住宅的問(wèn)題，我們結(jié)構(gòu)工程師在行動(dòng)。首先，我們想到了拆舊建新，但是，由于政策、市場(chǎng)種種的原因，造成這條路不可持續(xù)，也走不下去。于是，我們想到了加固改造，傳統(tǒng)的改造加固一般來(lái)說(shuō)無(wú)非是讓將建筑的柱更大、墻更厚，將老舊住宅從原來(lái)弱不禁風(fēng)的樣子加固成虎背熊腰的城堡。這樣抗震能力確實(shí)有提升，但同時(shí)也帶來(lái)了許多問(wèn)題：第一，想讓建筑自身變得更強(qiáng)的同時(shí)，必然會(huì)破壞原來(lái)的裝修，這就帶來(lái)了各種賠償、補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題，造成綜合成本較高;第二，傳統(tǒng)加固都伴隨著現(xiàn)場(chǎng)混凝土澆筑、砂漿噴射等高污染、高噪音的工序，對(duì)居民的生活環(huán)境會(huì)造成很大的影響;最后也是最難的一點(diǎn)，傳統(tǒng)加固需要居民搬遷，工人入戶施工，這一點(diǎn)很難和居民去協(xié)調(diào)，更別說(shuō)加固完成后柱變大了、墻變厚了，老舊住宅本來(lái)就不富裕的使用面積進(jìn)一步被壓縮，居民很難接受，導(dǎo)致加固工作很難推進(jìn)。

所以，我和我團(tuán)隊(duì)不得不想出一個(gè)更好的辦法，那就是裝配式外套加固，我們形象地稱它為老樓“穿鎧甲”。肉眼凡胎的人類穿上了高科技的戰(zhàn)甲，變成了無(wú)所不能的鋼鐵俠，我們也想讓脆弱的老舊住宅穿上我們?cè)O(shè)計(jì)的鎧甲，變成無(wú)堅(jiān)不摧的堡壘。

我們來(lái)看看老舊住宅是怎么變身的?？梢钥吹?，這一身鎧甲是由一個(gè)個(gè)單元組裝拼接而成的，就像搭積木一樣，給老舊住宅穿上一身外骨骼鎧甲?？雌饋?lái)很簡(jiǎn)單，但這背后我們做了很多研究工作。首先，我們?cè)谟?jì)算機(jī)中模擬了老舊住宅在地震下的反應(yīng)?？梢钥吹?，未加固的老舊住宅，在地震中破壞嚴(yán)重，最后的結(jié)果就是屋倒人亡;而經(jīng)過(guò)外套加固后的老舊住宅，只受了輕微的損壞，在地震中依然堅(jiān)挺。

為了更真實(shí)地模擬地震作用，我們按照當(dāng)年的標(biāo)準(zhǔn)重建了一棟5層的老舊住宅，并把它放在振動(dòng)臺(tái)上，模擬真實(shí)的地震作用。值得注意的是，我們重建的是一棟足尺的老舊住宅，也就是說(shuō)，它和我們住的房屋是一樣大的，是真的可以用來(lái)住的，得到的結(jié)果也是更接近真實(shí)狀況的。

通過(guò)試驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)，未加固的老舊住宅在地震中破壞比較嚴(yán)重，墻體產(chǎn)生了大量的裂縫，接近倒塌;而經(jīng)過(guò)外套加固的房屋，只是在底部產(chǎn)生了一些細(xì)微的裂縫，修修補(bǔ)補(bǔ)又是一條好漢。有了理論支撐和試驗(yàn)驗(yàn)證， 我們心中也更有了底氣。我們?cè)趯?shí)際工程中也進(jìn)行了實(shí)踐，左邊是加固前的樣子，典型的老舊破小;右邊是加固后的樣子，不知道的人以為是新開的樓盤。

整個(gè)外套加固大致可以分為4個(gè)步驟，而這整個(gè)過(guò)程只需要3個(gè)月的時(shí)間，3個(gè)月就可以將危房變新房，將加固施工對(duì)居民的影響降到了最低。這是外套加固前后戶型的對(duì)比，可以看到，加固后，每戶基本都多了一個(gè)陽(yáng)臺(tái)，經(jīng)過(guò)測(cè)算，每戶增加的面積大概在12m2左右。同樣是加固，外套加固的面積不減反增，居民表示很高興、很歡迎，有了老百姓的支持，我們的工作才能更好地推進(jìn)。

此外，外套加固全程戶外施工，居民無(wú)須搬遷，不傷裝修。同時(shí)，我們還提供外墻刷新服務(wù)，讓老舊住宅變得更美觀，同時(shí)，也更保暖。我們也會(huì)根據(jù)需要，對(duì)老舊住宅的管線進(jìn)行更新，進(jìn)一步提高老舊住宅的功能品質(zhì)。

經(jīng)過(guò)對(duì)比，我們可以發(fā)現(xiàn)，外套加固無(wú)論在建設(shè)周期、居住條件還是綜合成本方面都占有很大的優(yōu)勢(shì)。這項(xiàng)技術(shù)獲得了多項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利，同時(shí)，也得到了政府的肯定，外套加固技術(shù)已經(jīng)列入了兩本北京市的地方標(biāo)準(zhǔn)中。

近年來(lái)，我們已經(jīng)完成了30棟住宅的外套加固工作，加固面積約8萬(wàn)m2，得到的反饋是居民很開心、政府很放心。未來(lái)，我們想把北京的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)向全國(guó)推廣。根據(jù)國(guó)家住建部的統(tǒng)計(jì)，全國(guó)老舊住宅的存量約46億m2，這么大的量，對(duì)于國(guó)家、對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，是個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，但同時(shí)，也是一個(gè)千載難逢的機(jī)遇，因?yàn)槲覀円龅氖虑槭潜Ｕ?6億m2老舊住房的安全，提升上億人的居住品質(zhì)，撬動(dòng)的是萬(wàn)億級(jí)的市場(chǎng)。

這項(xiàng)事業(yè)背后蘊(yùn)含的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益是巨大的，它是習(xí)總書記提出的九大工程之一的“地震易發(fā)區(qū)房屋設(shè)施加固工程”的重要環(huán)節(jié)。宏觀上，在當(dāng)前增量有限的背景下，這項(xiàng)事業(yè)可以有效促進(jìn)存量的保護(hù)和更新，讓更多的資本進(jìn)入存量發(fā)展的市場(chǎng)里，拉動(dòng)消費(fèi)，穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)，是利國(guó)利民的好事情、大事情。此外，我們也在思考將一些新技術(shù)、新需求與我們的外套加固結(jié)合起來(lái)，比如，增車位、裝電梯、飛線入地，等等，讓更多的人可以分享到科技進(jìn)步所帶來(lái)的的便利。

最后，請(qǐng)?jiān)试S我用一句詩(shī)與在座的各位以及我所有的結(jié)構(gòu)工程師同行們共勉，“大庇天下寒士俱歡顏，風(fēng)雨不動(dòng)安如山”。