淺談工業(yè)建筑改造與加固現(xiàn)狀

淺談工業(yè)建筑改造與加固現(xiàn)狀

1 工業(yè)建筑的改造與加固發(fā)展情況

工業(yè)建筑作為建筑的一部分，與人們的生產(chǎn)和生活息息相關(guān)，工業(yè)建筑構(gòu)成了建筑物非常重要的部分。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì),目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)存的各種建(構(gòu))筑物的總面積至少在500億m2以上，工業(yè)建筑占40 %，其中絕大多數(shù)是混凝土結(jié)構(gòu)，而且至少有50%以上已投入使用20年以上[1]。隨著社會(huì)的發(fā)展,城市的轉(zhuǎn)型和工業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，部分工業(yè)建筑拆除重建，部分工業(yè)建筑經(jīng)過加固改造后能適應(yīng)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展繼續(xù)發(fā)揮作用。我國(guó)的工業(yè)建筑的改造與加固是從20世紀(jì)80年代后期開始的[2]，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì),自1997年以來,我國(guó)加固工程量平均年遞增量達(dá)到30%以上，到2000年全國(guó)年加固修復(fù)工程量已突破100萬(wàn)m2。工業(yè)建筑改造的方向主要有兩個(gè)方面，一方面經(jīng)加固改造后工業(yè)建筑繼續(xù)使用經(jīng)過改造后規(guī)模更大更節(jié)能，空間使用上更加合理、高效美觀和符合人性化。這方面的例子很多，典型的例子如上海寶山鋼鐵廠、北京現(xiàn)代轎車生產(chǎn)工廠改造；另一方面改造為民用建筑，工業(yè)建筑由于的內(nèi)部空間大、并且承載力較大改造為民用建筑基本上都能滿足承載力的要求，外觀和內(nèi)部經(jīng)過改造和裝修后即可使用。典型的例子如798工廠改造為綜合藝術(shù)中心，沈陽(yáng)鐵西舊工業(yè)區(qū)改造為現(xiàn)代工業(yè)文明長(zhǎng)廊，有的改為文化娛樂中心、酒店等。

國(guó)外方面歐美等國(guó)最先進(jìn)入后工業(yè)社會(huì)，是最先進(jìn)行大規(guī)模城市結(jié)構(gòu)性調(diào)整的發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，于20世紀(jì)60年代最先出現(xiàn)了大規(guī)模的舊工業(yè)建筑改造再利用[3]，20世紀(jì) 70～80年代就已成為一種趨勢(shì)[4]，改造的對(duì)象多為工業(yè)革命時(shí)代大量興建的輕工業(yè)建筑及少量重工業(yè)廠房。近年來建筑物的改造與加固發(fā)展比較迅速，出現(xiàn)了許多的工業(yè)建筑改造的優(yōu)秀作品, 煤廠改造為工業(yè)博物館，將魯爾煤氣罐改造為文化藝術(shù)中心，法國(guó)巧克力工廠改造成的雀巢公司總部、意大利林格圖工廠改建的林格圖大廈等。隨著社會(huì)的可持續(xù)發(fā)發(fā)展，資源的再利用和節(jié)能減排提上日程，建筑作為耗能垃圾制造大戶，減少資源浪費(fèi)和垃圾制造就是對(duì)生態(tài)環(huán)境的最大貢獻(xiàn)。據(jù)西方發(fā)達(dá)國(guó)家1987年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,對(duì)工業(yè)舊建筑的改造再利用比新建同樣規(guī)模、同樣標(biāo)準(zhǔn)的建筑可節(jié)約1/4～1/2的費(fèi)用[5]。英國(guó)國(guó)家資金用于新建與改建的比例從70年代的75∶25提高到90年代的50∶50[6]。有人預(yù)言21世紀(jì)將是建筑業(yè)中最興旺行業(yè)之一的將是舊建筑物的加固改造和建筑的垃圾的回收利用。

2 工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)改造鑒定及加固軟件的發(fā)展

結(jié)構(gòu)的改造鑒定及加固是個(gè)相輔相成的過程，要進(jìn)行合理的改造首先是要在結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行可靠性評(píng)估，可靠性評(píng)估目前主要采用傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)法和實(shí)用評(píng)估法即規(guī)范中的分級(jí)評(píng)估法，但評(píng)估是一個(gè)非常系統(tǒng)和復(fù)雜的過程，僅靠知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)來處理工程中遇到的問題是不夠的，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，把這些經(jīng)驗(yàn)和理論來轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)程序來處理，需要能對(duì)建筑鑒定改造和加固的智能化軟件系統(tǒng)。在結(jié)構(gòu)改造鑒定與加固方面，我國(guó)1986年把“工程建設(shè)中智能輔助決策系統(tǒng)”定為國(guó)家自然科學(xué)基重大項(xiàng)目，1991年開發(fā)出了結(jié)構(gòu)評(píng)估鑒定方面方面的專家系統(tǒng)，城市現(xiàn)有建筑物震害預(yù)測(cè)與防預(yù)對(duì)策的專家系統(tǒng)，鋼筋混凝土單層工業(yè)廠房可靠性評(píng)估與對(duì)策的專家系統(tǒng) (RAISE-3)，單層混凝土廠房抗震評(píng)定專家系統(tǒng)SAIBR[7]。進(jìn)入21世紀(jì)陸續(xù)研究開發(fā)出了一些常規(guī)結(jié)構(gòu)的鑒定與加固專家系統(tǒng), R．C．框架抗震鑒定與加固可視化程序(2001年)[8]，結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)與東大迪普（seu-deep）軟件系統(tǒng)（2003）[9]，鋼筋混凝土框架抗震鑒定的專家系統(tǒng)(2004年)[10]，磚混結(jié)構(gòu)可靠性鑒定程序(2006年)[11]，這些軟件對(duì)建筑鑒定加固領(lǐng)域的專家系統(tǒng)的研制起到了積極的作用,但程序的完善性還有待進(jìn)一步提高，實(shí)用性和全面性方面還有待實(shí)踐中檢驗(yàn)，并且專門用來作為工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的鑒定加固專家系統(tǒng)近年來開發(fā)的比較少或者幾乎沒有，在不久的將來我國(guó)將進(jìn)入維修加固改造為主的第三個(gè)發(fā)展時(shí)期，因此我國(guó)應(yīng)該投入力量開發(fā)工業(yè)建筑的鑒定與加固專家系統(tǒng)。國(guó)外的建筑結(jié)構(gòu)鑒定程序最典型的成果是美國(guó)歷經(jīng)5年于1985年開發(fā)出的土木工程系統(tǒng)，它的前身是現(xiàn)存結(jié)構(gòu)的破壞評(píng)估專家系統(tǒng)。美國(guó)從八十年代初便將專家系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用于結(jié)構(gòu)工程的預(yù)測(cè)評(píng)估領(lǐng)域。

3 工業(yè)建筑改造鑒定與加固相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范情況

建筑物的鑒定與加固作為一門學(xué)科,理論成果最重要的體現(xiàn)的是相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的編制與頒布,這是工程技術(shù)人員的法定依據(jù),目前已出版的標(biāo)準(zhǔn)包括:

鑒定標(biāo)準(zhǔn)

《工業(yè)構(gòu)筑物抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GBJ117-88,《工業(yè)廠房可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GBJ144-90,《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023-95,《石油化工建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》,《鋼鐵工業(yè)建（構(gòu)）筑物可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》YBJZ19-89.《工業(yè)與民用建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(試行)TJ23-77。

加固標(biāo)準(zhǔn)

《凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》CECS25:90,《鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》CECS-77-96,《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》JGJ-116-98,《既有建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)規(guī)范》JGJ-123-2000,《碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》,《混凝土結(jié)構(gòu)加固施工與驗(yàn)收安全技術(shù)規(guī)范》。

4 工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)加固改造方法的發(fā)展

在上部結(jié)構(gòu)中，工業(yè)建筑的加固方有加大截面加固法，體外預(yù)應(yīng)力加固法和改變結(jié)構(gòu)傳力體系加固法。加大截面加固法和體外預(yù)應(yīng)力加固法是常用的方法，已在實(shí)際工程中得到廣泛的應(yīng)用[12]。但這兩種加固方法存在很多不足之處，加大截面加固法施工周期長(zhǎng)，對(duì)環(huán)境影響大，而且增加截面尺寸，減少了使用空間，因此有一定的局限性。預(yù)應(yīng)力加固法錨固構(gòu)造困難，施工技術(shù)要求高，難度大存在施工時(shí)側(cè)向穩(wěn)定及耐久性問題。20世紀(jì)60年代隨著環(huán)氧樹脂黏結(jié)劑的問世，一種新的加固方法—外部粘貼鋼板加固法開始出現(xiàn)，這種加固方法是用環(huán)氧樹脂黏結(jié)劑把鋼板等高強(qiáng)度材料牢固粘結(jié)于被加固構(gòu)件表面，使其與被加固構(gòu)件共同工作。20世紀(jì)末，隨著國(guó)際市場(chǎng)纖維材料的大幅度下降，一種類似于粘鋼加固方法的外貼纖維復(fù)合材料加固法逐漸引起了工程技術(shù)人員的關(guān)注，外貼纖維復(fù)合材料加固法法具有強(qiáng)度高、重量輕、耐腐蝕性好、抗疲勞性能好等優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)已經(jīng)制定了《碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》。

5 提高工業(yè)建筑改造加固質(zhì)量的措施

工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)鑒定與加固水平的提高是一個(gè)系統(tǒng)的工程。首先需要建立和完善工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的加固和修復(fù)的質(zhì)量和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。其次支持加固材料和鑒定加固軟件的研究和開發(fā)。再次要提高加固專業(yè)隊(duì)伍的施工水平。其他方面是需要政府在資金方面的支持提高對(duì)工業(yè)建筑加固改造研究方面的積極性。同時(shí)文化價(jià)值觀念方面的引導(dǎo)也必不可少，提倡全民節(jié)約，節(jié)約即創(chuàng)造財(cái)富，加固后的建筑同樣美觀實(shí)用并且費(fèi)用低廉。

[1]宋中南.我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)加固修復(fù)業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展對(duì)策(J).混凝土, 2 0 0 2( 1 0) :11-12

[2]沈?qū)崿F(xiàn),韓炳越.舊工業(yè)建筑的自我更新*—798工廠的改造(J).工業(yè)建筑.2005,35 (8):45-47

[3]張艷鋒,陳伯超等.國(guó)外舊工業(yè)建筑的再利用與再創(chuàng)造(J).建筑技術(shù),2004(1):45-47

[4]付瑤,劉文軍等.國(guó)外舊工業(yè)建筑再利用對(duì)我國(guó)的啟示(J).沈陽(yáng)建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版).2003, 19(1):33-36

[5]葉雁冰.舊工業(yè)建筑再生利用的價(jià)值探析(J).工業(yè)建筑.2005,35(6):32-34

[6]王 毅.建筑的再利用.世界建筑(J).1998 (1):22-24

[7]何志軍.鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震鑒定驗(yàn)算人機(jī)交互程序的開發(fā)與研究(D).青島:青島建筑工程學(xué)院.1999

[8]李培根,殷杰等.R.C.框架抗震鑒定與加固可視化程序的開發(fā)(J).工業(yè)建筑.2001, 31 (10):68-71

[9]孫寶俊,李秉南,金曉宏.結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)與東大迪普(SEU-DEEP)軟件系統(tǒng)的研發(fā).工業(yè)建筑.2003,33(10)

[10]楊曉明,王新堂.鋼筋混凝土框架抗震鑒定人機(jī)交互程序的開發(fā)與研究(J).工業(yè)建筑.2004,34(8):84-86

[11]馬云飛.磚混結(jié)構(gòu)可靠性鑒定程序的研究與開發(fā)(D).南京:東南大學(xué).2006

[12]張立人.建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)、鑒定與加固(M).武漢:理工大學(xué)出版社.2003.1-3

李美娟 封金財(cái) 常州大學(xué)環(huán)境與安全工程學(xué)院 213164

Viewpoint for reconstruction and strengthen of industrial construction

LI Meijuan, FENG Jincai(School of Environment &Safety Engineering，Jiangsu Polytechnic University Changzhou 213164)

國(guó)外的工業(yè)建筑于20世紀(jì)60年代已進(jìn)入大規(guī)模的加固改造階段，國(guó)內(nèi)的工業(yè)建筑進(jìn)入加固改造較晚于西方國(guó)家。從20世紀(jì)80年代國(guó)內(nèi)的工業(yè)建筑的開始進(jìn)入了加固改造的階段，以后的加固改造量逐年提升。工業(yè)建筑加固改造的發(fā)展在一定程度上促進(jìn)了鑒定改造與加固軟件的發(fā)展，促進(jìn)了鑒定與加固標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的發(fā)展同時(shí)也促進(jìn)了加固改造材料和方法的發(fā)展。隨著工業(yè)建筑加固改造的深入反過來要求加固改造市場(chǎng)進(jìn)一步規(guī)范，如何進(jìn)一步提高加固質(zhì)量有待各方的努力與多方面支持。

工業(yè)建筑； 加固改造

It has entered in a large-scale reconstruction and strengthen phase of foreign industrial construction in the 60's at the 20th century, the stage were latter than western countries to domestic industrial construction. The reconstruction and strengthen stage has started to the domestic industrial construction from 80 years of the 20th century, the amount of reinforcement increased year by year from then. The development of reconstruction and strengthen of industrial construction facilitated the development of identification and consolidation software to some extent and promoted the development of the identification and strengthening standards and norms, while also promoted the development reinforcement and reconstruction materials and methods. With the further development of transformation of industrial construction, in turn, it requires to further standardize the market of strengthening, how to further improve the quality that Depends on the efforts of all parties and manifold supports.

industrial construction；reconstruction and strengthen

TU311.3文獻(xiàn)標(biāo)示碼：A

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.15.032

李美娟：女，山西萬(wàn)榮人，碩士，實(shí)驗(yàn)師，土木工程，主要從事土木工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與管理。